气血双补方剂对心力衰竭大鼠心功能及心肌MMP-9表达的影响

杨 琦，石志超，张 洋

心力衰竭是各种心血管疾病发展的终末阶段，其发病率、致残率以及病死率均较高，心力衰竭已成为心血管疾病的主要死亡原因[1]。研究表明，基质金属蛋白酶9(MMP-9)与心力衰竭的发生、发展关系密切；心力衰竭发生时，MMP-9的表达和活性逐渐增强，MMP-9的含量水平与心力衰竭进程密切相关[2]。美托洛尔为β受体阻滞剂，是目前治疗心力衰竭的基础性药物，研究表明其具有抑制MMP-9、抑制心室重构及改善心功能等作用[3-4]。中医学认为，气血亏虚是心力衰竭发生发展的基础[5]，故补益气血为其有效治则。临床研究证实，气血双补方剂可有效改善心力衰竭病人临床症状，提高病人生活质量。八珍汤为气血双补基础方剂，十全大补汤、人参养荣汤等诸多气血双补方剂均由此方化裁而来。本研究旨在观察气血双补方剂对心力衰竭大鼠心功能及心肌MMP-9表达的影响，并探讨其作用机制，为中医药防治心力衰竭提供新策略。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选用12周龄，普通级，健康、雄性SD大鼠100只，体重220～260 g。实验动物由辽宁长生生物技术有限公司提供[SCXK(辽)2013-0002]。

1.2 仪器与试剂 FX-7202心电图机(日本福田公司)，SONO-S5500彩色多普勒超(美国Agilnet公司)，聚合酶链式反应(PCR)扩增仪(德国 Roche Diagnostics GmbH公司)，MMP-9 PCR试剂盒(上海羽朵生物科技有限公司)，引物合成(基因科技上海有限公司)。

1.3 造模与分组 随机选取10只未予任何处理的大鼠为空白对照组。90只大鼠参照参考文献[6]制备心力衰竭大鼠模型。大鼠经7 d适应性喂养后，按每100 g予10%水合氯醛0.4 mL行腹腔注射麻醉。备皮后于左侧第4肋间开胸，钝性分离胸部肌肉，暴露肋骨，钝性分离肋间组织，剥离心包膜，暴露心脏，于左冠状动脉前降支起点处结扎冠状动脉前降支，重置心脏于胸腔，分层缝合胸壁。术后记录心电图，心电图表现为ST段上抬0.05 mV以上判定为冠状动脉结扎成功[7]，详见图1。常规喂养1周后，于第2周行力竭式游泳，每日2次，共4周。行超声心动图检测大鼠射血分数(EF)≤55%或心脏指数(CI)≤180 mL/(min·m2)作为心力衰竭成功造模标准[8-9]，详见图2。将造模成功的56只大鼠按照随机数字表法分为模型组、美托洛尔组、八珍汤组、十全大补汤组及人参养荣汤组，每组10只；余6只造模成功的大鼠退出本研究。

图1 冠状动脉结扎术后心电图

图2 术后行力竭式游泳4周大鼠超声心动图

1.4 药物与给药剂量 八珍汤由人参、白术、茯苓、甘草、当归、川芎、白芍、熟地组成；十全大补汤由黄芪、肉桂、人参、白术、茯苓、甘草、当归、川芎、白芍、熟地等中药组成；人参养荣汤由白芍、当归、陈皮、黄芪、桂心、人参、白术、甘草、熟地、五味子、茯苓、远志等组成。由天江药业有限公司提供上述中药复方制剂；处方中药符合2010年版《中国药典》相关中药药材质量检验规定标准。琥珀酸美托洛尔缓释片(每片47.5 mg)，由阿斯利康制药有限公司提供(国药准字：J20100098)。空白对照组与模型组灌胃蒸馏水每次1.8 mL，每日2次。各给药组大鼠按人鼠剂量换算，给药剂量(g/kg)=给出的人剂量(g)×系数(0.018)/所求动物体重(kg)[10]，灌胃给药。八珍汤组灌胃给药八珍汤生药9.2 g/(kg·d)，每日2次；十全大补汤组灌胃给药十全大补汤生药9.2 g/(kg·d)，每日2次；人参养荣汤组灌胃给药人参养荣汤生药9.2 g/(kg·d)，每日2次；美托洛尔组灌胃给药美托洛尔生药1.5 mg/(kg·d)，每日2次[11-12]。各组均灌胃6周。

