方震,杨雪,蔺晓源,易健*
(1.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208;2.湖南中医药大学第一附属医院,湖南 长沙 410007)
近年来,随着人类生活方式的改变和人口预期寿命的增加,未来几十年里中国高血压的患病率也将逐渐升高。虽然高血压患者的接受率和治疗率得到了提高,但绝对比率却依然不容乐观[1],其可导致严重的心血管疾病,甚至死亡[2]。但目前现代医学对于高血压的病因及发病机制认识并不明确,并且高血压的药物防治亦存在诸多不足。高血压属中医“眩晕”“头痛”等的范畴,中医辨证常将其分为痰湿壅盛型、阴虚阳亢型、肝火亢盛型、和阴阳两虚型四种[3]。而选择并建立合适的高血压动物模型,尤其是病证结合的动物模型,成为中医药防治高血压发病机制研究及新药研发的关键。因此本文将目前研究中常用的高血压疾病动物模型及其中医病证结合动物模型的应用简要介绍如下,以期能为高血压病的中西医防治基础研究提供有效参考。
SHR大鼠模型是目前最常见的且应用最多的模型,SHR是用一只收缩压持续在150~175 mmHg的雄性Wistar京都种大鼠与收缩压为130~140 mmHg的雌性Wistar京都种大鼠交配,得到收缩压都大于150 mmHg的子代,再选用血压较高的大鼠进行近亲交配,依次进行这种选择性近亲交配20代而获得稳定的高血压遗传性,其血压升高是由多基因遗传决定的,在发病机制、外周血管阻力的变化、盐敏感性以及并发症方面都与人类高血压病高度类似,是目前研究高血压病发病机制和筛选降压药物的理想动物模型。SHR高血压的形成与肾素-血管紧张素系统 (RAS) 的活性过度增加、心肌组织内皮素受体的减少、丝裂素活化蛋白激酶表达增强以及丝裂素活化蛋白激酶磷酸酶的表达下降、阻力血管结构改变微血管痉挛、狭窄甚至闭塞等原因相关。其中RAS的活性增高是高血压形成和维持的重要原因。相关研究表明,SHR的血压随着周龄升高,会激活RAS[4]。而RAS元件基因的过表达可导致心肌纤维化,最终会导致心肌肥大[5]。这些研究对高血压的发病机制、高血压的治疗以及新药的开发等研究有重大意义。SHR还存在明显的血管功能障碍,容易引起心、脑、肾等多种器官的并发症。谭文鹏等[6]研究发现SHR心肌组织中miR-133a的表达水平显著降低,最终大鼠因心力衰竭而死亡。王海燕等[7]研究发现SHR大鼠脑基底动脉脑血管对缩血管物质的反应性明显降低,最终大鼠出现脑梗死。宋晓红等[8]研究结果显示SHRs会出现肾脏和胰腺微循环功能损害,使其血流灌注水平降低,且胰腺相比于肾脏微循环损害更加严重,另有研究也表明胰腺的损害可能与高血压有关而产生胰岛素抵抗。这些研究都说明SHR可以出现心、脑、胰腺多种器官的并发症,对高血压并发症的发病机制及其防治的研究有着重大意义。
以上的研究发现,SHR可以广泛的运用于高血压的发病机制、心脑肾等器官并发症的研究以及不同机制降压药物的筛选,是作为高血压病动物模型的首选。但由于SHR的培育条件高、造价贵,目前大量使用还存在一定困难,一些相关课题由于成本原因也无法使用。
