喻正科 陳志紅 顏 旭 李勇敏
(湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410006)
慢性心衰(CHF)是一種復(fù)雜臨床綜合征,亦稱慢性心功能不全,是各類心臟病的嚴(yán)重結(jié)局之一。近年認(rèn)識到CHF發(fā)生發(fā)展的基本機(jī)制是心室重塑(VR)。故CHF的藥物治療策略也從傳統(tǒng)的“強(qiáng)心、利尿、擴(kuò)血管”為主的治療模式轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓股窠?jīng)內(nèi)分泌激活、阻止心肌重塑為主的生物學(xué)治療模式。筆者以往的研究[1]發(fā)現(xiàn)參竹心康湯可提高慢性心衰患者的療效,改善血管內(nèi)皮功能及收縮與舒張功能。本實(shí)驗(yàn)旨在過去研究基礎(chǔ)上,觀察本方對慢性心力衰竭大鼠模型心室重構(gòu)的影響,進(jìn)一步為其臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物 健康SD大鼠72只,雄性,清潔級,體質(zhì)量(220±10)g。購自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2011-0016,動(dòng)物合格證號:004535。常規(guī)飼料飼養(yǎng),自由飲水。
1.2 藥物 參竹心康湯由黨參20 g,麥冬10 g,黃芪20 g,五味子6 g,丹參20 g等組成。由湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院購入飲片,為同一批藥材。經(jīng)鑒定符合2010年版《中國藥典》規(guī)定。將飲片先用清水浸泡30 min,第一煎加5倍體積水,煎熬30 min,第二煎加5倍體積水,煎熬30 min,兩煎混合后再濃縮至含生藥4.5 g/mL。卡托普利片,為湖南湘雅制藥有限公司生產(chǎn),批號為20110024。研磨細(xì)粉后加入蒸餾水中以超聲震蕩制成質(zhì)量濃度為3.25 mg/mL混懸液。藥物配置好后均4℃冰箱冷藏備用。
1.3 試劑與儀器 血管緊張素Ⅱ (AngⅡ)和醛固酮(ALD)檢測放射免疫試劑盒,購于北京北方生物技術(shù)研究所;紫外分光度計(jì):購自美國UVP公司;水平電泳儀(GE-100型):杭州大和熱磁電子有限公司;電子天平(FA型)購自上海臺之衡電子衡器有限公司;高速微型離心機(jī):購自德國Eppendorf公司;小動(dòng)物型呼吸機(jī):購自美國KentScientific公司;Powerlab8/30生物信號處理和分析系統(tǒng):購自澳大利亞埃德儀器公司。
1.4 分組與造模 所有大鼠購回后于湖南省中醫(yī)藥研究院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心動(dòng)物房作實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,隨機(jī)分為:假手術(shù)組,模型組,卡托普利組,參竹心康湯低、中、高劑量組,每組12只。參照文獻(xiàn)[2]方法,采用腹主動(dòng)脈縮窄法制作心衰大鼠模型。大鼠用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,劍突下腹正中切口,分層打開腹腔,在腎動(dòng)脈分支以上鈍性游離腹主動(dòng)脈,將7號注射器針頭平行置于腹主動(dòng)脈上,用4號手術(shù)絲線將腹主動(dòng)脈和注射器一同結(jié)扎,然后緩慢將注射器撤出,關(guān)腹,分層縫合,使大鼠腹主動(dòng)脈直徑縮窄為0.7 mm。假手術(shù)組開腹后將手術(shù)絲線穿過腹主動(dòng)脈,除不縮窄腹主動(dòng)脈外,其他操作與模型組完全相同。術(shù)后常規(guī)喂養(yǎng)6周后,開始出現(xiàn)明顯心力衰竭癥狀,如呼吸頻率增加,幅度增加,活動(dòng)明顯減少,飲食減少,毛發(fā)干枯無光澤,爪背紫紺,尿少水腫等。造模后大鼠各組分別死亡1、2、3、3、2、2 只。
1.5 給藥方法 造模成功后,各組大鼠開始灌胃給藥:假手術(shù)組、模型組予蒸餾水10 mL/kg灌胃;卡托普利組予卡托普利混懸液7.8 mg/kg;參竹心康湯低劑量組、中劑量組、高劑量組分別予參竹心康湯中藥煎液11、22、44 g/kg。以上各藥物組再用蒸餾水稀釋成等體積10 mL/kg灌胃,每日1次,連續(xù)給藥8周。