1.5 检测方法 给药6周后，各组大鼠行多普勒超声心动图机检测左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、短轴缩短率(FS)、EF等心功能指标；取心肌组织90 mg，采用实时定量荧光PCR技术检测心肌MMP-9表达。

2 结 果

2.1 各组大鼠心功能指标比较 与空白对照组比较，模型组LVEDD、LVESD明显增加，FS、EF明显降低，差异均有统计学意义(P<0.05)；与模型组比较，美托洛尔组、八珍汤组、十全大补汤组及人参养荣汤组LVEDD、LVESD明显下降，FS、EF明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)；人参养荣汤组LVEDD、LVESD较美托洛尔组、八珍汤组、十全大补汤组下降，FS、EF较美托洛尔组、八珍汤组、十全大补汤组升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 各组大鼠心功能指标比较

2.2 各组大鼠心肌MMP-9表达比较 与空白对照组比较，模型组心肌MMP-9明显增加，差异有统计学意义(P<0.05)；与模型组比较，美托洛尔组、八珍汤组、十全大补汤组及人参养荣汤组心肌MMP-9水平明显下降(P<0.05)；与八珍汤组及十全大补汤组比较，人参养荣汤组及美托洛尔组心肌MMP-9水平下降(P<0.05)。详见表2。

表2 各组大鼠心肌MMP-9表达比较

3 讨 论

中医有关心衰这一病名首见于唐·孙思邈《备急千金要方·心脏门》：“心衰则伏”。现代医学的心力衰竭与中医文献记载的心衰存在一定差异，可将其归属于心悸、喘证、水肿、胸痹等病证范畴[13-14]。心主血脉，如其功能下降可导致心气不足，气不帅血，血不养气，日久心脏虚衰而竭[15-16]。气血不足为心力衰竭发病之根，故补益气血为其基本治则[17]。八珍汤由四君子汤、四物汤组合而成[18]。《医方考》记载：“血气俱虚者，此方主之。人之身，气血而已。气者百骸之父，血者百骸之母，不可使其失养者也。是方也，人参、白术、茯苓、甘草，甘温之品也，所以补气；当归、川芎、芍药、地黄，质润之品也，所以补血。气旺则百骸资之以生，血旺则百骸资之以养。”十全大补汤与人参养荣汤皆由八珍汤化裁加减而来，其中十全大补汤在八珍汤基础上加黄芪、肉桂而成，偏于温补气血；人参养荣汤较之八珍汤多陈皮、远志、五味子，并去川芎之辛窜走行之力，故偏于益气补血、养心宁神[19-20]。

MMP-9作为基质金属蛋白酶家族中重要成员之一，心肌中MMP-9是降解心肌细胞外基质组分的主要酶类[21-22]；心力衰竭发生时，心肌组织MMP-9表达升高，促使心肌胶原蛋白纤维化增加[23]，导致心肌抗牵拉性、弹性作用丧失，引起心肌细胞拉长、室壁变薄、左心室扩大，引起心功能下降，最终导致心室重构[24]。本实验通对冠状动脉结扎术后大鼠行力竭游泳等方法成功构建了心力衰竭模型，通过气血双补方剂八珍汤、十全大补汤、人参养荣汤及美托洛尔进行干预。本研究结果显示，与模型组比较，八珍汤组、十全大补汤组、人参养荣汤组及美托洛尔组心功能指标明显改善，且人参养荣汤组心功能指标明显改善程度优于八珍汤组、十全大补汤组及美托洛尔组。与模型组比较，八珍汤组、十全大补汤组、人参养荣汤组及美托洛尔组心肌MMP-9表达明显下降；人参养荣汤组及美托洛尔组心肌MMP-9表达低于八珍汤组。本研究提示气血双补方剂均可改善心力衰竭大鼠心功能，抑制心肌组织中MMP-9表达，效果以人参养荣汤最为明显。其作用机制可能是通过抑制MMP-9活性，增强心肌的抗牵拉性、弹性，从而提高心肌收缩力，达到治疗心力衰竭的作用。本研究表明，以八珍汤为基础的气血双补方剂中的各味中药配伍后在治疗心力衰竭过程中起到了协同作用，佐证了补益气血治则在治疗心力衰竭中的重要意义。