参附注射液改善早、中期心源性休克大鼠血液粘度量效关系研究＊

姜 丽，余兰彬，姚 蓉，叶争荣，严小军，徐国良＊＊

（1. 江西中医药大学中医基础理论分化发展研究中心 南昌 330004；2. 江西省中医病因生物学重点实验室 南昌 330004）

参附注射液改善早、中期心源性休克大鼠血液粘度量效关系研究＊

姜 丽1，2，余兰彬1，姚 蓉1，叶争荣1，严小军1，2，徐国良1，2＊＊

（1. 江西中医药大学中医基础理论分化发展研究中心 南昌 330004；2. 江西省中医病因生物学重点实验室 南昌 330004）

目的：本文旨在研究参附注射液（Shen Fu Injection，SFI）改善早、中期心源性休克模型大鼠的血液粘度量效关系。方法：采用左冠状动脉前降支近心尖端、远心尖端结扎法复制早、中期心源性休克大鼠模型，分别给予休克模型大鼠0.10、0.33、1.00、3.30、10.00、20.00 mL·kg-16个剂量SFI（其中0.1-1.0 mL·kg-1为低剂量范围，1.0-10.0 mL·kg-1为中剂量范围，10-20 mL·kg-1为高剂量范围），采用血液流变仪测定给药后60 min全血粘度（低切、中切、高切）、血浆粘度等4项血液流变学相关指标，经GraphPad Prism 6.0软件拟合量效曲线，评价参附注射液改善早、中期心源性休克模型大鼠的量效关系，计算相关剂量阈参数。结果：10 mL·kg-1SFI可改善早期休克大鼠血液粘度指标，且全血粘度低切（10/s）、中切（60/s）、高切（150/s）3项指标量效曲线呈良好的“S”型，剂量阈[D]20-[D]80和阈剂量[D]20多集中在3.3-6.3 mL·kg-1范围内；10、20 mL·kg-1SFI均可改善中期休克大鼠血液粘度指标，且4项指标量效曲线均呈良好的“S”型，剂量阈[D]20-[D]80和阈剂量[D]20多集中在3.3-10.0 mL·kg-1范围内。结论：SFI改善早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指标量效曲线多呈良好的“S”型，且其阈剂量均在3.3-10.0 mL·kg-1，提示中剂量范围为有效治疗剂量，折合成临床用量约为37.1-112.0 mL/人，为临床用药提供了实验依据。

参附注射液 心源性休克 早期 中期 血液粘度 血液流变学 量效关系

中药的量效关系，尤其是在方剂复杂体系中显现的量效关系，是中医药现代化中需要深入研究的重要问题，也是确定临床用药剂量、确保用药有效性和安全性的基础[1-3]。由于中药的复杂性，目前关于中药量效的研究多停留在经验积累和个案分析探索阶段，缺乏系统的量效研究[4]。此外，中医不传秘在于剂量，导致中药复方用量混乱，有的剂量越用越大，但效果却差强人意，而有些药物的小剂量疗效反而突出[3]。

近年来对SFI研究较多，但多集中在临床应用和药理作用方面，其量效关系并无研究。心源性休克是临床常见的急危重症，根据其发生发展过程，大致分为早、中、晚三期。如果在休克早期给予及时的诊断和治疗，将大大降低病死率。因此，针对休克早、中期的量效关系具有极大的研究意义。近年来，随着对休克病理生理过程及其发病机制的了解日益加深，人们认为微循环障碍、血液流变学异常是休克发生、发展的重要因素之一[5]。SFI具有回阳救逆、益气固脱之效，由人参、附子提取物制成，能有效地治疗心源性休克[6-8]。血液粘度是血液流变学的重要指标，本研究旨在从全血粘度和血浆粘度等血液流变学相关指标入手，阐明不同剂量SFI对早、中期心源性休克大鼠模型的影响，探讨心源性休克发展过程对证治疗的量效关系，为SFI临床用药提供重要依据。

1 材料

1.1 动物

健康SD雄性大鼠，体质量340±15 g，清洁级，由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供，许可证号：SCXK（湘）2013-0004。饲养环境室温22±2℃，相对湿度为50%-60% RH，昼夜自然明暗交替照明，自由饮水。

