武秀丽,刘 俊,陈居刚,丁玉琴,张录平,徐文芳,许静雯,孙可可,林 艳,史 培
抑郁与心肌梗死之间存在密切的双向关系,大约20%的心肌梗死病人有重度抑郁障碍或抑郁状态,而主诉抑郁症状可使急性心肌梗死增加1.31倍,心肌梗死后抑郁也可使24个月内心血管功能受损风险增加1.6~2.7倍[1-2]。研究表明,抑郁与异常的心脏电生理特征有关,如QT间期延长和心率变异性降低,并显著增加室性心律失常(VA)和心脏猝死的风险,基础研究也显示,交感神经过度激活和心肌重构恶化可能是其不良预后的一种机制[3-4]。舒肝解郁胶囊主要由刺五加和贯叶金丝桃组成,是一种纯中药复合制剂,具有舒肝解郁、健脾安神的功效,其作用机制可能是由于抑制中枢的神经递质再摄取或单胺氧化酶,使突触间隙的单胺递质浓度升高而发挥抗抑郁作用[5]。有研究表明,舒肝解郁胶囊可治疗冠心病经皮冠状动脉介入术(PCI)后合并轻度焦虑抑郁症病人[6],然而舒肝解郁胶囊对心肌梗死后抑郁的行为学表现以及心室电生理作用的具体机制还未阐明,为此,本研究拟建立急性心肌梗死模型与慢性轻度不可预见性应激抑郁大鼠模型,应用行为学评价及心脏电生理技术,探究舒肝解郁胶囊的作用及机制。
1.1 实验动物 SD健康成年雄性大鼠65只,体重(293±13)g,购于哈尔滨医科大学附属第二医院动物实验中心。
1.2 模型制备
1.2.1 急性心肌梗死模型 乌拉坦(800 mg/kg)与α-氯醛糖(40 mg/kg)联合进行腹腔注射麻醉。麻醉后固定于鼠板上进行常规消毒、铺巾、四肢皮下心电图监测(GY-6328多道生理记录仪,河南华南医电科技有限公司),气管插管连接动物呼吸机进行机械通气(潮气量3~4 mL/100 g,呼吸频率70~80次/min),由第4肋间入胸,钝性分离肋间肌,撕开心包,暴露心脏,在左心耳和肺动脉圆锥的交界和心尖连线上结扎冠状动脉前降支,结扎区域心脏组织变白、心脏运动减弱以及心电图两个以上肢体导联出现ST 段上抬≥0.2 mV作为急性心肌梗死建模成功的标准。术后连续3 d腹腔注射青霉素40万U以预防伤口感染。
1.2.2 抑郁模型 根据文献应用慢性不可预见性温和应激建立抑郁模型[7],步骤如下:鼠笼45 ℃倾斜24 h,鼠笼摇晃15 min,禁食24 h,禁水24 h,潮湿垫料24 h,行为限制2 h,4 ℃冷水游泳5 min,42 ℃热水游泳5 min,夹尾1 min,36 h持续光照,捕食者声音刺激30 min。将上述11种刺激随机安排到28 d内,每日1种刺激。同种刺激不连续出现,以使动物不能预料刺激的发生。
1.3 分组与给药方法 将大鼠随机分为5组:正常对照组(10只),心梗组(15只),抑郁组(10只),心梗后抑郁组(15只),舒肝解郁胶囊干预组(15只)。舒肝解郁胶囊干预组每日灌胃1%舒肝解郁胶囊3 mL/kg,其余各组同时灌胃3 mL/kg生理盐水,连续28 d。
1.4 行为学评价 从心肌梗死第5周开始对所有存活大鼠进行行为学评价,包括糖水消耗及旷场试验。
1.4.1 糖水消耗试验 在正式试验进行前,对所有大鼠进行训练,适应含糖饮水。安静房间,第1个24 h先将2瓶均装1%蔗糖水同时放置于每笼,第2个24 h改换为1瓶1%蔗糖水和1瓶纯净水。随后禁水24 h开始正式试验,定量放置1瓶1%蔗糖水和1瓶纯净水,1 h后调换二者位置,2 h后实验结束。动物糖水消耗百分比=糖水消耗量/总液体消耗量×100%。
1.4.2 旷场试验 所有动物在每天相同时间点放置于75 cm×75 cm×40 cm的旷场中心内,使用自动跟踪系统记录并分析大鼠在旷场内10 min的总行程、平均运动速度以及直立次数。每只大鼠依此单独试验,每只结束后将旷场清理干净。
1.5 血浆去甲肾上腺素(NE)水平检测 NE是评价交感神经活性的重要指标,在进行行为学评价后采集主动脉血液,血浆NE测定根据酶联免疫吸附实验(ELASA)试剂盒(武汉华美生物)说明书进行操作。
1.6 心室电生理 实验最后所有存活的动物利用心脏程序性刺激测定梗死周边区及远离梗死区的心室有效不应期(VERP)及心室颤动阈值(VFT)。SlS2负向扫描法,8个连续起搏周长S1S1 120 ms,S1S2 100 mm以2 mm的幅度递减法测定VERP,VERP为S2不能引起心室除极的最长S1S2间期。而以右心室心尖部为起搏(500次/min)部位采用S1S1程序刺激测定VFT,刺激周长60 ms,脉宽10 ms,每次刺激持续30 s,间断1 min进行下次刺激,刺激电压从起搏阈值开始,每次以1 V递增直至诱发心室颤动,心室颤动阈值定义为能诱发持续性心室颤动的最小刺激电压。
