小檗碱对心肌肥厚大鼠模型心功能的影响

陈志冬　唐坎凯　刘凤琪　邵学平

[摘要] 目的 分析小檗碱对心肌肥厚大鼠模型心功能的影响。 方法 将36只雄性BD大鼠，随机分为空白对照组、心肌肥厚组、小檗碱治疗组，每组12只，其中心肌肥厚组、小檗碱治疗组大鼠构建为心肌肥厚模型。小檗碱治疗组每日灌服小檗碱，其余两组给予等量生理盐水灌服。饲养4周后测量大鼠心功能指标、心重指数及左心室胶原分布。 结果 空白对照组大鼠左室舒张末期内径（Left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）、左室收缩末期内径（Left ventricular end systolic diameter，LVESD）、全心重量（Heart weight，HW）/体重（Body weight，BW）、左心室重量（Left ventricular weight，LVW）/BW、右心室重量（Right ventricular weight，LVW）/BW、心肌间质胶原容积分数（Interstitial collagen volume fraction，ICVF）、心肌血管周围胶原面积（Perivascular collagen area，PVCA）均低于心肌肥厚組、小檗碱治疗组，HR高于心肌肥厚组，低于小檗碱治疗组，差异有统计学意义（P<0.05）;小檗碱治疗组LVEDD、LVESD、HW/BW、LVW/BW、RVW/BW、ICVF、PVCA均低于心肌肥厚组，而心率（HR）高于心肌肥厚组，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 小檗碱可以有效修复大鼠心肌肥厚引发的心功能损伤，改善其心重指数，抑制Ⅰ型胶原增生，对临床治疗心肌肥厚有一定的指导作用。

[关键词] 小檗碱;心肌肥厚;心功能;心重指数;左心室胶原分布

[中图分类号] R285.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2020）23-0038-03

Effect of berberine on cardiac function in rats with myocardial hypertrophy

CHEN Zhidong   TANG Kankai   LIU Fengqi   SHAO Xueping

Department of Critical Medicine， the First People's Hospital of Huzhou City in Zhejiang Province，Huzhou   313000，China

[Abstract] Objective To analyze the effect of berberine on cardiac function of cardiac hypertrophy rats. Methods 36 male BD rats were randomly divided into blank control group， myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， with 12 rats in each group. Rats in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group were constructed as myocardial hypertrophy models. Berberine was administrated daily in the berberine treatment group， and the other two groups were administrated with the same amount of normal saline. After 4 weeks of feeding， cardiac function index， cardiac weight index and left ventricular collagen distribution were measured. Results In the blank control group， left ventricular end diastolic dimension（LVEDD）， left ventricular end systolic diameter（LVESD）， heart weight/body weight（HW/BW）， left ventricular weight（LVW/BW）， right ventricular weight（RVW/BW）， interstitial collagen volume fraction（ICVF） and perivascular collagen area（PVCA） were lower than those in the myocardial hypertrophy group and berberine group， HR was higher than that in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. LVEDD， LVESD， HW/BW， LVW/BW， RVW/BW， ICVF， PVCA in the berberine treatment group were lower than those in the myocardial hypertrophy group， while the HR was higher than the myocardial hypertrophy group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion Berberine can effectively repair the cardiac function damage caused by cardiac hypertrophy， improve the cardiac weight index， inhibit the proliferation of type I collagen， and has a certain guiding role in the clinical treatment of cardiac hypertrophy.

[Key words] Berberine; Cardiac hypertrophy; Cardiac function; Cardiac weight index; Left ventricular collagen distribution

心肌肥厚多是因长期压力负荷过重引发的代偿反应，心脏瓣膜疾病、高血压等疾病均可导致该现象产生[1]。早期心肌肥厚可以维持心脏正常的血循环，但应注意的是长期心肌肥厚会导致心功能紊乱，其会促使心源性猝死的风险增加，严重威胁患者的生命安全[2-3]。心肌肥厚的治疗一直是众多学者的重点研究方向，随着其研究的深入，出现了一系列治疗心肌肥厚的药物，如姜黄素、血管紧张素受体拮抗剂、小檗碱等，而小檗碱是其中疗效确切且使用广泛的药物，其作为异喹啉类生物碱，对心肌肥厚有较好的保护作用[4-7]。为进一步探讨其抗心肌肥厚的作用机制，本研究构建了相应的大鼠模型，观察小檗碱对大鼠心功能的影响，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料来源

本研究饲养的36只雄性BD大鼠均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，体重228～246 g，平均（235.07±12.25）g，适应性喂养1周。

1.2 方法

将大鼠随机分为空白对照组、心肌肥厚组、小檗碱治疗组，每组12只，其中心肌肥厚组、小檗碱治疗组均按照于怡卉等[8]研究方法制备心肌肥厚模型，即腹腔注射0.03 mL/kg10%水合氯醛，使用呼吸机正压通气，并将左颈总动脉及无名动脉间的主动脉结扎于22号针头，随即退出针头。造模完成后，给予小檗碱治疗组大鼠每日一次灌胃10 mg/kg小檗碱，空白对照组、心肌肥厚组大鼠给予等量生理盐水灌胃，4周后测量大鼠各项指标。

