佟海宁 陈素红 方慧 吕圭源
【摘 要】 目的:探讨复方菊明(FJM)对高嘌呤饲料饲喂SHR致高血压伴高尿酸血症模型大鼠的降血压作用,初步探讨FJM降血压的作用机制。方法:SHR大鼠50只,随机分为5组:模型对照组、FJM(10.0 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)剂量组、阳性对照组;正常对照组Wistar大鼠,雄性,每组10只。采用连续饲喂高嘌呤饲料8周建立SHR大鼠高血压伴高尿酸血症模型。每天在给予高嘌呤饲料造模的同时给药,给药第3周、第6周、第8周眼眶取血测定血清尿酸(UA);末次取血,测定血清一氧化氮(NO)含量,测定血浆内皮素(ET)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、肾素活性(RA)、醛固酮(ALD)、心钠素(ANP)、前列环素(PGI2)、血栓素B2(TXB2)的含量。结果:①造模第3周,FJM三个剂量组(10 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)均已经开始降低高血压伴高尿酸血症模型大鼠收缩压、舒张压、平均动脉压水平。②FJM(10.0 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)均能降低高血压伴高尿酸血症大鼠血清UA水平,降低血浆AngII、ANP水平,FJM(5.0 g/kg、2.5 g/kg)可降低血浆ET、RA、ALD、TXB2,升高血浆PGI2水平。结论:FJM具有显著的降尿酸作用的同时,具有显著的降血压作用。
【关键词】 复方菊明;高嘌呤饲料;尿酸;降血压作用
【中图分类号】R285.5 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517(2023)15-0023-06
DOI:10.3969/j.issn.1007-8517.2023.13.zgmzmjyyzz202315006
Abstract:Objictive To investigate the hypotensive effect of Compound Juming (FJM) on SHR-induced hypertension with hyperuricemia model rats fed with high purine diet, and to explore the mechanism of FJM on lowering blood pressure.Methods Fifty SHR rats were randomly divided into 5 groups : model control group, FJM (10.0 g/kg, 5.0 g/kg, 2.5 g/kg) dose group and positive control group. Normal control Wistar rats, male, 10 rats in each group. SHR model of hypertension with hyperuricemia was established by feeding high purine diet for 8 weeks. The rats were given high-purine diet for modeling, and the serum uric acid (UA) was determined by orbital blood collection at the 3rd, 6th and 8th week after administration. The last blood was taken to determine the content of serum nitric oxide (NO) and the content of plasma endothelin (ET), angiotensin II (Ang II), renin activity (RA), aldosterone (ALD), atrial natriuretic peptide (ANP), prostacyclin (PGI2) and thromboxane B2 (TXB2).Results ① At the third week of modeling, FJM three dose groups (10 g/kg, 5.0 g/kg,2.5 g/kg) had begun to reduce the systolic blood pressure, diastolic blood pressure and mean arterial pressure in hypertensive rats with hyperuricemia.② FJM (10 g/kg, 5.0 g/kg,2.5 g/kg) could reduce the serum UA level and plasma AngII, ANP level in hypertensive rats with hyperuricemia. FJM (5.0 g/kg,2.5 g/kg)could reduce plasma ET, RA, ALD, TXB2 and increase plasma PGI2 level.Conclusion FJM has a significant effect on lowering uric acid and blood pressure.
