红参水煎液对心衰大鼠心功能及氧化应激的影响*

温 玉 胡琨建 李 欧 蔡晓月 赵英强△

（1.天津中医药大学，天津 301617；2.贵州省贵阳市第四人民医院，贵州 贵阳 550002；3.天津中医药大学第二附属医院，天津 300143）

红参为五加科植物人参经过蒸制后的干燥根及根茎，性味甘、微苦，温，归脾、肺、心经，具有大补元气、复脉固脱、益气摄血的功效[1]，相较于人参，红参的温阳功效更佳。研究发现，红参中的有效成分可通过多途径改善心血管疾病[2-3]，联合西药在治疗充血性心力衰竭方面发挥协同作用，且无明显副作用[4]。本研究以腹主动脉缩窄法构建心衰大鼠模型，探讨红参水煎液对心衰大鼠心功能及氧化应激的影响，为红参治疗心衰提供一定的理论依据与实验基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SPF清洁级雄性SD大鼠30只，体质量（200±20）g，购于斯贝福（北京）实验动物技术有限公司，许可证号：SYXK（津）2019-0002。动物饲养于中国医学科学院放射医学研究所实验中心清洁级动物房，温度20～24℃，相对湿度60%左右。

1.2 试剂与仪器 红参来自天津中医药大学第二附属医院中药房，将240 g红参加入纯净水中浸泡20 min，煎煮3次，每次煎煮时间分别为45、60、90 min，合并水煎剂，将药物浓缩至1.2 L后置于4℃冰箱保存备用。无水乙醇、二甲苯、伊红染液、苏木素染液、盐酸、氨水、PBS缓冲液、JYBL-Ⅱ脱钙液、中性树胶、活性氧（ROS）测定试剂盒（南京建成）、超氧化物歧化酶（SOD）活性检测试剂盒（碧云天）、丙二醛（MDA）检测试剂盒（碧云天）、谷胱甘肽过氧化物（GSH）检测试剂盒（碧云天）、大鼠N端前脑钠肽（NT-proBNP）酶免试剂盒。小动物超声仪Vevo3100、-80℃低温冰箱、全自动生化分析仪Microlab300、脱水机、包埋机、病理切片机、冻台、组织摊片机、烤箱、摇床、涡旋混合器、显微镜（OLYMPUS）。

1.3 分组与造模 将30只雄性SD大鼠在适应性饲养1周后随机分为模型组与假手术组，其中模型组24只，假手术组6只。模型组按照文献[5]中腹主动脉缩窄的方法建立心衰模型，假手术组缝合线仅穿过腹主动脉，未结扎。造模后，给大鼠连续3 d腹腔注射青霉素以预防感染。术后12周对大鼠进行心功能检测，以左室射血分数（LEEF）≤50%作为造模成功的标志。造模过程中模型组死亡4只大鼠，将剩余20只大鼠随机分为模型组、红参低剂量组、红参中剂量组、红参高剂量组，每组各5只。

1.4 给药方法 红参成人每日服用剂量为3～10 g，因此将低、中、高剂量组分别设定为2.5、5、10 g（每日成人量）。按照《药理实验方法学》[6]计算大鼠与人体的等效剂量（以正常人体质量为60 kg计算，大鼠的等效剂量是人体的6.25倍），低、中、高剂量组大鼠每日用量分别为0.26、0.52、1.04 g/kg。将制备好的红参水煎液加纯水按倍数依次稀释为0.52、0.26 g/kg。红参低、中、高剂量组大鼠每日分别给予0.26、0.52、1.04 g/kg红参水煎液灌胃，模型组及假手术组每日给予相同体积的生理盐水灌胃，每日1次，持续8周。

1.5 心功能超声检测 在造模12周及灌胃结束后进行心功能检测。采用小动物B超-Vevo3100记录大鼠左室射血分数（LVEF）、左室短轴缩短率（LVFS）。每只大鼠测3次心动周期，取平均值。

