益气活血法对慢性心力衰竭大鼠心肌能量代谢及炎性因子的影响

魏明慧 张瑶 刘璐菲 叶婷 赵海燕

摘要 目的： 基于益气活血法探讨全真一气汤合补阳还五汤对慢性心力衰竭（CHF）大鼠心肌能量代谢及炎性因子的影响。 方法： 将30只健康雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组和中药组，每组10只。采用腹腔注射阿霉素制备CHF模型，中药组给予全真一气汤合补阳还五汤干预。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、白细胞介素6（IL.6）、N末端脑钠肽前体（NT.proBNP）水平；采用逆转录定量聚合酶链式反应（qRT.PCR）检测miR.21水平。 结果： 与对照组比较，模型组ATP、ADP、AMP降低（ P ＜0.05），IL.6、NT.proBNP、miR.21表达均升高（ P ＜0.05）；与模型组比较，中药组ATP、ADP、AMP均升高（ P ＜0.05），IL.6、NT.proBNP、miR.21表达均降低（ P ＜0.05）。 结论： 益气活血法治疗可提高CHF大鼠心肌能量供应，减轻炎症反应，改善心功能。

关键词  慢性心力衰竭；益气活血法；心肌能量代谢；炎症；大鼠；实验研究

doi：  10.12102/j.issn.1672.1349.2024.10.007

Effect of Boost Qi and Invigorate Blood Therapy on Myocardial Energy Metabolism and Inflammatory Factors in Rats with Chronic Heart Failure

WEI Minghui， ZHANG Yao， LIU Lufei， YE Ting， ZHAO Haiyan

Second Affiliated Hospital， Heilongjiang University of Chinese Medicine， Harbin 150001， Heilongjiang， China

Corresponding Author  YE Ting， E.mail： 67647942@qq.com

Abstract Objective： To investigate the effects of Quanzhen Yiqi Decoction and Buyang Huanwu Decoction on myocardial energy metabolism and inflammatory factors in chronic heart failure（CHF） rats based on boost Qi and invigorate blood therapy.  Methods： Thirty healthy male SD rats were randomly divided into control group，model group and Chinese medicine group，with 10 rats in each group.The CHF model was established by intraperitoneal injection of adriamycin，and the Chinese medicine group was given Quanzhen Yiqi Decoction combined with Buyang Huanwu decoction.Adenosine triphosphate（ATP），adenosine diphosphate（ADP），adenosine monophosphate（AMP），interleukin 6（IL.6） and N.terminal brain natriuretic peptide precursor（NT.proBNP） were detected by enzyme.linked immunosorbent assay（ELISA）.miR.21 was detected by  quantitative reverse transcription polymerase chain reaction（qRT.PCR）.   Results： Compared with the control group，ATP，ADP and AMP in the model group decreased（ P ＜0.05），while the expressions of IL.6，NT.proBNP and miR.21 increased（ P ＜0.05）.Compared with the model group，ATP，ADP and AMP in the Chinese medicine group increased（ P ＜0.05），IL.6，NT.proBNP and miR.21  decreased（ P ＜0.05）.  Conclusion： Boost Qi and invigorate blood therapy could significantly improve energy supply of myocardium，reduce inflammation and improve cardiac function in rats with CHF.

Keywords  chronic heart failure; boost Qi and invigorate blood therapy; myocardial energy metabolism; inflammation; rats; experimental study

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是多种心血管疾病的终末阶段，病人呼吸困难、胸闷、水肿等临床症状迁延不愈、反复加重，严重影响心理状态和生理功能，导致生活质量明显下降。随着对CHF病因病机的不断深入研究，心肌能量代谢异常逐渐成为医学界关注的焦点，认为CHF的发生发展与能量代谢异常有关  ［1.3］ 。CHF发生时心肌细胞缺氧、缺血和炎症可 引起心肌能量代谢异常，这种能量代谢异常是引发心力衰竭的关键，导致心脏功能恶化，其贯穿于心力衰竭的始终  ［4］ 。能量代谢障碍是心力衰竭的病因，也是心力衰竭引起的继发病变，因此，改善心肌能量代谢可改善心力衰竭预后。心力衰竭发生时，心肌发生纤维化引起心肌重塑，炎性因子作用于其中，白细胞介素6（IL.6）作为多效促炎性细胞因子之一，促进T细胞、巨噬细胞等产生各种细胞因子，这些细胞因子加剧心力衰竭进程，加重CHF发生、发展  ［5］ 。微小RNA（miRNA）是长度为21～25个核苷酸的单链小分子RNA，通过调控相关基因表达参与人体重要的病理生理反应，如细胞增殖、分化、凋亡及恶性肿瘤的发生、发展等  ［6.7］ 。miR.21属于miRNA家族的成员，有研究表明，心力衰竭发生时成纤维细胞miR.21表达上调，这种异常表达可促进心肌纤维化发展和左心室肥厚  ［8］ 。相关研究显示，益气活血中药可对衰竭的心肌能量代谢发挥调节作用  ［9.11］ 。本研究基于益气活血法探讨全真一气汤合补阳还五汤对CHF大鼠心肌能量代谢及炎性因子的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康雄性SD大鼠30只，体质量（200±20）g，购自黑龙江中医药大学动物中心，常温饲养，自由饮水及进食。定期清洗、消毒大鼠笼具、饮水瓶。

