消痰化瘀利窍方对慢性间歇性低氧暴露大鼠血压与心肌损伤的影响

2019-01-31 02:41于富洋杨胜昌郭亚净李文雅吉恩生
郑州大学学报(医学版) 2019年1期
关键词:造模左心室收缩压

于富洋,杨胜昌,郭亚净,李文雅,吉恩生

河北中医学院基础医学院生理教研室 石家庄 050091

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea,OSA)以睡眠期间的上呼吸道塌陷、睡眠不足、日间嗜睡为特征,可增加心律失常、心肌缺血、充血性心力衰竭及系统性高血压等一系列心血管系统疾病的患病风险[1-2]。OSA患者睡眠期间反复缺氧再复氧,即慢性间歇性低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH),被认为是诱导心血管系统相关疾病的主要因素[3]。CIH可以通过刺激颈动脉体化学感受器和抑制颈动脉窦压力感受反射或直接提高中枢交感神经活性,引起肾交感神经传出增强,导致血压升高[4]。CIH暴露可导致大鼠心室壁显著增厚,心肌细胞排列紊乱,诱导心肌损伤[5]。目前对于CIH诱导的高血压以及心脏损伤尚无较好的治疗措施。

传统医学认为OSA属于“鼾症”,历代医家虽未对其形成统一认识,但多认为与肺脾肾的功能异常有直接关系,痰、瘀、虚为主要成因[6-7]。消痰化瘀利窍方是针对患者脾虚失运、肺气失宣、痰阻血瘀,根据多年临床经验总结的经验方,能够有效改善患者症状,缓解并发症的发生。本研究观测了消痰化瘀利窍方对CIH模型大鼠交感神经放电情况和血压的影响,探讨其对心肌肥大和心肌纤维化的保护作用,为OSA的传统医学防治提供进一步的实验依据。

1 材料与方法

1.1消痰化瘀利窍方的制备消痰化瘀利窍方由丹参30 g、法半夏12 g、陈皮10 g、茯苓15 g、生黄芪15 g、炒白术12 g、石菖蒲12 g、郁金12 g、射干12 g、白芥子10 g、桔梗12 g、枳壳15 g、川芎12 g、赤芍15 g、地龙12 g组成,以水煮醇沉法制备,含生药2.4 g/mL。上述中药材均购自神威药业集团有限公司。

1.2实验分组雄性SD大鼠48只,体重(240±20) g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。随机平均分成4组:常氧组、CIH组、常氧+中药干预组和CIH+中药干预组。大鼠自由饮食,适应性饲养7 d。在白天进行造模。将CIH及CIH+中药干预组大鼠置于CIH舱(BioSpherix公司Oxycycler Model 84)中,前1.5 min向舱内充入100%氮气使氧气体积分数降至9%,后1.5 min充入纯氧使氧气体积分数升至21%,每一循环3 min。同时,将常氧组和常氧+中药干预组大鼠置于CIH舱内,但向舱内充入空气。每天8:00至16:00上舱,共21 d。每天上舱前,CIH+中药干预组和常氧+中药干预组给予消痰化瘀利窍方灌胃(生药量24 g/kg,以中药药理研究方法学的大鼠与人药物剂量折算方法折算),CIH与常氧组灌服同等体积生理盐水。

1.3尾动脉收缩压测定以造模前5 d测得血压的均数作为大鼠基础血压。造模第7、14和21天测量血压,测量时间固定于16:00至18:00。用BP-2000血压分析系统测定大鼠尾动脉收缩压。将大鼠固定于笼内加热带上,38 ℃预热10 min后开始15次测量,取后10次测量值的均数作为血压值。

1.4血清去甲肾上腺素(NE)水平测定大鼠于造模前1 d及造模第7、14、21天乙醚麻醉后内眦取血,室温放置30 min后4 ℃、1 500×g离心15 min,分离血清,按照ELISA检测试剂盒(武汉华美生物工程有限公司)实验流程测定NE水平。

1.5肾交感神经放电记录造模21 d后,用乌拉坦腹腔注射麻醉大鼠,右侧卧位,分层暴露肾脏。于冷光解剖显微镜下找到左侧肾神经,用玻璃分针将其轻轻挂于双极铂金丝电极上,用液体石蜡覆盖。通过PowerLab进行图像采集、分析和处理,采样率4 kHz,记录肾交感神经活性(renal sympathetic activity, RSNA)。

1.6组织病理学观察造模21 d后,大鼠称体重,用乌拉坦腹腔注射麻醉,取心脏并去除多余组织,分离左心室并称重,计算左心室质量/体重的比值;将组织标本用多聚甲醛固定,脱水、石蜡包埋、切片,分别进行HE染色与Masson染色,光镜下观察心肌组织病理学变化。

1.7统计学处理应用SPSS 13.0进行数据处理。采用重复测量数据的方差分析比较4组大鼠尾动脉收缩压变化,4组大鼠RSNA、血清NE水平及左心室质量/体重的比较采用2×2析因设计的方差分析,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 4组大鼠尾动脉收缩压的变化4组大鼠各时间段尾动脉收缩压测定结果见表1。常氧组和常氧+中药干预组尾动脉收缩压无明显变化;CIH组大鼠尾动脉收缩压逐渐升高,造模第14天、21天明显高于基础值(P<0.05);CIH+中药干预组大鼠第21天尾动脉收缩压高于基础值,但升高幅度小于CIH组。