2.1 动物模型 至心肌梗死28 d后,共53只大鼠存活,其中正常对照组10只,心梗组11只,抑郁组10只,心梗后抑郁组10只;舒肝解郁胶囊干预组12只。舒肝解郁胶囊干预组的生存率(80%,12/15)稍高于心梗后抑郁组(67%,10/15)和心梗组(73%,11/15)。
2.2 各组行为学表现结果比较 与正常对照组比较,心梗组、抑郁组、心梗后抑郁组糖水消耗量、运动量及直立次数明显减少(P<0.05),提示这3组大鼠快感降低、活动度及空间探索减少;与心梗组及抑郁组比较,心梗后抑郁组糖水消耗量、运动量明显减少(P<0.05)。舒肝解郁胶囊干预组糖水消耗量、运动量、直立次数较心梗后抑郁组明显升高(P<0.05)。详见表1。
表1 各组行为学表现结果比较 (±s)
2.3 各组血浆NE水平比较 与正常对照组比较,心梗组、抑郁组及心梗后抑郁组血浆NE水平明显增加(P<0.05),提示交感神经活性增加。心梗后抑郁组NE水平高于心梗组及抑郁组(P<0.05)。舒肝解郁胶囊干预组血浆NE水平较心梗后抑郁组明显下降(P<0.05)。详见图1。
与正常对照组比较,*P<0.05;与心梗后抑郁组比较,#P<0.05。
2.4 各组心室电生理结果比较 心室ERP和VFT是评价心室电不稳定性的重要指标,对预测恶性室性心律失常发生有重要意义。与正常对照组比较,心梗组、抑郁组及心梗后抑郁组大鼠梗死周边区VERP明显增加,而VFT明显降低(P<0.05);心梗后抑郁组梗死周边区VERP高于心梗组与抑郁组,VFT低于心梗组与抑郁组(P<0.05);舒肝解郁胶囊干预组梗死周边区VERP及VFT较心梗后抑郁组均明显改善(P<0.05)。详见表2。
表2 各组心室电生理结果比较 (±s)
根据世界卫生组织统计,目前全世界抑郁症病人达3.5亿人,抑郁症可能成为仅次于心脑血管病的第二大疾病[8]。有荟萃分析显示:心肌梗死后抑郁与不良预后独立相关,在调整心脏病严重程度后,全因死亡率增加22%,心血管事件风险增加13%[9]。抑郁症容易诱发室性心律失常,是心脏性猝死(sudden cardiac death,SCD)的独立预测因子。有研究显示,交感神经过度激活可能是抑郁症发生的主要机制[4]。
本研究旨在探讨舒肝解郁胶囊对心肌梗死后抑郁大鼠交感神经和心室电生理的作用,以明确舒肝解郁胶囊治疗心肌梗死后抑郁的机制。本研究通过冠状动脉结扎及慢性轻度不可预见性应激诱导来构建心肌梗死抑郁模型,结果显示,心梗后抑郁组大鼠糖水消耗量、运动量及直立次数均降低,上述结果被用来模拟经典的抑郁核心症状,这与既往研究一致,4周慢性轻度不可预见性应激程序可诱导出稳定的抑郁样行为[4,7];而舒肝解郁胶囊干预后上述抑郁症状明显改善,提示舒肝解郁胶囊可改善心肌梗死后抑郁大鼠的行为学表现。抑郁组和心梗后抑郁组大鼠血浆NE明显增加,表明抑郁状态下交感神经过度激活,而在体心脏电生理结果表明,抑郁组、心梗组及心梗后抑郁组大鼠梗死周边区VERP明显增加,而VFT明显降低,提示心肌梗死抑郁大鼠交感神经活性明显增加,心室电不稳定性升高,这与既往抑郁模型大鼠心脏交感神经活性和心室电生理的研究[4,10]类似。给予舒肝解郁胶囊干预后,心肌梗死抑郁大鼠交感神经活性明显降低,心室电不稳定性明显改善,表明舒肝解郁胶囊可改善心肌梗死抑郁大鼠抑郁状态及心室电不稳定性。
近年来,基础与临床研究发现,抑郁症与冠心病有许多共同发病机制,如应激机制、血小板活性与5-羟色胺的影响、炎症反应、社会心理以及生物行为[11-13]。交感神经激活是心肌梗死后恶性室性心律失常和心源性猝死的重要原因之一,目前干预交感神经已成为防治心源性猝死的重要靶点,本研究结果提示,抑郁症可进一步增加心肌梗死大鼠交感神经活性。
目前,冠心病合并抑郁的治疗主要有3种:药物治疗、心理干预治疗以及物理治疗,其中药物治疗是基础和关键,包括三环类抗抑郁药、5-羟色胺再摄取抑制剂,但其副作用较大,病人耐受性差;而中药在抑郁治疗方面也发挥着一定作用,包括疏肝解郁、化痰解郁、补气活血等[14-15]。舒肝解郁胶囊主要由刺五加和贯叶金丝桃组成,是一种纯中药复合制剂,具有舒肝解郁、健脾安神的功效,其作用机制可能是由于抑制中枢的神经递质再摄取或单胺氧化酶,使突触间隙的单胺递质浓度升高而发挥抗抑郁作用[5]。有研究表明,舒肝解郁胶囊可治疗冠心病PCI术后合并轻度焦虑抑郁症,相对安全,不良反应少,病人易于接受[6],本研究也表明,舒肝解郁胶囊可改善心肌梗死后抑郁状态及心室电不稳定性,为舒肝解郁胶囊防治心肌梗死后抑郁状态以及室性心律失常提供了理论支持。
综上所述,心肌梗死后抑郁可通过增加交感神经活性,进而增加心室电不稳定,而舒肝解郁胶囊可通过调节抑郁样行为及交感神经活性,改善心室电不稳定性及预后。