1.2 实验药物

益气活 血方由全真一气汤合补阳还五汤组成，组方：黄芪40 g，熟地黄15 g，麦冬15 g，白术15 g，牛膝15 g， 五味子15  g，制附子5 g，人参10 g，赤芍15 g，川芎15 g， 当归15 g，地龙10 g，红花15 g，桃仁15 g，共14味药，由黑龙江中医药大学附属第二医院制剂室提供。

1.3 实验试剂与仪器

IL.6免疫组化试剂盒、血清N末端脑钠肽前体（NT.proBNP）酶联免疫试剂盒；三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷 （ADP）、一磷酸腺苷（AMP）检测试剂盒；miR.21 逆转录试剂盒，水合氯 醛，生理盐水，低温高速离心机，光学显微镜，酶联免疫检测仪（普朗DNM.9602G型）。

1.4 动物分组与模型制备

将30只SD健康雄性大鼠随机分为对照组、模型组、中药组，每组10只。所有大鼠适应性喂养1周，除对照组外，模型组、中药组采用腹腔注射阿霉素制备CHF模型。具体操作：按4 mg/kg予以盐酸阿霉素溶液腹腔注射，每周注射1次，连续干预4周后，称重；采用10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，将其固定在操作台上，仰卧位，剃除前胸毛发，暴露胸部，检查心脏彩超，若左室舒张末期压力（left ventricular end diastolic pressure，LVEDP）≥15 mmHg，则造模成功。

1.5 给药方法

造模成功后给予药物干预，中药组予以全真一气汤合补阳还五汤8 mL/kg，模型组与对照组给予等体积蒸馏水灌胃，持续给药6周后进行相关指标检测。

1.6 观察指标

1.6.1 大鼠心肌能量代谢指标

药物干预后，禁食不禁水24 h，通过腹主动脉取血，采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测ATP、ADP、AMP，具体操作方法按照试剂盒说明书进行。

1.6.2 大鼠炎性因子水平及NT.proBNP检测

取大鼠血液1 mL，按IL.6、NT.proBNP的ELISA试剂盒说明书检测IL.6、NT.proBNP水平。

1.6.3 逆转录定量聚合酶链式反应（qRT.PCR）检测miR.21

取大鼠心肌组织加入Trizol裂解液中，以氯仿.异丙醇体系提取样品总RNA，经微量核酸仪检测其纯度及浓度，参照miR.21逆转录试剂盒说明书进行操作。

1.7 统计学处理

采用SPSS 19.0统计软件对数据进行分析。符合正态分布的定量资料以均数±标准差（ x  ± s ）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用  t 检验。以  P ＜0.05为有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组大鼠心肌能量代谢指标比较

与对照组比较，模型组ATP、ADP、AMP降低 （ P ＜0.05）；与模型组比较，中药组ATP、ADP、AMP均升高（ P ＜0.05）。详见表1。

2.2 各组大鼠IL.6、NT.proBNP水平比较

与对照组比较，模型组IL.6、NT.proBNP水平均升高（ P ＜0.05）；与模型组比较，中药组IL.6、NT.proBNP水平均降低（ P ＜0.05）。详见表2。