1.2 仪器

Powerlab生理记录仪（上海埃德仪器国际贸易有限公司，型号：8/35）；台式离心机（德国艾本德公司，型号：Centrifuge 5424）；Milli-Q超纯水仪（德国默克密理博实验室设备有限公司，型号：Advantage A10）；血流仪（北京普利生仪器有限公司，型号：LBYN6B）；无菌动物手术器械一套。

1.3 试药与试剂

参附注射液（雅安三九药业有限公司，批号：140213010）；戊巴比妥钠（南昌平海生物有限公司，批号：922L031）；肝素钠注射液（上海第一生化药业有限公司，批号：131202）；碘伏（江西健宝医药科技有限公司，批号：20140610）、生理盐水。

2 方法

2.1 造模原理

采用左冠状动脉前降支结扎法，导致冠脉流量降低、心输出量减少、心肌梗死，而外周阻力增加，组织灌流量锐减，加重缺血缺氧对心肌的损伤，引起泵功能衰竭，形成心源性休克。

2.2 造模方法

实验前大鼠禁食12 h，腹腔注射2%戊巴比妥钠（50 mg·kg-1）进行麻醉后将其固定在鼠板上。分离左股动脉，行插管术与充满肝素的压力换能器相连，用Powerlab生理记录仪记录实时平均动脉压（Mean Arterial Pressure，MAP）、脉压差（Pulse Pressure，PP）。分离右股静脉，以备输液。分离右侧颈总动脉，从颈总动脉插入充满肝素的导管进入左心室内，测定左室收缩压（Left Ventricular Systolic Pressure，LVSP）、左室舒张期末压（Left Ventricular End Diastolic Pressure，LVEDP）、等容收缩期左心室内压力上升的最大速率（dp/dtmax）、等容收缩期左心室内压力下降的最大速率（dp/dtmin）。连上电极后，监测心率（Heart Rate，HR）、ST段高度（ST Height）。稳定10 min后，记录各指标作为基础值。分离气管，行气管插管术。开胸后迅速开小动物呼吸机，剥开心包膜，结扎左冠状动脉前降支近心尖端（大致在心脏标记“1”处），造成心源性休克早期模型；结扎左冠状动脉前降支远心尖端（大致在心脏标记“2”处），造成心源性休克中期模型，闭合胸腔，持续观察10 min后，开始静脉给药，记录给药60 min后（结扎后70 min）各组MAP、PP、HR、ST Height、LVSP、LVEDP、dp/dtmax及dp/dtmin，并于股动脉处取血3 mL，肝素钠抗凝，用于样本血液粘度的测定。假手术组开胸后不穿线结扎，其余操作同上。

2.3 分组与操作

图1 大鼠心脏正面观＊图片摘自http：//news.xywy.com/news/yydt/20130418/731127.html稍作修改

实验大鼠随机分为15组，分别为早期模型组（n=12）、中期模型组（n=12）、6个早期模型给药组（n=6）、6个中期模型给药组（n=6）及假手术组（n=12）。给药组分别给予0.10、0.33、1.00、3.30、10.00、20.00 mL·kg-1的参附注射液，不同剂量SFI用生理盐水补充体积至20 mL·kg-1。早、中期模型组和假手术组给予同等体积的生理盐水。

2.4 血液粘度指标的测定

采用LBY-N6B型全自动模块式血液流变仪进行全血粘度、血浆粘度的测定。其中1 mL血液用于在低切、中切、高切分别等于10/s、60/s、150/s切变率下全血粘度的测定，另外2 mL血液以5 000 r·min-1离心10 min，分离血浆，用于血浆粘度的测定。考虑到给药后60 min在模型动物体内能充分发挥出最大药效，故选取给药后60 min这个时间点来观察量效关系。

2.5 数据的处理

采用SPSS 17.0统计软件，计量资料结果以均数±标准差（±s）表示，两组间比较进行t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。采用GraphPad Prism6.0软件dose-response-Variable slope（four parameters）模型，以剂量对数为X坐标，分别以全血粘度（低切、中切、高切）及血浆粘度为Y坐标，拟合量效关系曲线，得曲线方程。