Keywords:Compound Juming; High Purine Feed; Uric Acid; Hypotensive Effect
隨着我国人民生活水平的提高及生活方式的改变,且受多种社会因素的影响,高血压病患者已经达到2.2亿人,约占全世界高血压患者总人数的1/5,并在过去10年中与高血压相关的冠心病死亡率大大增加,我国已经成为世界高血压病危害最严重的国家之一[1]。据报道,25%的高血压患者伴有高尿酸血症,伴高尿酸血症的高血压患者冠心病或心血管疾病发生率是正常尿酸高血压患者的3~5倍,高尿酸血症还增加高血压、心脑血管疾病以及老年人的死亡率[2]。本实验采用含有酵母膏和腺嘌呤的高嘌呤饲料饲喂[3]致HUM的造模方法,进而观察FJM对高血压伴高尿酸血症模型大鼠的降尿酸及血压的相关作用。课题前期已经发现FJM对高血压伴高尿酸血症模型大鼠降尿酸作用有显著影响[3],本实验因此进一步讨论降尿酸的同时对降血压作用的相关机制研究。
1 材料和仪器
1.1 药物药材 野菊花、决明子等药材均由浙江中医药大学中药饮片厂提供。FJM提取物由浙江中医药大学药物研究所化学实验室提供,复方菊明提取物由野菊花、决明子等中药按特定工艺,经乙醇提取、浓缩,含生药量1 g/mL。
1.2 试剂 酵母膏(批号:101107,上海源聚生物科技有限公司)。腺嘌呤(批号:101022,上海源聚生物科技有限公司)。氯沙坦钾片(杭州默沙东制药有限责任公司),规格50 mg×8片。尿酸(UA)试剂盒(批号:P1103021,试剂盒由上海复星长征医学科学有限公司);一氧化氮(NO)试剂盒(批号:20111103,試剂盒均购自南京建成生物工程研究所);内皮素(ET-1)、血管紧张素Ⅱ(ANGⅡ)、血浆肾素活性(RA)、醛固酮(ALD)、血栓素B2(TXB2)、前列环素(PGI2)、心钠素(ANP),以上酶联免疫试剂盒均为Rat ELISA Kit RGB &CHN 08/2012,由北京瑞格博科技发展有限公司提供。
1.3 动物 高血压模型大鼠(SHR),雄性, 280~350 g,50只,北京维通利华实验动物技术有限公司,实验动物合格证号0204343;Wistar,雄性, 280~350 g,10只,上海斯克莱实验动物有限公司,实验动物合格证号2010000400106。
1.4 仪器 威图SELECTRA-E全自动生化仪,荷兰威图公司;PowerWave340Ⅰ酶标仪,美国Bio-TEK公司;CODA多通道无创伤大鼠尾动脉血压计,美国Kent Scienfic 公司。
1.5 高嘌呤饲料的配制 将酵母干粉、腺嘌呤分别以10%和0.1%的含量均匀拌入粉碎的大鼠颗粒饲料中,重新压粒成型即为高嘌呤饲料。
2 方法
2.1 造模与给药 健康SHR大鼠,随机分为:模型对照组,复方菊明(10 g/kg)、复方菊明(5.0 g/kg)、复方菊明(2.5 g/kg)、阳性对照组(氯沙坦钾0.005 g/kg),共5组,每组10只。正常对照组Wistar大鼠,雄性。除正常组外,其余各组每天给予高嘌呤饲料造模,连续8周。
2.2 指标检测 采用CODA多通道无创测压系统检测SHR大鼠血压,测压前先打开预热器加热到30 ℃,并检测测量通道是否正常,确认各通道工作正常后,将occlusion cuffs套在距离鼠尾根部约1 cm的位置,然后将BPR Sensors套在鼠尾上,到达位置为传感器无法再往鼠尾根部方向推动为止,可以开始测压。使用CODA多通道无创血压系统检测,仪器可同时测量大鼠收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)。每周测定血压1次,观察大鼠血压SBP 、DBP、MAP的变化情况;给药第3周、第6周、第8周,眼眶取血,分离血清,3500转/min离心10 min,用全自动生化分析仪测定血清UA水平;末次取血测定血清NO水平,NO活性的具体测定方法参照试剂盒说明书进行;内皮素(ET-1)、血管紧张素Ⅱ(ANGⅡ)、血浆肾素活性(RA)、醛固酮(ALD)、血栓素B2(TXB2)、前列环素(PGI2)、心钠素(ANP),血清和血浆样本送至北京瑞格博生物技术研究所采用酶免法进行检测。
2.3 统计学分析 实验数据结果以(x±s)表示,组间比较采用Excel文档中的T-test检验进行统计分析,其中模型对照组与正常对照组两两比较,以评估原发性SHR大鼠高尿酸模型中各指标的变化;复方菊明各给药组及氯沙坦钾组与模型对照组两两比较,以评估供试品给药组及阳性对照组对模型动物各指标的影响,从而说明其疗效;组间比较的统计学结果以P<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 对高血压伴高尿酸血症模型大鼠收缩压的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸模型组大鼠收缩压明显升高(P<0.01)。与模型组大鼠相比,于给药后2周起复方菊明2.5 g/kg、复方菊明5.0 g/kg组收缩压开始出现明显降低(P<0.05或P<0.01),于给药后第3周起复方菊明10.0 g/kg组收缩压出现明显降低(P<0.05或P<0.01)。结果,复方菊明各剂量组均能平稳降低高血压伴高尿酸血症模型大鼠的收缩压,复方菊明10.0 g/kg起效较其他组慢,复方菊明2.5 g/kg组效果较好,见表1。