1.6 血流動(dòng)力學(xué)及心功能測定 術(shù)前大鼠稱體質(zhì)量,用3%戊巴比妥鈉(45 mg/kg)行腹腔注射,麻醉滿意后仰臥固定于手術(shù)臺,頸部正中切開皮膚,逐層分離皮膚、肌肉,分離氣管并行氣管插管,正壓人工通氣(頻率40次/min,潮氣量5.0 mL/kg)。分離右側(cè)頸總動(dòng)脈,插入PE-50導(dǎo)管(導(dǎo)管中事先充以0.3%肝素生理鹽水),連接Powerlab生理記錄儀,計(jì)算機(jī)上以AD Instruments公司Chart5.0軟件,記錄心率(HR)、升主動(dòng)脈收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP),并計(jì)算平均動(dòng)脈壓(MAP)。在計(jì)算機(jī)顯示器輔助下,將導(dǎo)管逆行插入左心室,記錄左室收縮內(nèi)壓峰值(LVSP)、左室舒張末壓(LVEDP)、左室內(nèi)壓最大上升速率(+dp/dt)、左室內(nèi)壓最大下降速率(-dp/dt)等參數(shù),共記錄 10 min。
1.7 血漿中AngⅡ和ALD測定 血流動(dòng)力學(xué)測定完成后,從大鼠腹主動(dòng)脈處留取血樣標(biāo)本,靜置20 h后3000 r/min離心10 min,-80℃冰箱保存。采用放射免疫法檢測大鼠血漿中AngⅡ和ALD的濃度,操作按說明書進(jìn)行。
1.8 左室質(zhì)量(LVW)測定 完成血流動(dòng)力學(xué)及采集血漿標(biāo)本后,經(jīng)靜脈注入10%KCl液2~3 mL,使心臟于舒張末停止跳動(dòng)狀態(tài)。迅速打開胸腔取出心臟置于冰鹽水中,沖洗干凈,沿室間隔剪去右心室,濾紙吸干后用電子天平稱取左室(包括室間隔)質(zhì)量,并與體質(zhì)量相除,計(jì)算左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件。數(shù)據(jù)以()表示,組間比較采用ANOVA分析和配對樣本t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 血流動(dòng)力學(xué)及心功能的比較 見表1。與假手術(shù)組相比較, 模型組 MAP、LVSP、±dp/dt均降低,LVEDP升高(P<0.05或0.01);而卡托普利組、低劑量組、中劑量組、高劑量組與假手術(shù)組相比較,上述指標(biāo)組間差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或0.01);卡托普利組、中劑量組、 高劑量組 MAP、LVSP、±dp/dt下降幅度和LVEDP上升幅度均低于模型組 (P<0.05或0.01);低劑量組與模型組相比較,LVSP、LVEDP差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義:LVSP高于模型組(P<0.05),LVEDP低于模型組(P<0.05);卡托普利組、中劑量組、高劑量組與低劑量組相比較,上述指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05或0.01):卡托普利組、中劑量組、高劑量組 MAP、LVSP、±dp/dt下降幅度低于低劑量組,LVEDP上升幅度也低于低劑量組。心率在各組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2 大鼠血漿AngⅡ、ALD水平變化比較 見表2。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠血漿AngⅡ及ALD濃度明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),其他4組也高于假手術(shù)組(P<0.05或0.01);與模型組比較,卡托普利組、低劑量組、中劑量組、高劑量組大鼠血漿AngⅡ及ALD濃度均降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05或0.01);而卡托普利組、中劑量組、高劑量組降低幅度高于低劑量組(P<0.05)。
表1 各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)及心功能比較()
表1 各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)及心功能比較()
與假手術(shù)組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01;與低劑量組比較,▲P<0.05,▲▲P<0.01。下同。
表2 各組大鼠血漿AngⅡ、ALD水平比較()
表2 各組大鼠血漿AngⅡ、ALD水平比較()
