孟祥茹,张振,王红伟,吕平
丹参多酚酸盐对动脉粥样硬化大鼠血流动力学和血液流变学的影响
孟祥茹1,张振1,王红伟1,吕平1
目的 分析丹参多酚酸盐对动脉粥样硬化大鼠血流动力学和血液流变学的影响。方法 将96只实验用SD大鼠随机分为正常对照组,模型组,丹参多酚酸盐低剂量组60 mg/(kg·d)、中剂量组120 mg/(kg·d)、高剂量组240 mg/(kg·d)和辛伐他汀组2 mg/(kg·d),各组均16只。采用高脂饲料喂养结合腹腔注射维生素D3的方法建立大鼠动脉粥样硬化模型,通过超声检查确定模型成功。丹参多酚酸盐各组和辛伐他汀组分别灌胃给药,正常对照组和模型组则同步给予等体积生理盐水,疗程12周。分别测定各组大鼠左心室内压最大上升速率(lv+dp/dtmax)和心室内压达峰时间(t-dp/dtmax)以及全血黏性(低切、中切、高切)、血浆黏度、红细胞压积和血小板黏附率。测定血脂指标,总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。采用HE染色观察主动脉形态结构并进行病变分级。结果 模型组lv+dp/dtmax较正常对照组显著降低,t-dp/dtmax较正常对照组显著延长,差异有统计学意义(P均<0.01)。与模型组比较,丹参多酚酸盐中剂量组和高剂量组lv+dp/dtmax提高,t-dp/dtmax缩短,差异有统计学意义(P均<0.05)。模型组全血黏度(低切、中切、高切)、血浆黏度、红细胞压积、血小板黏附率较正常对照组均显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05)。与模型组比较,丹参多酚酸盐中剂量组和高剂量组血浆粘度、红细胞压积显著降低,其中高剂量组全血黏度(低切、中切、高切)、血小板黏附率均显著降低,差异有统计学意义(P均<0.05)。与正常对照组比较,模型组TC、TG、LDL-C水平均显著升高,而HDL-C显著降低,差异有统计学意义(P均<0.05)。与模型组比较,中剂量组和高剂量组TC、TG、LDL-C水平显著降低,其中高剂量组HDL-C显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05)。病变分级结果:模型组大鼠主动脉病变2级及以上共14例(87.5%),正常对照组分级均为0级;丹参多酚酸盐高剂量组2级以下12例(75.0%)。结论 中、高剂量丹参多酚酸盐明显改善动脉粥样硬化大鼠血液流变学指标和血液动力学指标,发挥保护作用。
丹参多酚酸盐;动脉粥样硬化;血液动力学;血液流变学;血脂;大鼠
动脉粥样硬化(AS)是高血压、冠心病、心肌梗死等心脑血管系统疾病共同的病理基础,而血流动力学指标和血液流变学指标改变是AS非常重要的病理机制[1,2]。中药丹参始载于《神农本草经》,具有活血通络、祛瘀止痛等功效,被广泛应用于心血管疾病的治疗[3]。丹参多酚酸是丹参的主要活性成分之一,既往研究发现丹参多酚酸具有抗炎、抗氧化等多种药理学作用[4,5],并且近年来陈昕琳等[6,7]研究发现丹参多酚酸盐能够通过抑制炎症反应和氧化应激而对动脉粥样硬化大鼠起到一定的保护作用,但丹参多酚酸盐是否具有改善动脉粥样硬化大鼠血流动力学和血液流变学的作用尚未见文献报道。本实验通过建立大鼠动脉粥样硬化模型并给予丹参多酚酸盐干预治疗,分析丹参多酚酸盐对动脉粥样硬化大鼠血流动力学和血液流变学指标的影响。
1.1 药物与试剂 丹参多酚酸盐(上海绿谷制药有限公司,批号:150416);辛伐他汀片(Simvastatin,SV,山东方明药业股份有限公司);生化指标检测试剂盒(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司);HE试剂盒(北京博奥森科技有限公司)。
1.2 实验动物 实验用大鼠(品系SD大鼠,清洁级,雄性,鼠龄6周,体质量180~220g)购自河北省实验动物中心,动物许可证号:SCXK(冀)2013-1-003,动物批次号:201507013。
1.3 方法
1.3.1 分组及AS大鼠模型的制备 将96只实验用SD大鼠随机分为正常对照组,模型组,丹参多酚酸盐低剂量组60 mg/(kg·d)、中剂量组120 mg/(kg·d)、高剂量组240 mg/(kg·d)和辛伐他汀组2 mg/(kg·d)[8],各组均16只(n=16)。参照李同达等[9]报道通过喂养高脂饲料结合腹腔注射维生素D3的方法建立大鼠动脉粥样硬化模型,共150 d,观察各组大鼠生存状态及主动脉状态,通过超声检查确定造模情况。丹参多酚酸盐各组和辛伐他汀组分别灌胃给药进行干预治疗,正常对照组和模型组则同步给予等体积生理盐水,疗程12周。
1.3.2 血流动力学指标和血液流变学指标的检测麻醉后,游离右侧颈总动脉,左心室插管,通过MS4000U-1C生物信号记录系统监测血流动力学指标:左心室内压最大上升速率(lv+dp/dtmax)和心室内压达峰时间(t-dp/dtmax)。经腹主动脉取血并加肝素钠抗凝,通过LBY-N6型血液流变仪检测血液流变学指标:全血黏性(低切、中切、高切)、血浆黏度、红细胞压积和血小板黏附率。
1.3.3 血脂检测 大鼠麻醉后经腹主动脉取血,经1500 rpm离心10 min后取血清,按照试剂盒说明进行操作,采用比色法测定血脂指标:总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。
1.3.4 主动脉形态结构改变的观察及病变分级 麻醉后剥取全长主动脉,经4%多聚甲醛固定、常规脱水、石蜡包埋、切片,常规HE染色、复染和封片,通过显微镜观察主动脉形态结构改变。主动脉病变标准[8]:0级:结构正常;1级:内膜有少量泡沫细胞积聚,无明显的凸起斑块;2级:内膜可见大量泡沫细胞积聚,有明显的粥样斑块,部分斑块融合成片;3级:内膜表面几乎全被粥样斑块覆盖,斑块内可见组织坏死、钙化,斑块底部肌层萎缩变薄。