表1 4组大鼠不同时间点的尾动脉收缩压 mmHg

F时间=17.507,F组别=25.321,F交互=99.726,P<0.001;*:与基础值比较,P<0.05;1 mmHg=0.133 kPa

2.2 4组大鼠RSNA和血清NE水平的比较4组大鼠RSNA及血清NE水平测定结果见表2。可知,CIH暴露可增加RNSA、血清NE水平,但中药干预可显著降低CIH暴露大鼠的RSNA及血清NE水平。

2.3 4大鼠左心室组织病理学表现HE和Masson染色结果见图1,4组大鼠左心室质量/体重的比值见表2。常氧组和常氧+中药干预组大鼠心肌细胞排列整齐;CIH组大鼠心肌细胞排列紊乱,左心室心肌细胞纤维化增多;CIH+中药干预组心肌结构改变和纤维化较CIH组明显减轻。CIH引起左心室质量/体重比值增加,中药干预可拮抗CIH引起的左心室质量/体重比值增加。

A1,B1:常氧组; A2,B2:CIH组;A3,B3:CIH+中药干预组;A4,B4:常氧+中药干预组

组别nRSNA/(mV·s)ρ(NE)/(mg/L)(左心室质量/体重)/(×10-5)常氧组1221.96±2.551 511.11±155.99221.6±15.7CIH组1234.38±3.802 325.33±225.24265.4±16.0CIH+中药干预组1226.88±5.231 789.17±280.73232.2±11.7常氧+中药干预组1223.16±3.011 652.39±213.28229.4±9.7FCIH(P)22.821(<0.001)37.183(<0.001)14.771(0.005)F中药(P)3.788(0.088)3.932(0.083)4.388(0.069)F交互(P)7.043(0.029)11.565(0.009)11.434(0.009)

3 讨论

OSA患者“睡眠时打鼾、白天嗜睡、乏力而睡不解乏”等临床表现与中医学中“鼻鼾”“酣眠”“但欲寐”相似,属于“鼾症”范畴。“鼾症”虽在较早就被医家提出,但其仍未作为一个独立的病症被系统地描述,因此目前对其病因病机、临床辨证分型均未形成统一认识,缺乏相应的中医药研究。流行病学调查[8]结果显示,约50%的OSA患者患有高血压,而30%~40%的高血压患者也表现出临床相关的OSA症状。研究[3]证实,OSA患者出现的间歇性低氧是诱导高血压和心血管损伤的独立危险因素。众多实验研究[9-11]表明,大鼠或小鼠在CIH暴露3至4 d后即可表现出动脉血压升高。本研究采用SD大鼠建立CIH模型并观察尾动脉收缩压的变化,结果显示CIH大鼠尾动脉收缩压随暴露时间增长而逐渐升高。

我们根据多年临床观察并综合借鉴各家学说认为,脾失健运是本病的主要成因,痰瘀互阻、气机不利是病机的中心环节,本虚标实是病机的主要特点。多年的临床实践表明,消痰化瘀利窍方能明显改善OSA患者多寐、善忘、眩晕、头痛等临床症状,有效缓解高血压等并发症的发生发展。方中生黄芪、炒白术益气健脾、燥湿利水,以治生痰之源;法半夏、陈皮、茯苓燥湿化痰;石菖蒲、郁金祛痰开窍;白芥子、射干利气机,消痰涎;桔梗、枳壳宣肺利气,通利咽喉;川芎、赤芍、丹参活血化瘀;地龙熄风通络,舒挛缓痉。实验结果提示消痰化瘀利窍方能够显著拮抗CIH模型大鼠的血压升高,为OSA并发高血压的中医药防治提供了初步的实验证据。

交感神经过度激活是CIH诱导血压升高的重要机制之一[4]。研究[12-14]发现短期的呼吸暂停就能够引起交感神经活性明显增强。CIH期间的缺氧可以刺激颈动脉体,提高颈动脉体化学感受器敏感性,上调舌咽神经至孤束核的兴奋性传入,进而激活中枢交感神经[4]。相继激活的孤束核与延髓头端腹外侧区向肾交感神经的投射增多,在引起大鼠肾交感神经儿茶酚胺分泌增多的同时,刺激室周器官进一步增加中枢交感神经的传出[15]。本实验结果显示,消痰化瘀利窍方能够降低CIH引起的大鼠RSNA增强,同时降低血清NE水平;提示该方可通过抑制交感神经活性进而改善CIH诱导的血压升高。

血压升高可引起心脏结构及功能损伤,如心肌细胞肥大、纤维化等一系列变化[3,16]。Hayashi等[17]的实验结果显示,小鼠暴露于CIH 10 d即可表现出心肌细胞横截面积增加和明显的心肌间质纤维化。CIH还可引起大鼠左心室质量增加,加重的氧化应激水平、炎症反应与之相关[3,16]。本实验结果也显示,CIH暴露21 d可引起大鼠左心室肥大、心肌纤维化及心肌细胞排列异常;消痰化瘀利窍方干预可改善心肌肥大和纤维化;提示该方具有延缓OSA导致高血压和心脏损伤的功效。

综上所述,本研究证实消痰化瘀利窍方可以降低RSNA进而降低CIH诱导的血压升高,改善心肌肥大和心肌纤维化,这为OSA的中医药防治提供了初步的实验依据。

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