1.6 标本采集与检测 干预8周后，取材前1晚大鼠禁食水，腹腔注射5%水合氯醛进行麻醉，腹主动脉取血，室温放置2 h后，在4℃下以3 500 r/min离心10 min，将上清分装后置于-80℃冰箱。剪取大鼠全心组织，记录全心质量，将部分心肌组织固定于10%的甲醛溶液中，其余组织冻存于-80℃冰箱。1）血清NT-proBNP检测。采用ELISA试剂盒检测血清NT-proBNP水平，具体操作严格按照说明书进行。2）心肌组织HE染色。在取材后将心肌组织进行病理检测，按照脱蜡、脱水、染色、脱水、透明、封固的步骤对心肌组织进行HE染色。3）心肌组织中ROS、SOD、MDA、GSH-Px的含量。ELISA法检测肌组织中ROS、SOD、MDA、GSHPx的活性，严格按照说明书要求进行操作。

1.7 统计学处理 应用SPSS23.0统计软件。实验数据以（）表示，组间比较采用单因素方差分析，用LSD检验进行多重比较，对于不服从正态分布的数据采用非参数检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组心衰大鼠心动超声LVEF、LVFS的比较 见表1。与假手术组相比，模型组大鼠的LVEF、LVFS降低，差异具有显著统计学意义（P＜0.01）；与模型组相比，红参低、中、高剂量组的LVEF、LVFS均升高，差异具有显著统计学意义（P＜0.01），各治疗组之间无明显统计学差异（P＞0.05）。

表1 各组心衰大鼠心脏彩超LVEF、LVFS及血清NT-proBNP含量比较（±s）

表1 各组心衰大鼠心脏彩超LVEF、LVFS及血清NT-proBNP含量比较（±s）

注：与假手术相比，△P＜0.05；与模型组相比，▲P＜0.05。下同。

组别假手术组模型组红参低剂量组红参中剂量组红参高剂量组n 6 5 5 5 5 LVEF（%）69.10±4.98 41.60±11.44△68.11±5.51▲61.15±6.51▲68.50±6.75▲LVFS（%）40.44±4.02 21.61±6.45△39.44±4.26▲34.27±5.06▲39.84±5.18▲NT-proBNP（pg/mL）193.85±36.54 290.84±36.39△287.70±76.73△272.43±60.83 237.24±5.70

2.2 各组心衰大鼠血清NT-proBNP含量比较 见表1。与假手术组相比，模型组大鼠血清的NT-proBNP含量升高，差异具有统计学意义（P＜0.05）；与模型相比，红参低、中、高剂量组均降低，但各组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.3 各组心衰大鼠心肌组织病理形态观察 假手术组组织结构正常，心肌细胞排列整齐，可见横纹，组织间未见明显的炎性细胞浸润。而模型组组织结构出现异常，心肌细胞排列疏松，可见横纹，大量心肌细胞肥大，组织间可见部分炎性细胞浸润。红参各治疗组整体情况较好，组织结构基本正常，心肌细胞排列整齐，可见横纹，部分出现心肌细胞肥大，组织间未见明显的炎性细胞浸润，其中红参高剂量组效果基本与假手术组接近，组织间仅有极少量肥大的心肌细胞。说明红参水煎剂明显改善了心衰大鼠的心肌结构，且红参高剂量组效果较为明显。见图1。

图1 各组心衰大鼠心肌组织（HE染色，200倍）

2.4 各组心衰大鼠心肌组织ROS、SOD、MDA、GSHPx含量比较 见表2。与假手术组相比，模型组大鼠ROS活性、MDA含量均升高，SOD、GSH-Px含量均降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）；与模型组相比，红参低、中、高剂量组的ROS活性均降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。与模型组相比，红参低、中、高剂量组的MDA含量均降低，其中红参低剂量组差异具有统计学意义（P＜0.05）；与模型组相比，红参低、中、高剂量组的SOD含量均升高，差异具有统计学意义（P＜0.05）；与模型组相比，红参低、中、高剂量组的GSH-Px含量均升高，其中红参高剂量组差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表2 各组大鼠心肌组织ROS、MDA、SOD、GSH-Px比较（±s）