参考项目组前期研究[9]，作用复杂的中药复方的量效关系参数可以用剂量阀表述，包括半饱和剂量或中位剂量（[D]50）：即用以测量效应对剂量的影响度（表现亲和力）；最佳剂量阀范围（[D]20-[D]80）：即测量饱和函数延续的剂量范围。它隐含如下假设：由于存在实验误差，不容易有效区别20%饱和0%饱和，80%饱和与完全饱和；剂量阀（[D]20）：测量产生效应的剂量阀值。

3 结果与分析

3.1 假手术组、早、中期心源性休克模型组血流动力学指标

与假手术组相比，结扎后70 min中期模型组MAP、PP、HR、LVSP、dp/dtmax显著降低，ST Height、dp/dtmin显著增加，而早期模型组ST Height、LVEDP显著增加；早、中期模型组间比较，MAP、PP、HR、LVSP、dp/dtmax及dp/dtmin具有显著性差异。各组血流动力学指标结果如表1所示。

3.2 不同剂量SFI对早、中期心源性休克大鼠血液粘度指标的影响

与假手术组比较，造模后全血粘度、血浆粘度均显著增加（P＜0.01），说明结扎心脏后血液变得粘稠，且中期模型组比早期组粘度更高。10 mL·kg-1SFI可改善早期休克大鼠血液粘度指标，10、20 mL·kg-1SFI均可改善中期休克大鼠血液粘度指标。结果见表2和表3。

3.3 SFI对早、中期心源性休克大鼠血液粘度指标的量效拟合曲线

以量效拟合曲线方程拟合优度R2＞0.6，SFI抗早期心源性休克模型大鼠的全血粘度低、中、高切3项指标量效曲线呈良好的“S”型，剂量阈[D]20-[D]80和阈剂量[D]20多集中在3.3-6.3 mL·kg-1范围内；中期模型大鼠的全血粘度低、中、高切、血浆粘度4项指标量效曲线呈良好的“S”型，剂量阈[D]20-[D]80和阈剂量[D]20多集中在3.3-10.0 mL·kg-1范围内。结果分别见图2-图5和表4、表5。

4 讨论

心源性休克属心血管疾病，是心泵功能衰竭的一系列综合病理表现，与血流动力学息息相关。临床上，MAP、PP是判断早、中期心源性休克的重要指标。早期休克时，由于交感神经兴奋，儿茶酚胺及有关激素释放，机体通过小静脉收缩以及组织液回流增加而使静脉回心血量及有效循环血量增加，这样可稳定动脉压，从而保证心、脑血液的供给以维持生命活动。到了中期，心泵功能严重衰竭，机体不能再通过小静脉收缩以稳定动脉压，因此，平均动脉压、脉压差显著下降。因此，休克早期血流动力学表现为血压正常甚至可轻度增高或稍降，脉压差变小；休克中期表现为血压下降幅度明显，脉压差比早期时进一步变小[10，11]。心电ST段高度是判断冠脉缺血的重要指标。当冠脉缺血时，心电ST段抬高，随着缺血的程度加重，其抬高的幅度也相应增大。LVSP能在一定程度上反映心肌收缩力的强弱。早期休克时，心输出量开始减少，但尚未造成心泵严重衰竭的程度，故动脉血压还暂时能保持稳定，LVSP处于正常状态；当中期休克时，由于冠状动脉灌流量减少，心泵严重衰竭，LVSP急剧下降。等容收缩期左室内压力上升、下降的最大速率（dp/dtmax、dp/dtmin）可敏感地反映心肌收缩力的变化，是评价左室功能的常用指标[12]。发生休克时，心肌收缩力会降低，表现为dp/dtmax会降低、dp/dtmin会升高。休克早期，心肌收缩力稍降，中期则显著降低。

表1 假手术组、早、中期心源性休克组大鼠血流动力学指标（±s，n=12）

表1 假手术组、早、中期心源性休克组大鼠血流动力学指标（±s，n=12）

注：1.平均动脉压（MAP）、脉压差（PP）、心率（HR）、ST段高度（ST Height）、左室收缩压(LVSP)、左室舒张期末压（LVEDP）、等容收缩期左心室内压力上升的最大速率（dp/dtmax）、等容收缩期左心室内压力下降的最大速率（dp/dtmin）；2.早、中期模型组与假手术组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；早、中期模型组间比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