2.3 各组大鼠miR.21表达比较

与对照组比较，模型组miR.21表达升高（ P ＜  0.05）；与模型组比较，中药组miR.21表达降低（ P ＜ 0.05）。详见表3。

3 讨 论

CHF是心血管疾病的终末阶段，通过针对性治疗得以缓解  ［12］ 。中医药是一种有效、个性化、副作用小的治疗方法。根据CHF“本虚标实”的病机特点，益气活血方是一种有效的治疗措施，该方由全真一气汤及补阳还五汤配伍组成，其中黄芪通过调节胰岛素抵抗、表皮生长因子受体（ErbB）信号通路、磷脂酰肌醇3.激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信号通路、血管内皮生长因子（VEGF）信号通路进而治疗心力衰竭  ［13］ 。附子与黄芪合用具有温阳利水、益气强心的作用，其机制可能与减轻炎症反应、抑制心室重构有关  ［14］ 。黄芪.熟地黄中所含的槲皮素、山柰酚、豆甾醇和谷甾醇等可作用于IL.6、肿瘤坏死因子（TNF）、肿瘤蛋白P53（TP53）、VEGF、一氧化氮合酶3 （NOS3）、丝裂原活化蛋白激酶1 （MAPK1）、雌激素受体1（ESR1）、AP.1转录因子（JUN）、前列腺素内过氧化物酶2（PTGS2）和表皮生长因子（EGF）等多靶点，进而抑制炎症反应  ［15］ 。人参.麦冬可作用于环磷酸腺苷（cAMP）信号通路、TNF信号通路和心肌细胞的肾上腺素能信号通路，这些信号通路与心脏功能呈正相关，故对心功能的改善有益  ［16］ 。白术具有利尿、调节心血管功能及抑制免疫系统异常表达的作用  ［17］ 。牛膝通过调控相关基因的表达，抑制心肌细胞损伤和细胞凋亡  ［18］ 。五味子中所含的五味子木脂素类α.葡萄糖苷酶和五味子丙素可作用于心脏，延缓动脉粥样硬化，抑制心肌细胞肥大，减轻动脉炎症反应  ［19.22］ 。任玲等  ［23］ 将动脉粥样硬化靶基因与赤芍靶点共同作用后，共得到72个靶基因，赤芍的12种有效成分可能作用于有效的靶基因、多通路，抑制动脉粥样硬化病变。川芎具有增强心肌收缩力、扩张血管、利尿和延缓心室重构等作用  ［24］ 。有研究表明，当归挥发油可减轻心肌缺血再灌注损伤，抑制氧化应激和炎症反应，对心肌损伤发挥保护作用  ［25］ 。地龙提取物可降低血清血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）水平，延缓心肌纤维化，改善心肌功能  ［26］ 。红花所含的羟基红花黄色素A可调控PI3K/AKT通路，调节哺乳动物STE20样蛋白（Mst蛋白）和相关miRNA等抑制心脏细胞凋亡、核转录因子κB（NF.κB）相关免疫和炎症反应，调控自噬，促进受损心肌细胞修复  ［27］ 。桃仁具有抗凝血、抑制血小板聚集、改善血液流变学的作用  ［28］ 。

机体生命活动的基础是心肌正常的能量代谢，CHF发生发展破坏了正常的生理功能，引起一系列病理变化，并破坏线粒体呼吸链功能，产生大量活性氧（ROS），这些活性成分对线粒体进行冲击，且ROS的长期堆积加重线粒体结构的改变、数量的下降及功能的丧失  ［29］ ，直接导致心肌肥厚及心力衰竭发生、发展  ［30］ 。ATP、ADP、AMP三者之间可相互转化，实现心肌细胞贮能和放能的生理功能。有研究显示，应用改善心功能药物后大鼠ATP、ADP、AMP显著升高，且心肌代谢得到显著改善  ［31］ ，可能与药物调控了大鼠心肌细胞内Ca  2＋ 平衡有关，进而提高了ATP利用率。相关研究表明，线粒体中ATP生成抑制被逆转，可提高CHF收缩功能，心脏功能受ATP水解的支持，促进了心脏泵血功能  ［32.34］ 。

CHF发生发展的重要原因是炎症，炎症引起心肌纤维化和心室重塑  ［35.36］ 。IL.6是急性炎症反应的重要介质，心力衰竭病人IL.6水平与心功能分级呈正相关，是判断CHF预后的标志物  ［37.38］ 。IL.6具有多种生物学活性，其主要源于活化的单核/巨噬细胞，在心血管损伤中发挥着一定的作用，作为心力衰竭的独立危险因素之一  ［39］ 。有研究表明，IL.6表达水平与纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级呈正相关，作为评价CHF病情严重程度的指标之一  ［40］ 。miR.21与心力衰竭、心肌纤维化和心肌细胞肥大的发生发展密切相关，可作为早期诊断心力衰竭的生物标志物之一  ［41］ 。有研究显示，miR.21表达与NT.proBNP和galectin.3水平有关，且miR.21表达可能有助于预测急性心力衰竭发生  ［42］ 。

本研究结果显示，与对照组比较，模型组ATP、ADP、AMP降低（ P ＜0.05），IL.6、NT.proBNP、miR.21表达升高（ P ＜0.05）；与模型组比较，中药组ATP、ADP、AMP均升高 （ P ＜0.05），IL.6、NT.proBNP、miR.21 均降低（ P ＜0.05）。提示益气活血法治疗可显著提高CHF大鼠心肌能量供应，减轻炎症反应，改善心功能。

综上所述，益气活血法可缓解心肌能量供应，降低IL.6水平，控制miR.21表达，改善心功能。本研究初步从能量代谢及炎性因子角度揭示益气活血法对心力衰竭的干预机制，今后可选择相关信号通路进行研究，进而找到益气活血法治疗心力衰竭的新依据。

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（收稿日期：2023.01.11）

（本文编辑 薛妮）