表2 各组大鼠心肌组织ROS、MDA、SOD、GSH-Px比较（±s）

组别假手术组模型组红参低剂量组红参中剂量组红参高剂量组n 6 5 5 5 5 ROS（%）80.14±6.78 123.51±2.93△103.14±16.38▲95.90±7.93▲89.96±2.27▲MDA（nmoL/g）130.07±161.10 409.12±290.26△142.12±71.28▲187.54±182.04 252.74±153.84 SOD（U/mg）0.82±0.34 0.31±0.08△0.63±0.21▲0.64±0.18▲0.69±0.25▲GSH-Px（U/mg）87.35±24.24 40.76±8.16△48.61±6.70 42.75±2.86 80.38±20.49▲

3 讨 论

心力衰竭是各类心血管疾病发展的最终阶段，严重影响患者的身心健康。最新流行病学研究发现[7]，在我国慢性心衰的患病率为1.10%，且患病率随着年龄增长而增加。因此，积极选用防治心衰的药物并研究其作用靶点显得尤为重要。

中医学认为，心气不足、心阳亏虚是心衰的根本病机，血瘀、痰浊、水饮是主要的病理产物[8]，因此在治疗上多以温补心气心阳为主，在用药上多注重补气药的运用。人参是补气之圣药，具有大补元气、复脉固脱的作用，对心气虚导致的心衰疗效明确。红参作为人参的炮制品，在加工过程中，会产生如人参皂苷Rg3、人参皂苷Rh1、人参皂苷Rh2、人参炔醇等多种成分，其抗氧化、抗衰老、抗凋亡的药理功效得以加强[9]，对气虚日久损及阳气而致的心衰效果更为显著，但其机制尚未完全明确，为此本文以不同浓度的红参水煎剂干预心衰大鼠，探讨其对心衰大鼠心功能及氧化应激的影响。

目前，NT-proBNP可用于心力衰竭的早期检测，作为独立的诊断标准应用于临床[10-11]，而LVEF与LVFS是反映左心收缩功能的指标，是临床心脏结构与功能评估的首选方法[12]，对于NT-proBNP、LVEF、LVFS的检测可一定程度反映心衰大鼠的心功能。本研究发现，与假手术组相比，模型组大鼠的LVEF、LVFS显著降低，而NT-proBNP含量升高，说明与假手术组相比，模型组的心功能明显降低。在连续给药8周后，与模型组相比，红参低、中、高剂量组大鼠的LVEF、LVFS均显著升高，NT-proBNP含量也均有降低趋势，但各组之间差异无统计学意义。心肌组织的HE染色显示，红参水煎液可以改善心衰大鼠的心肌结构。由此可见，红参水煎液可改善心衰大鼠的心肌结构，提高心功能，从而改善心衰。

近年研究表明，氧化应激在心力衰竭中增加并影响疾病的进展，是心衰的发病机制之一[13-14]，而ROS、SOD、MDA、GSH-Px均可反映机体的氧化与抗氧化能力[15-16]。本研究结果显示，与假手术组相比，模型组大鼠ROS活性、MDA含量均升高，SOD、GSH-Px含量均降低，说明腹主动脉缩窄术后大鼠氧自由基产生增加，抗氧化能力降低，发生氧化应激反应。经过连续8周的用药后，与模型组相比，红参低、中、高剂量组的ROS活性均降低，MDA含量也有降低趋势，而SOD含量均升高，GSH-Px含量均有升高趋势。由此说明，红参水煎液可清除氧自由基，改善左心室的抗氧化能力，使氧化及抗氧化作用趋于平衡，从而改善心衰大鼠的氧化应激反应。

综上所述，红参水煎液可以改善心衰大鼠的心功能，其机制可能与减少氧化应激、改善抗氧化能力有关。本研究初步探讨了红参水煎液对心衰大鼠心功能的保护作用及作用机制，为指导心衰的临床治疗有一定现实意义，但红参水煎液降低氧化应激的分子机制仍有待于进一步深入研究。