组别MAP/mmHg PP/mmHg HR/次·min-1ST Height/mv LVSP/mmHg LVEDP/mmHg dp/dtmax/mmHg·s-1dp/dtmin/mmHg·s-1假手术组90.60±13.13 47.80±11.95 377.90±69.66 -0.18±0.31 116.80±17.59 4.80±2.35 6 809.50±3 487.36 -4 255.10±2 197.96早期模型组87.22±7.53##42.56±8.89##382.44±87.50#0.55±0.29**115.78±21.83##7.60±2.53*6 532.78±2 526.57##-3 819.00±1 458.76##中期模型组45.89±13.14**25.56±4.95**309.11±76.59*0.38±0.24**61.22±11.64**5.69±2.42 1 893.22±824.18**-1 375.67±562.51**

表2 不同剂量SFI对早期心源性休克大鼠血液粘度指标的影响（±s，n=6）

表2 不同剂量SFI对早期心源性休克大鼠血液粘度指标的影响（±s，n=6）

注：与早期模型组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

血浆粘度（mPa·s）低切（10/s）中切（60/s）高切（150/s）假手术组（n=12）10.18±0.72**5.39±0.18**4.43±0.26**0.95±0.03**早期模型组（n=12）11.58±0.19 6.33±0.20 4.92±0.04 1.03±0.06 0.10 mL·kg-111.77±1.35 6.27±0.19 4.81±0.14 1.01±0.10 0.33 mL·kg-111.50±0.40 6.20±0.17 4.86±0.05 1.02±0.08 1.00 mL·kg-112.05±1.42 6.60±0.77 4.88±0.31 0.99±0.11 3.30 mL·kg-111.93±0.77 6.23±0.19 5.48±0.32 0.97±0.01*10.00 mL·kg-110.32±0.17**5.49±0.15**4.53±0.17**0.97±0.03**20.00mL·kg-111.22±1.365.59±0.53**4.63±0.331.06±0.10全血粘度（mPa·s）组别

表3 不同剂量SFI对中期心源性休克大鼠血液粘度指标的影响（±s，n=6）

表3 不同剂量SFI对中期心源性休克大鼠血液粘度指标的影响（±s，n=6）

注：与中期模型组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

血浆粘度（mPa·s）低切（10/s）中切（60/s）高切（150/s）假手术组（n=12）10.18±0.72**5.39±0.18**4.43±0.26**0.95±0.03**中期模型组（n=12）14.28±0.44 7.14±0.06 5.56±0.13 1.36±0.03 0.10 mL·kg-114.10±0.44 7.16±0.07 5.55±0.19 1.33±0.03 0.33 mL·kg-114.46±0.21 7.18±0.09 5.47±0.14 1.36±0.05 1.00 mL·kg-114.38±1.14 7.31±0.11**5.67±0.20 1.36±0.04 3.30 mL·kg-114.13±1.02 7.01±0.56 5.48±0.32 1.33±0.16 10.00 mL·kg-112.55±0.30**6.31±0.08**5.04±0.03**1.22±0.02**20.00mL·kg-112.83±0.80**6.54±0.79**5.22±0.46*1.05±0.02**全血粘度（mPa·s）组别

图2 全血粘度低切的量效拟合曲线

图3 全血粘度中切的量效拟合曲线

图4 全血粘度高切的量效拟合曲线

图5 血浆粘度的量效拟合曲线

表4 SFI对早期心源性休克大鼠剂量参数（±s，n=6）

表5 SFI对中期心源性休克大鼠剂量参数（±s，n=6）

本研究通过实验大鼠血流动力学指标的变化规律，与临床上血流动力学各指标综合比较得出，结扎大鼠左冠状动脉近心尖端、远心尖端70 min后，各组数据组间具有显著性差异，初步表明复制早、中期心源性休克大鼠模型与临床相似度高。在此基础上，给予不同剂量的SFI，观察其对早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指标的影响并计算相关量效参数。

全血粘度与血浆粘度是检测血液流变学的重要指标。全血粘度是一个综合性指数，它是血浆粘度、血细胞压（比）积、红细胞变形性和聚集能力、血小板和白细胞流变特性的综合表现，是血液随不同流动状况（切变率）及其他条件而表现出的粘度，切变率低时血粘度高，随切变率的逐渐升高粘度逐渐下降，最后趋向一个平稳的数值。当中期休克时，机体微静脉扩张，但静脉端却可出现白细胞滚动、贴壁嵌塞、红细胞聚集、血小板聚集等改变，血流明显缓慢，呈粒缓流、粒摆流、血流停滞等不同流态[13]。实验结果显示，与假手术组相比，早、中期模型组全血粘度、血浆粘度均显著增加，其中中期组比早期组更为严重，表明中期组的血液呈高粘度状态与中期休克相符。