RVH是一侧或两侧肾动脉主干或分支狭窄、阻塞导致肾血管流量减少引起肾缺血发生的高血压, 为继发性高血压最常见的病因[9]。两肾一夹(two kidney one clip,2K1C)RVH大鼠模型与双肾双夹(two kidney two clip,2K2C)RVH大鼠模型较为常用。2K1C是经典的制备高血压模型的方法,因为该模型的制备操作简单且成功率高,应用十分广泛。李立强等[10]通过腹部正中作为开口途径,使用钛合金血管夹左肾动脉,从而建立2K1C大鼠模型并用Vevo 2100彩色多普勒超声快速评价2K1C大鼠模型的造模是否成功,动态的观察肾脏血液的灌注,具有较高的准确性,可以提高造模的成功率。RAS系统与高血压的发生有密切的关系,Chen L J等[11]研究表明RAS系统中的重要调控因子血管紧张素转换酶(ACE)及其相关酶ACE2的表达失衡是引发高血压病的一个重要原因,且ACE2作为RAAS的负调节因子,ACE2/Apelin信号通路对高血压具有积极保护作用。石晓翠等[12]通过研究阐明了AngⅡ对RAS系统的直接作用为高血压发病机制的研究和理解补充了新的理论,对研究高血压病新型治疗手段和治疗药物有重要参考价值。因其操作的简便性和很高的成功率RVH大鼠模型还可广泛应用于高血压心脑肾相关并发症的研究,如利用RVH大鼠建立的脑动脉瘤模型及脑动脉瘤机制探讨[13]。
虽然RVH不具备自发性形成高血压的特点,但与人类高血压的病理过程依然有可比性,且因其制备方法简单经济,可以大量使用。其中2K1C模型是目前国际上最常用的高血压动物模型之一。
除去以上两种经典模型外,目前科学研究中还有一些较为常用的高血压动物模型。例如N-硝基-L-精氨酸甲酯诱导的高血压模型,该模型尤其适合于高血压中一氧化氮系统及心血管系统的研究[14];醋酸去氧皮质酮盐敏感性高血压模型对于高血压水钠代谢相关机制以及相关药物的治疗研究[15];此外还有神经源性高血压大鼠模型、应激性高血压大鼠模型、饮食性高血压大鼠模型以及特殊的妊娠高血压大鼠模型等[16-19]。
中医没有高血压的具体病名,但根据其不同的症状表现可分为不同的证型。高血压肝阳上亢型可见头胀痛, 头重脚轻, 头晕目眩,面红目赤, 性急易怒, 舌红少苔脉弦等“上实”症候,伴见腰膝酸软、腰痛、耳鸣、多梦失眠、脉细, 口干苦等“下虚”症候。目前构建高血压肝阳上亢型大鼠模型主要为RVH大鼠模型以及SHR。姚佳梅等[20]用附子汤对SHR进行灌胃,SHR出现血压稳定升高、易激惹程度增加、提起颈部欲咬人、旋转时间缩短、痛阈降低等近似人类高血压病肝阳上亢证的特征,从而复制出SHR肝阳上亢型大鼠。田艳鹏[21]采用2K1C高血压大鼠模型加灌附子汤法也同样复制了高血压肝阳上亢证大鼠模型,其复制的大鼠模型同样具有血压明显升高 ,不同程度激惹、眼结合膜充血、旋转时间明显缩短及口渴、消瘦等肝阳上亢等证候特征。两组研究制备的大鼠模型第四周与第六周所得出的各项数据数值都没有太大出入,均具有病证结合的特点,而2K2C高血压大鼠模型加灌附子汤法还具有病理生理相结合的优点。但由于手术损伤可造成大鼠死亡,故目前多采用SHR加灌附子汤的模型。
朱丹溪在《丹溪心法》中有“无痰不作眩”,故痰湿是高血压的重要致病因素,痰湿壅盛型高血压可见眩晕头痛、头重如裹、胸闷纳呆、呕吐痰涎、舌胖苔腻,脉滑等症候。目前研究中常用的制备痰湿壅盛型高血压大鼠的方法是通过高脂饮食建立痰湿证大鼠模型,吴赛等[22]用由12%猪油、5%蔗糖、5%奶粉、5%花生粉、10%鸡蛋、1%麻油、2%食盐、60%普通饲料组成的高脂饲料喂养建立了痰湿壅盛型大鼠,其制备的大鼠模型具有饮食减少、体质量增加、活动度降低、反应慢等症状。陈腾蛟与徐男[23]分别给予大鼠高脂饲料、高脂高盐饲料和高脂高糖饲料来建立痰湿壅盛型高血压大鼠,其中以高脂高盐饮食诱导建立的痰湿壅盛型高血压大鼠动物模型最符合中医痰湿壅盛型高血压的辨证分型特点,且成模率较高。目前使用喂养高脂饲料制作痰湿壅盛型高血压模型的方法已被运用于相关实验中,如半夏白术天麻汤对痰湿壅盛型高血压的作用以及对下丘脑的影响即采用的此种方法[24-25]。