1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0进行统计分析,计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,多组间均数比较采用one-way ANOVA检验,两两比较采用LSD-t检验;主动脉病变分级采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组大鼠血流动力学指标检测结果 AS模型组大鼠血流动力学监测指标:lv+dp/dtmax较正常对照组显著降低,t-dp/dtmax较正常对照组显著延长,差异有统计学意义(P均<0.01);与模型组比较,丹参多酚酸盐中剂量组和高剂量组lv+dp/dtmax提高,t-dp/dtmax缩短,差异有统计学意义(P均<0.05)(表1)。
2.2 各组大鼠血液流变学指标检测结果 AS模型组大鼠血液流变学指标:全血黏度(低切、中切、高切)、血浆黏度、红细胞压积、血小板黏附率较正常对照组均显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05);与模型组比较,丹参多酚酸盐中剂量组和高剂量组血浆粘度、红细胞压积显著降低,其中高剂量组全血黏度(低切、中切、高切)、血小板黏附率均显著降低,差异有统计学意义(P均<0.05)(表2)。
2.3 各组大鼠血清血脂水平检测结果 与正常对照组比较,模型组TC、TG、LDL-C水平均显著升高,而HDL-C显著降低,差异有统计学意义(P均<0.05)。与模型组比较,丹参多酚酸盐中剂量组和高剂量组TC、TG、LDL-C水平显著降低,其中高剂量组HDL-C显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05)(表3)。
2.4 各组大鼠主动脉形态结构及病变分级 通过HE染色观察各组大鼠主动脉病理切片发现:模型组大鼠主动脉呈现内皮细胞受损、慢性炎症病变、泡沫细胞形成并伴有粥样硬化斑块形成;经丹参多酚酸盐干预治疗,能够明显改善动脉粥样硬化病变,以高剂量组效果最为显著(图1)。病变分级评价结果:AS模型组大鼠主动脉病变2级及以上共14例(87.5%),正常对照组分级均为0级;丹参多酚酸盐高剂量组2级以下12例(75.0%)(表4)。
表1 各组大鼠血流动力学指标检测结果(x±s)
表2 各组大鼠血液流变学指标检测结果(x±s)
表3 各组大鼠血清血脂水平检测结果(x±s)
血流动力学指标和血液流变学指标改变是动脉粥样硬化疾病的重要病理机制[1,2],而其根本原因在于血脂代谢异常而导致的血液粘稠度升高[10,11]。Schfers等[12]研究发现血脂代谢失调还将导致血管内膜脂质沉积、形成“斑块”而最终逐渐发展成为动脉粥样硬化,郑楚[13]和王苑铭等[14]研究发现通过药物调节血脂以改善血液流变学指标能够有效缓解动脉粥样硬化疾病的发生和发展。
血清TC、TG、LDL-C、HDL-C是临床血脂分析的常用指标,研究发现TG、LDL-C含量增高将损害血管内皮光滑性,是动脉粥样硬化甚至急性心肌梗死的重要诱发因子;而HDL-C则具有促进TC代谢保护心血管系统的作用,董继斌等[15]报道HDL-C具有抗动脉粥样硬化的作用。张晶[16]和谭宇卫等[17]研究发现动脉粥样硬化的发生及进展程度与血清TC、TG、LDL-C含量异常密切相关。血液中TC、TG含量增加将附着于红细胞膜而致使红细胞膜硬化,而影响红细胞的变形能力,导致细胞膜流动性下降,进而引发血液流变学指标异常,这可能是导致动脉粥样硬化疾病发生的重要病理机制之一[18-22]。
本实验研究发现经丹参多酚酸盐干预治疗能够有效改善AS大鼠血流动力学指标:提高lv+dp/ dtmax、缩短t-dp/dtmax,有效改善血液流变学指标:降低全血黏度、血浆黏度、红细胞压积、血小板黏附率,有效改善血清血脂指标:降低血清TC、TG、LDL-C含量并提高HDL-C含量,明显改善AS大鼠主动脉病变、降低主动脉病变分级。
图1 各组大鼠主动脉形态结构改变状况(HE×400;A:正常对照组;B:模型组;C:低剂量组;D:中剂量组;E:高剂量组;F:辛伐他汀组)
表4 各组大鼠主动脉病变分级结果
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本文编辑:姚雪莉
Influence of salvianolate on hemodynamics and hemorrheology in rats with atherosclerosis
Meng Xiangru*, Zhang Zhen, Wang Hongwei, Lv Ping.
*Department of Cardiology, Zhuozhou Municipal Hospital, Hebei Province, Zhuozhou 072750, China.
Corresponding author: Meng Xiangru, E-mail: zhz20160708@163.com
Objective To analyze the influence of salvianolate on hemodynamics and hemorrheology in rats with atherosclerosis. Methods SD rats (n=96) were randomly divided into normal control group, model group, lowdose salvianolate group [60 mg/(kg·d)], mid-dose salvianolate group [120 mg/(kg·d)], high-dose salvianolate group [240 mg/(kg·d)] and simvatatin group [2 mg/(kg·d), each n=16]. The rat model of atherosclerosis was established through feeding high-fat forage and intraperitoneally injecting VD3, and successful model was determined by using ultrasound