2.3 左室質(zhì)量(LVW)變化比較 見表3。模型組LVW與LVMI均明顯高于假手術(shù)組(P<0.01);其他4組亦高于假手術(shù)組(P<0.01);卡托普利組、中劑量組、高劑量組LVW和LVMI均明顯低于模型組 (P<0.01);低劑量組與模型組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);卡托普利組、中劑量組、高劑量組明顯低于低劑量組(P<0.01)。此結(jié)果表明參竹心康湯能改善左室重構(gòu),并呈劑量依賴性。
表3 各組大鼠左室質(zhì)量(LVW)比較()
表3 各組大鼠左室質(zhì)量(LVW)比較()
目前已明確,導(dǎo)致心衰發(fā)生發(fā)展的基本機(jī)制是心肌重構(gòu)。心肌重構(gòu)是由于一系列復(fù)雜的分子和細(xì)胞機(jī)制造成心肌結(jié)構(gòu)、功能和表型的變化[3]。臨床上可見心肌肌重和心室容量的增加以及心室形狀的改變。實(shí)際上,心衰是一種進(jìn)行性的病變,一旦起始,即使沒有新的心肌損害,臨床處于穩(wěn)定階段,仍可通過心肌重構(gòu)不斷發(fā)展。因此心衰的治療目標(biāo)不僅僅是改善癥狀,提高生活質(zhì)量,更重要的是針對心肌重構(gòu)的機(jī)制,防止和延緩心肌重構(gòu)的發(fā)展。
機(jī)體在初始的心肌損傷后,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) (RAAS)和交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮性增高,AngⅡ、ALD等分泌增加,使心肌、血管平滑肌、血管內(nèi)皮細(xì)胞等發(fā)生一系列變化。心肌上AngⅡ通過各種途徑使新的收縮蛋白合成增加;在血管中使平滑肌細(xì)胞增生管腔狹窄,同時(shí)降低血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌一氧化氮的能力,使血管舒張受影響[4]。細(xì)胞外的醛固酮刺激成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟z原纖維,使膠原纖維增多,心肌間質(zhì)纖維化。這些不利因素的長期作用,使心肌重構(gòu)發(fā)展,心功能惡化,后者進(jìn)一步激活神經(jīng)體液機(jī)制,形成惡性循環(huán)[5]。
在本研究中以LVW及LVMI反映心肌肥厚程度,發(fā)現(xiàn)模型組的LVW及LVMI均明顯高于假手術(shù)組,反映心臟功能的指標(biāo)LVSP、LVEDP及±dp/dt也明顯差于假手術(shù)組,提示腹主動(dòng)脈縮窄后血管阻力增加,心臟后負(fù)荷加重導(dǎo)致了大鼠的左室重構(gòu)和心臟功能損害。模型組血漿AngⅡ、ALD水平明顯高于假手術(shù)組,提示體內(nèi)RAAS的激活,并且與大鼠縮窄腹主動(dòng)脈后左室重構(gòu)和心功能受損有關(guān)。筆者采用參竹心康湯低、中、高劑量組連續(xù)用藥6周后,LVW及LVMI盡管均高于假手術(shù)組,但中、高劑量組均低于模型組;LVSP各組均明顯高于模型組,LVEDP各組均低于模型組,±dp/dt中、大劑量組高于模型組。本結(jié)果提示,參竹心康湯改善了慢性心衰大鼠的心肌肥厚及收縮舒張功能,明顯降低了慢性心衰大鼠血漿中AngⅡ、ALD水平,顯示出本方在改善心衰大鼠心室重構(gòu)指標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。
[1]喻正科,朱筱婧,陳志紅,等.參竹心康湯對慢性心衰患者血管內(nèi)皮功能的臨床研究[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(11):32-34.
[2]胡詠梅,李法琦,羅羽慧,等.腹主動(dòng)脈縮窄大鼠模型制作及臨床意義[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2004,29(3):322-324.
[3]中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病分會(huì).慢性心力衰竭診斷治療指南[J].中華心血管病雜志,2007,35(12):1074.
[4]曹林生,廖玉華.心臟病學(xué) [M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:309.
[5]Chatterjeek.Neurohormonal activation in congestive heart failure and the role of vasopressin [J].Am J Cardiol,2005,95(9A):813-1313.