虞抟提出“因瘀致眩”的学术思想,并使用“行血清经”的方法治疗,故血瘀也是发病的重要影响因素。血瘀证型的高血压可见胸中刺痛、疼痛拒按且夜间痛甚、面色黧黑、舌质紫暗或有瘀点瘀斑等症候。王丽颖等[26]通过流行病学调查分析,瘀血阻络证型占高血压患者的15.12%。目前研究中的血瘀型高血压大鼠模型的建立主要是在SHR的基础上通过多因素复合作用,例如饥饿、疲劳、寒湿、惊吓,高脂饮食等多重因素的影响下建立的[27]。而且缺乏关于血瘀型高血压大鼠模型的相关文献研究,但蔡大可等[28]研究复方芪麻胶囊对自发性高血压大鼠心脏血流动力学及对气虚血瘀证大鼠血液流变学的影响中通过多因素复合作用建立气虚血瘀型高血压大鼠模型。张魁星等[29]通过对Wistar大鼠的肾动脉进行结扎并进行高盐饮食进行饲养,术后4周测量大鼠血压均在140 mmHg以上,并采集视网膜图像发现存在明显的瘀血出血现象,此研究说明采集视网膜图像观察瘀血现象可以作为血瘀证模型的评价指标。
《素问》曰:“阴平阳秘,精神乃治;阴阳离决,精气乃绝。”故中医认为阴平阳秘与阴阳调和是人体健康的重要因素,阴阳失衡必然会导致疾病的发生。在《中药新药治疗高血压的临床研究指导原则》中阴虚阳亢也是高血压中医证型的一种,其主症有眩晕、头痛、腰酸、膝软、五心烦热,次证有心悸、失眠、耳鸣、健忘、舌红、少苔,脉弦细而数。阴虚阳亢证型高血压大鼠阳亢症状较为容易分辨且易于表现,目前阴虚阳亢证型高血压大鼠建模方法大多与肝阳上亢型高血压大鼠一致,多以2K1C高血压大鼠模型加灌附子汤法建立大鼠模型或以SHR加灌附子汤的方法造模[30-32]。如周丹等[33]即通过SHR加灌附子汤的方法进行造模,并对小鼠的易激惹的程度进行了分级。
王冰曰:“无阴则阳无以生,无阳则阴无以化。”故人体阴阳处于平衡互根的状态。若全身阴阳虚衰,则脏腑功能失调,久病及肾,故出现腰膝酸软、头晕耳鸣、畏寒肢冷等虚损症候。据《中药新药治疗高血压的临床研究指导原则》阴阳两虚型高血压主证为眩晕、头痛、腰酸、膝软、畏寒肢冷,次证有耳鸣、心悸、 气短、夜尿频、舌淡、苔白, 脉沉细弱,由于这些症状在动物模型上难以体现,目前在知网等数据库的相关文献中并没有找到具体关于阴阳两虚型高血压大鼠的研究进展。相关实验阐明SHR是最接近人类高血压发病情况的一种模型,灌服中药桂附八味丸全方能起到最好的纠正其血压作用,由于桂附八味丸属阴、阳双补的中药,因此可以认为SHR可属高血压阴阳两虚模型。
西医目前常用的几种高血压大鼠模型还远远不够用于高血压中医药应用的研究,但对于高血压动物模型的中医药研究,目前为止已经可以复制出十分相似动物模型的证型仅有肝阳上亢型与痰湿壅盛型,通过手术造成肾动脉狭窄所形成的高血压与人类高血压的发病情况也不尽一致,对于伴有肾虚症状的高血压模型还是不能很精准的建造出对应的具有特异性的模型,只通过以方测证的方法,通过药物的功效来推测所用到的大鼠模型具有哪些相应证型表现,其科学性与实用性还存在一定的局限。且中医疾病的病机是不断变化的,在高血压这一疾病中,病人在疾病的发展过程中证型会发生改变,而单纯的某一证型的大鼠模型难以反映出这一动态变化过程。由此得出,目前所常用的高血压动物模型难以满足中医药研究的发展,还需要探索出更多适合中医理论和病证的模型。
虽然目前关于高血压动物模型的研究和应用较少,局限于肝阳上亢型与痰湿壅盛型,且关于其他证型的动物模型及应用都存在一定的缺失,但作为目前与人类发病情况最相似的SHR,或许可以从该模型入手,针对中医的病因和发病机制,在SHR的基础上复制出与中医相适应的动物模型,这样才能为高血压的中医防治与临床方面研究的突破打好基础。