从血液粘度指标上看（见表2、表3），10 mL·kg-1以上剂量SFI能显著改善其血液粘度指标；从量效曲线上看（见图2-图5和表4、表5），参附注射液抗早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指标量效曲线多呈良好的“S”型，以中期模型最为明显，且早、中期模型血液粘度各指标阈剂量均在3.3-10.0 mL·kg-1，提示中剂量范围为有效治疗剂量，折合成临床用量约为0.53-1.60 mL·kg-1，即37.1-112.0 mL/人（按成人体重70 kg计算）。

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Dose-Effect Relationship of Shen Fu Injection (SFI) Between Blood Viscosity and the Early- and Mid-Stage Cardiogenic Shock in Rats

Jiang Li1,2, Yu Lanbin1, Yao Rong1, Ye Zhengrong1, Yan Xiaojun1,2, Xu Guoliang1,2
(1. Research Center for Differentiation and Development of TCM Basic Theory, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China; 2. Jiangxi Provincial Key Laboratory of TCM Etiopathogenisis, Nanchang 330004, China)

This study aimed at investigating the dose-effect relationship of SFI between the blood viscosity and the early- and mid-stage cardiogenic shock and the mediatory effect on rats. The end or root of left anterior descending coronary arteries (LADCA) was ligatured to establish the rat model of the early- and mid-stage cardiogenic shock. The blood viscosity indexes included low shear rate (LSR， 10/s)， middle shear rate (MSR， 60/s)， high shear rate (HSR， 150/s) of the whole blood viscosity and plasma viscosity (PV)， being observed 60 mins after the venous administration of 0.10， 0.33， 1.00， 3.30， 10.00 and 20.00 mL·kg-1SFI (low dosage range： 0.1-1.0 mL·kg-1，middle dosage range： 1.0-10 mL·kg-1， high dosage range： 10-20 mL·kg-1) with a blood rheometer. Dose-response curves were fitted by GraphPad Prism 6.0 software， the dose-response relationship of SFI between the blood viscosity and the early- and mid-stage cardiogenic shock in rats was evaluated to calculate the dose threshold parameters of the indexes. It was found that the blood viscosity indexes were improved with the dosage of 10 mL·kg-1SFI in rats with the early-stage cardiogenic shock， while the dose-response curves of LSR， MSR and HSR at the early stage all presented favorable ″s″ shapes. Most of the effective dose range [D]20-[D]80and the threshold dose [D]20were between 3.3 and 6.3 mL·kg-1. The four indexes of blood viscosity were improved with the administration of 10 and 20 mL·kg-1SFI in mid-stage model rats with favorable ″s″ shapes in the doseresponse curves. Most of the effective dose range and the threshold dose were in the range of 3.3 to 10.0 mL·kg-1. In conclusion， most of the dose-response curves of blood viscosity indexes in early- and mid-stage cardiogenic shock rats presented favorable ″s″ shapes with the threshold dose between 3.3 and 10.0 mL·kg-1， indicating an effective middle dosage range， which was converted into clinical dosage about 37.1 to 112 mL each day. The research provided an experimental basis for clinical medication.

Shen Fu injection， cardiogenic shock， early stage， middle stage， blood viscosity， hemorheology， doseeffect relationship

10.11842/wst.2017.01.023

R285

A

（责任编辑：朱黎婷，责任译审：朱黎婷）

2016-09-14

修回日期：2016-12-24

＊ 国家自然科学基金委地区项目（81360663）：基于疾病过程对证治疗的中工复方药物代谢动力学研究，负责人：徐国良；江西省科技厅自然科学基金项目（20151BAB215037）；基于代谢组分辨效应成分的中药复方药代动力学研究，负责人：姜丽；江西省卫生厅中医药科研项目（2015A039）：基于微循环角度研究参附注射液对早、中期心源性休克大鼠的影响，负责人：姜丽。

＊＊ 通讯作者：徐国良，教授，博士生导师，主要研究方向：从事中药药理及药代动力学研究。