王 静,董振华,符德玉,2*
(1.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院心内科,上海 200437;2.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院心血管研究室,上海 200437)
肥胖是心血管疾病的独立危险因素[1],可加剧高血压靶器官损害及其心血管并发症的发生发展进程[2]。肥胖高血压心肌肥厚显著增加恶性心血管事件的发生,是亟待解决的治疗难点。AngⅡ是肾素—血管紧张素系统中的重要效应分子,具有生长因子样作用,可诱导心肌肥厚[3]。氧化应激可引起内皮功能障碍、血管损伤,也是导致高血压心肌肥厚的重要病理因素之一[4-5]。研究[6]报道,AngⅡ可通过氧化应激途径参与心肌肥厚的发生。本研究以高脂饮食喂养自发性高血压大鼠(Spontaneous hypertensive rats,SHR)诱导建立的肥胖高血压大鼠模型为研究对象,施以活血潜阳祛痰方干预治疗,检测心肌肥厚相关指标,探讨活血潜阳祛痰方治疗肥胖高血压心肌肥厚的可能机制。
1.1 动物 SPF级雄性SHR 120只,体质量(150±20)g,性别相匹配的Wistar-Kyoto大鼠(WKY)12只,5周龄,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,实验动物许可证号:SCXK(北京)2016-0006。所有大鼠在上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院实验动物中心饲养室适应性喂养1周后进行实验。
1.2 药物 活血潜阳祛痰方为在丹蛭降压方基础上加减[7],由丹参、石决明、川芎、钩藤、桑寄生、山楂等药物组成。按照课题组前期研究[8],大鼠用量为临床用量的18 倍,委托南京军区总医院药剂科按标准流程制备浸膏备用。缬沙坦,规格:80 mg/粒,7粒/盒,由诺华制药公司(北京)生产,国药准字:H20040217。
1.3 主要试剂与仪器 MDA生化试剂盒(货号:A003-1-2),Mn-SOD生化试剂盒(货号:A001-2-2),GSH-Px生化试剂盒(货号:A005),以上均由南京建成生物工程研究所提供。Ang II酶联免疫试剂盒,由上海源叶生物科技有限公司提供。多功能酶标仪(BioTek),台式高速冷冻离心机(Eppendorf),以上由上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院中西医结合研究所提供。高分辨率小动物超声影响系统:Vevo2100,探头:MS250,动物麻醉机:Vaporizer,超声诊断仪:SuperSonic Aixplorer,以上由上海市东方医院提供。
1.4 实验分组及造模 大鼠适应性喂养1周后,根据SHR体质量随机筛选出12只继续喂养普通饲料(高血压组,n=12),余108只喂养高脂饲料(配方参考文献[9]改进:普通饲料60%、猪油12%、蔗糖5%、蛋黄粉10%、奶粉3%、生花生4.7%、麻油1%、食盐2%、胆固醇2%、胆盐0.3%,委托上海普路腾生物科技有限公司制作,4℃冷藏保存,每日投放)。造模干预10周后将108只高脂饲料喂养的SHR中体质量位于上游前1/3的大鼠(n=36)选为肥胖高血压大鼠[10],用于后期研究。
1.5 药品干预方案 36只肥胖高血压大鼠按体质量随机分为3组,各12只。给药分组:WKY(正常血压组,n=12),普通饲料+正常饮用水灌胃;高血压组(n=12),普通饲料+正常饮用水灌胃;模型组(n=12),高脂饲料+正常饮用水灌胃;缬沙坦组(n=12),高脂饲料+30 mg/(kg·d)灌胃;活血潜阳祛痰方组(n=12),高脂饲料+生药38.7 g/(kg·d)灌胃。药物干预10周。
1.6 观察指标及检测方法
1.6.1 各组大鼠心脏超声参数检测 末次药物干预结束后,大鼠行脱毛处理,异氟烷吸入麻醉满意后,采用高分辨率小动物超声仪进行心脏超声检查,检测项目包括LVM、LVIDd、IVSd、LVPWd,每只大鼠均取3个心动周期进行测量,取平均值。每组检测3只。
1.6.2 标本取材 末次给药结束后,大鼠禁食不禁水12 h后取材。大鼠称重并记录体质量(BW),2%的戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射,麻醉满意后固定,胸腹部脱毛,75%酒精消毒皮肤,暴露腹腔,以一次性采血针行腹主动脉取血8~10 mL,离心,吸取上层血清,分装置于-80 ℃冰箱中保存备用。
1.6.3 各组大鼠心脏质量指数检测 腹主动脉取血结束后,迅速开胸取出心脏,用预冷的生理盐水冲洗干净残余血液,滤纸吸干水分后,用微型电子天平称取心脏质量(HW),并结合BW计算心脏质量指数(HMI):HMI=HW/BW,评估心肌肥厚程度。