examination. The salvianolate groups and simvatatin group were respectively given corresponding drugs orally, and meanwhile normal control group and model group were given normal saline in the same volume for 12 weeks. The changes of lv+dp/dtmax, t-dp/dtmax, whole blood viscosity (WBV, high, medium and low share rates), plasma viscosity, hematocrit (Hct) and platelet adhesiveness rate were detected respectively. The indexes of blood fat were detected, including total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low-density lipoproteincholesterol (LDL-C) and high-density lipoprotein-cholesterol (HDL-C). The aortic morphological structure was observed through HE staining and lesions were graded. Results The level of lv+dp/dtmax decreased significantly and level of t-dp/dtmax increased significantly in model group compared with normal control group (all P<0.01). The level of lv+dp/dtmax increased and level of t-dp/dtmax decreased in mid-dose salvianolate group and highdose salvianolate group compared with model group (all P<0.05). The indexes of WBV (high, medium and low share rates), plasma viscosity, Hct and platelet adhesiveness rate increased significantly in model group compared with normal control group (all P<0.05). The indexes of plasma viscosity and Hct decreased significantly in mid-dosesalvianolate group and high-dose salvianolate group, and WBV (high, medium and low share rates) and platelet adhesiveness rate decreased significantly in high-dose salvianolate group compared with model group (all P<0.05). The levels of TC, TG and LDL-C increased significantly, and level of HDL-C decreased significantly in model group compared with normal control group (all P<0.05). The levels of TC, TG and LDL-C decreased significantly in mid-dose salvianolate group and high-dose salvianolate group, and level of HDL-C increased significantly in high-dose salvianolate group compared with model group (all P<0.05). The results of lesion grading showed that there were 14 rats (87.5%) with grade 2 or higher aortic lesions in model group. The lesion grading was 0 in normal control group, and there were 12 rats (75.0%) with grade 2 or lower aortic lesions in high-dose salvianolate group. Conclusion Salvianolate in high or medium doses can play a protective role through significantly improving the indexes of hemodynamics and hemorrheology in rats with atherosclerosis.
Salvianolate; Atherosclerosis; Hemodynamics; Hemorrheology; Blood fat; Rats
R543.5
A
1674-4055(2017)08-0920-04
河北省卫生厅重点科技研究计划(20130359)
1072750 涿州,河北省涿州市医院心内科
孟祥茹,E-mail:zhz20160708@163.com
10.3969/j.issn.1674-4055.2017.08.06