1.3 观察指标

1.3.1 心功能指标检测  给药结束后，将45 mg/kg的戊巴比妥钠注射于大鼠腹腔，仰卧位固定大鼠，使用彩色多普勒超声诊断仪（日本TOSHIBA公司）测量其LVEDD、LVESD。分离大鼠右侧颈动脉，由颈总动脉插入18G静脉套管（美国BD公司）至左心室，连接生物信号采集处理系统（北京智鼠多宝生物科技有限责任公司）测定其HR。

1.3.2 心重指数检测  称取三组大鼠BW后处死，迅速开胸取出心脏，剪去周围大血管，清除心外膜脂肪组织，以滤纸吸干血液后称取HW，随后剪去心房，称取LVW和RVW，计算HW/BW、LVW/BW、RVW/BW。

1.3.3 左心室胶原分布检测  将大鼠心脏制作为载玻片，取石蜡切片涂于载玻片上，于二甲苯中洗至脱蜡，以0.1%苦味酸-天狼星红溶液（美国Sigma公司）染色1 h，流动自来水冲洗5 min后，滴加苏木素复染，给予不同梯度的乙醇脱水干燥，二甲苯透明5 min，以中性树脂封片，使用偏振光显微镜（日本NIKON公司）观察染色结果，并以Image ProPlus5.0.2测量ICVF、PVCA，ICVF=心肌间质胶原面积/图像视野面积;PVCA=心肌血管周围胶原面积/心肌血管腔面积。

1.4 统计学方法

采用IBM SPSS Statistics 21.0统计学软件行数据分析，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，多组间比较采用方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 結果

2.1 三组大鼠心功能指标分析

空白对照组大鼠LVEDD、LVESD均低于心肌肥厚组、小檗碱治疗组，HR高于心肌肥厚组，低于小檗碱治疗组（P<0.05）;小檗碱治疗组LVEDD、LVESD低于心肌肥厚组，而HR高于心肌肥厚组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2 三组大鼠心重指数比较

空白对照组大鼠HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚组、小檗碱治疗组（P<0.05）;小檗碱治疗组HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 三组大鼠左心室胶原分布比较

空白对照组大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚组、小檗碱治疗组;小檗碱治疗组大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表3、封三图6。

3 讨论

心肌肥厚是指心脏受到多种因素刺激而产生的代偿性反应，其可分为生理性和病理性病变[9]。其中生理性心肌肥厚多是人体正常的代偿功能，其可以促进心肌收缩力加强，使心脏维持正常的血循环，多发生于妊娠期和运动后;病理性心肌肥厚则为长期慢性压力或容量负荷导致的病理性反应，其可伴有心功能不全、心肌结构变化、心力衰竭等症状，严重威胁患者生命安全[10-12]。心肌肥厚的治疗一直是临床研究的重点项目，而近期研究提示小檗碱对心肌肥厚有较好的保护作用[13-14]。

小檗碱又称黄连素，其是从黄柏、黄连、三颗针等植物中提取的生物碱，常用于治疗痢疾、细菌性胃肠炎等消化道疾病，但近年来，逐渐有学者认识到其对心血管疾病的防治作用[15]。芦琨等[16]研究指出小檗碱对心血管具有保护作用;于立明等[17]研究显示小檗碱可以减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤;晋金兰等[18]报道小檗碱对心肌梗死大鼠心室重塑的作用。

为进一步探讨小檗碱治疗心肌肥厚的效果，本研究构建了相应的大鼠模型，通过不同的培养方式，研究其对大鼠心功能的影响。本研究结果显示，小檗碱治疗组LVEDD、LVESD低于心肌肥厚组，提示小檗碱可以有效纠正因心肌肥厚引发的心脏结构改变，而小檗碱治疗组HR高于心肌肥厚组，证明小檗碱增强了大鼠的心脏收缩能力;由于心肌增厚会使心重指数显著上升，其可以作为疗效评价的关键指标[19]。本研究结果提示，小檗碱治疗组HW/BW、LVW/BW、RVW/BW均低于心肌肥厚组，提示小檗碱可以减轻心肌肥厚，维持正常的心脏重量;心肌肥厚主要的显微结构变化为心肌间质纤维化，是心功能障碍的主要病理基础，因此治疗心肌肥厚的原则是抑制心肌纤维化[20]。本研究指出，小檗碱治疗组大鼠ICVF、PVCA均低于心肌肥厚组，提示小檗碱具有逆转心肌纤维化的作用，抑制纤维细胞增殖。需要注意的是，本研究中灌服小檗碱的大鼠相关指标仍未恢复至正常水平，这可能是由于研究时间较短所致，为提高结果准确性，仍需探讨观察时间延长后小檗碱对相关心功能指标的影响效果。

综上所述，小檗碱可以有效修复大鼠心肌肥厚引发的心脏结构改变与心功能损伤，减轻心肌肥厚，抑制心肌纤维化，是临床治疗心肌肥厚的可选方法。

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（收稿日期：2019-10-16）

[基金项目] 浙江省基础公益研究计划项目（LY19H020001）;浙江省湖州市科学技术局公益性技术应用研究项目（2018GY28）

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