1.6.4 血清Ang II检测 利用ELISA试剂盒检测血清Ang II水平,按照上海源叶生物科技有限公司提供的试剂盒说明书进行操作。每组检测6只。
1.6.5 氧化应激指标检测 利用生化试剂盒检测血清脂质过氧化物MDA及抗氧化酶(CAT、Mn-SOD、GSHPx)水平,分别按照南京建成生物工程研究所提供的试剂盒说明书进行操作。每组检测6只。
1.7 统计学方法 本研究采用Excel进行数据整理,采用SPSS 25.0软件进行数据处理。计量资料符合正态分布及方差齐性时以均数±标准差(±s)表示,多样本均数比较采用One-Way ANOVA及SNK多重比较。以P<0.05为差别有统计学意义。
2.1 各组大鼠超声心动图指标比较 见表1。
表1 各组大鼠超声心动图指标比较(±s,n=3)
表1 各组大鼠超声心动图指标比较(±s,n=3)
注:与正常血压组比较,# P<0.05,## P<0.01;与高血压组比较,△△P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01
2.2 各组大鼠心脏质量/体质量(HW/BW)数值比较 正常血压组、高血压组、模型组、缬沙坦组、活血潜阳祛痰方组大鼠HW/BW数值分别为(3.27±0.72)mg/g、(3.70±0.23)mg/g、(4.04±0.17)mg/g、(3.45±0.09)mg/g、(3.48±0.13)mg/g。高血压组与模型组大鼠的HW/BW值均明显高于正常血压组水平(P<0.05或P<0.01);模型组HW/BW值高于高血压组水平(P<0.05);药物干预后,缬沙坦组与活血潜阳祛痰方组大鼠的HW/BW值均明显低于模型组(P<0.01)。
2.3 各组大鼠血清Ang Ⅱ水平比较 正常血压组、高血压组、模型组、缬沙坦组、活血潜阳祛痰方组大鼠血清Ang Ⅱ含量分别为(112.23±14.17)pg/mL、(263.29±26.20)pg/mL、(378.58±33.84)pg/mL、(340.67±31.06)pg/mL、(335.65±34.05)pg/mL。高血压组与模型组大鼠的血清Ang Ⅱ水平均明显高于正常血压组(P<0.01);模型组血清Ang Ⅱ水平明显高于高血压组(P<0.01);药物干预后,缬沙坦组与活血潜阳祛痰方组大鼠的血清Ang Ⅱ水平均低于模型组(P<0.05)。
2.4 各组大鼠氧化应激指标MDA、CAT、Mn-SOD、GSH-Px水平比较 见表2。
表2 各组大鼠血清MDA及抗氧化酶指标比较(±s,n=6)
表2 各组大鼠血清MDA及抗氧化酶指标比较(±s,n=6)
注:与正常血压组比较,# P<0.05,## P<0.01;与高血压组比较,△P<0.05;与模型组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01
心脏重塑是指由心脏负荷或损伤引起的心脏大小、形状、成分和功能的改变,心肌肥厚是其重要表现之一[11]。肥胖会引起心脏形态与功能的改变,肥胖与高血压对心肌肥厚产生交互、叠加作用,肥胖增加高血压发生心肌肥厚的风险[12-13]。研究[14]报道,SHR是研究人类高血压心肌肥厚的经典模型。本研究中,SHR的HW/BW、LVM、IVSd、LVPWd较正常血压大鼠WKY升高,LVIDd有下降趋势,表现出向心性心肌肥厚,且高脂饮食喂养构建的肥胖高血压大鼠心肌肥厚更加明显。活血潜阳祛痰方干预10周后可明显改善肥胖高血压大鼠心肌肥厚。
肥胖高血压多合并代谢综合征,欧洲高血压指南推荐其降压治疗应以阻断肾素—血管紧张素—醛固酮系统为首选方案[15]。肾素—血管紧张素系统的过度激活在肥胖相关的心肌肥厚中发挥重要作用[16],AngⅡ的产生是SHR早期心肌肥厚发生发展的重要机制[17-18]。本研究中,肥胖高血压大鼠循环AngⅡ含量明显升高,活血潜阳祛痰方治疗后可有效降低血清AngⅡ含量,改善肥胖高血压心肌肥厚。活性氧的合成与抗氧化防御系统对活性氧的清除之间的不平衡,会诱发氧化应激,其在心肌肥厚的发生发展过程中起到重要作用[19-20]。证据表明,AngⅡ参与了SHR模型中活性氧介导的氧化应激的发生[21],病理条件下,活性氧增加可能是AngⅡ引起心肌肥大的潜在机制,其可通过传递AngⅡ等细胞外信号,进而激活下游肥大信号激酶和转录因子引起心肌肥厚[22]。本研究发现,肥胖高血压大鼠表现出更高的氧化应激状态,活血潜阳祛痰方可通过降低血清MDA含量以及提高CAT活力、Mn-SOD含量来改善其氧化应激水平。
符德玉教授认为“阳亢、痰浊、血瘀”是肥胖高血压及其靶器官损害的主要病理因素,并在此基础上总结出活血潜阳祛痰方共奏平肝潜阳、祛痰化湿、活血化瘀之功,临床中已取得显著疗效。本研究中,活血潜阳祛痰方可抑制肥胖高血压大鼠心肌肥厚,具有靶器官保护作用。其作用机制与降低血清Ang II含量,降低脂质过氧化物MDA、升高抗氧化酶CAT活力、提高Mn-SOD含量从而降低氧化应激水平有关,但分子作用机制尚需要深入研究。