3.2 对高血压伴高尿酸血症模型大鼠舒张压的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠舒张压显著升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症大鼠模型组相比,于给药后第3周起,复方菊明2.5 g/kg、复方菊明5.0 g/kg、复方菊明10 mg/kg组舒张压开始出现明显降低(P<0.05或P<0.01)。结果,复方菊明各剂量组均能平稳降低高血压伴高尿酸血症模型大鼠的舒张压,见表2。
3.3 对高血压伴高尿酸血症模型大鼠平均动脉压的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠平均动脉压显著升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症大鼠模型组相比,于给药后第2周起复方菊明2.5 g/kg组平均动脉压开始出现明显降低(P<0.05或P<0.01),第3周复方菊明5.0 g/kg、复方菊明10.0 g/kg组平均动脉压开始出现明显降低(P<0.05或P<0.01)。结果,复方菊明各剂量组均能平稳降低高血压伴高尿酸血症模型大鼠的平均动脉压,但起效时间不同,复方菊明2.5 g/kg组效果较好,见表3。
3.4 对血清尿酸水平的影响 与正常对照组相比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血清尿酸明显升高(P<0.05或P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠相比较,于给药后第2周复方菊明5.0 g/kg、10.0 g/kg组血清尿酸显著降低(P<0.05),于给药后第6周复方菊明各给药组血清尿酸显著降低(P<0.05),于给药后第8周复方菊明各给药组血清尿酸显著降低(P<0.01)。结果,复方菊明各给药组均能显著降低高血压伴高尿酸血症模型大鼠血清尿酸水平,见表4。
3.5 对血浆肾素、血管紧张素、醛固酮的的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠RA、AngII均显著升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明各给药组均可显著降低血浆RA、AngII含量(P<0.05)。结果,复方菊明各给药组均具有不同程度降低血浆RA、AngII的水平。
与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血浆ALD明显升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明5.0 g/kg组、复方菊明2.5 g/kg组可显著降低血浆ALD(P<0.05),见表5。
3.6 对血清NO、血浆ET的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血清NO含量显著降低(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明各给药组血清NO含量明显升高(P<0.01)。
与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血浆ET显著升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明5.0 g/kg组、复方菊明2.5 g/kg组可显著降低血浆ET含量(P<0.05),见表6。
3.7 对血浆ANP、PGI2、TXB2的影响 与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血浆ANP明显升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明各给药组均可显著降低血浆ANP水平(P<0.05或P<0.01)。
与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血浆PGI2明显降低(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明5.0 g/kg组、复方菊明2.5 g/kg组血浆PGI2显著升高(P<0.05)。
与正常对照组比较,高血压伴高尿酸血症模型组大鼠血浆TXB2明显升高(P<0.01)。与高血压伴高尿酸血症模型组大鼠比较,复方菊明5.0 g/kg组、复方菊明2.5 g/kg组可显著降低血浆TXB2(P<0.05),见表7。
4 讨论
高尿酸血症是由各种原因引起的尿酸产生过多,或肾脏排出尿酸减少,或两者兼有,使细胞外液的尿酸盐量呈超饱和状态,一般认为不论男女,当血清尿酸值持续 ≥416 μmol/L(710 mg/dl)被称为高尿酸血症[4]。超高蛋白膳食是引起嘌呤代谢紊乱的重要原因,过量糖、脂肪、蛋白质、盐的摄入及大量饮酒与患病率增加有重要关系[5]。高尿酸血症与高血压、高脂血症、冠心病、脑卒中、糖尿病等发生率有相关性,而且随着人民生活水平的提高,高尿酸血症的患病率也在上升[6]。为此,重视对高尿酸血症伴随高血压的治疗已引起临床的关注。高尿酸血症虽无明显临床症状,但升高的血尿酸可激活肾素-血管紧张素系统,抑制神经型一氧化氮合成的酶,引发动脉平滑肌细胞增殖导致高血压,促进心血管肾脏疾病的发生发展[7]。从中医中药中寻求治疗高血压伴高尿酸血症安全有效的药物和制剂显得尤为重要。
对尿酸水平的影响:血清尿酸值≥416 μmol/L(710 mg/dL)则称为高尿酸血症,形成机制是尿酸生成过多和排泄减少[8]。本实验测定了血清中的UA含量。本实验研究结果显示,FJM(10.0 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)剂量组均可明显降低高嘌呤饲料饲喂致高血压伴高尿酸血症大鼠的血清UA水平。
对血压的影响:通过饲喂高嘌呤饲料的SHR模型的大鼠,其收缩压、舒张压、平均动脉压显著升高。复方菊明不同剂量灌胃给药3周后均可降低SBP、DBP,其中5.0 g/kg、2.5 g/kg显效较快;4周后各组MBP显著降低,其中2.5 g/kg显效较显著。
相关机制中对一氧化氮的影响: NO在维持血管张力的恒定和调节血压的稳定性中起着非常重要的作用。其通过提高细胞中的鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase , GC)的活性,促进磷酸鸟苷环化产生环一磷酸鸟苷(guanosine 3′, 5′–cyclic monophosphate cGMP),从而使细胞内cGMP水平增高,继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化作用加强,肌钙蛋白C对Ca2+的亲合性有所下降,肌细胞膜上的K+通道活性也下降,从而导致血管舒张[9]。复方菊明(10.0 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)剂量组可以显著升高NO水平,对血管具有一定的保护作用。
对内皮素的影响:内皮素是由内皮细胞合成的一组具有强大的缩血管功能的活性多肽,并对高血压的发生及发展中发挥着重要的作用,ET的过量释放可引起血管的痉挛、脏器缺血甚至坏死,降低ET是保护脏器血管的重要手段[10]。复方菊明(5.0 g/kg、2.5 g/kg)剂量组可以显著降低血浆ET水平,对血管具有一定的保护作用。
对肾素-血管紧张素系统影响:RAAS在高血压的发生及其导致的器官损害中起着非常重要的作用,而RAAS中起主要作用的活性物质为AngII、ALD、RA。AngII存在于血管、心脏、脑和肾脏等多种组织局部,参与诱导高血压所致的心血管等并发症[11]。本实验结果显示,高血压伴高尿酸血症模型大鼠血浆AngII、ALD、RA含量显著升高。给药8周后复方菊明(5.0 g/kg、2.5 g/kg)组血浆AngII、ALD、RA含量显著降低,也有利于降低高血压伴随症的发病率。
PGI2主要由血管内皮细胞所产生,是重要的血管舒张剂,还可刺激腺苷酸环化酶从而使血小板中的cAMP增加,以抑制血小板聚集。血栓素A2(TXA2)主要是由血小板微粒体合成并释放的一种具有强烈促进血管收缩和血小板聚集的生物活性物质[12]。它的生物半衰期約30 s,迅速代谢为无活性的TXB2。高血压病时由于ANP受体下调及可能产生ANP抗体,致使ANP的反应性减低,且患高血压病时血容量的增加使心房与心室的压力增大,刺激心房肌分泌 ANP以对抗血压升高,从而使血浆ANP水平增加[13]。实验结果显示,复方菊明(5.0 g/kg、2.5 g/kg)可以升高PGI2水平,降低TXB2水平,复方菊明(10.0 g/kg、5.0 g/kg、2.5 g/kg)可以降低血浆ANP水平。
本研究初步揭示,复方菊明提取物有确切的降尿酸和降血压作用,但一次性给药降压作用不明显,一般给药3周开始起效,此降压机制可能与NO、内皮素、RAAS系统等多机制相关,此推论还有待进一步证实。
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(收稿日期:2022-12-20 编辑:刘 斌)
基金项目:国家自然科学基金项目(81873036);国家重大新药创制课题(2009ZX09502-016);浙江省重点实验室(No.2012E10002)。
作者简介:佟海宁(1985—),女,锡伯族,硕士,副主任中药师,研究方向为中药药理与新药创新。E-mail:185481583@qq.com
通信作者:吕圭源(1954—),男,汉族,博士,教授、博士生导师,研究方向为中药药理与新药创新。E-mail:lv.gy@263.net