劉 春,蔣梅先
1.1 實驗動物及分組 清潔級11周齡SHR,雄性,體重(290±20)g;相同周齡Wister-Kyoto(WKY)大鼠,雄性,體重(290±20)g。所有大鼠均購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,許可證號:SCXK[滬]2007-0005。實驗鼠購回后先觀察1周,每天測壓訓練1次,待大鼠適應環(huán)境、血壓穩(wěn)定后,隨機分為5 組:QYHJ高、中、低劑量組,福辛普利組和SHR 對照組,每組8只;另8只WKY 大鼠設為正常對照組。
1.2 實驗藥物 潛陽合劑:由地黃、鉤藤、牡蠣等9味中藥組成(含生藥1.82g/mL),由上海中醫(yī)藥大學附屬曙光醫(yī)院藥劑科提供。使用時濃縮或酌加雙蒸水,分別制成含生藥2.30g/mL、1.15g/mL、0.57g/mL的水溶液,用于高、中、低劑量組。福辛普利:每片10mg,生產批號:0804088,中美上海施貴寶制藥有限公司,使用時碾碎,過藥典100目篩后置于加入0.5%混懸劑(羧甲基纖維素鈉)的雙蒸水中,制成0.09mg/mL 濃度的福辛普利混懸劑。
1.3 藥物干預 各組藥物干預前均測定大鼠體重,并根據“人和動物按體表面積折算的等效劑量比值表”折算確定等效劑量:福辛普利組給藥劑量為0.9 mg/kg;QYHJ折算后等效劑量作為中劑量組給藥劑量,高、中、低劑量組給藥劑量分別為22.94 g/kg、11.47g/kg和5.74g/kg;模型對照組和正常對照組給予等量雙蒸水。每天灌胃1次,連續(xù)8周。
1.4 實驗方法
1.4.1 標本采集 于末次灌胃后24h(禁食不禁水12h),大鼠稱重記錄后,以2%戊巴比妥鈉(35 mg/kg)腹腔麻醉。剖開胸腹腔,迅速分離胸主動脈,于主動脈弓下約0.5cm 處剪取長約0.5cm 的胸主動脈,4 ℃冷生理鹽水沖洗后置入4%多聚甲醛-磷酸緩沖鹽溶液中固定,待作病理檢測。
1.4.2 胸主動脈病理檢測 將以4%多聚甲醛-磷酸緩沖鹽溶液固定的胸主動脈、腸系膜上動脈常規(guī)梯度酒精脫水、石蠟包埋、切片,在每例動脈的連續(xù)切片中隨機取2個血管環(huán)分裱于2張玻片上,分別行蘇木素伊紅染色和Masson染色。
1.4.3 測量 每個血管環(huán)在周向相互垂直位置取四處包含血管壁各層的測量點,光鏡下采用計算機圖像分析系統(tǒng)分別測量計算血管外徑(ED)、內徑(LD)、中膜厚度(MT)、中膜厚度與內徑比(MT/LD)、血管中膜橫截面積(MCSA)、血管橫截面積(CSA)、血管中膜橫截面積與血管橫截面積比(MCSA/CSA)、血管中膜膠原容積分數(shù)(CVF)。
1.5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 11.5進行統(tǒng)計學處理。計量資料以均數(shù)±標準差表示,多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組大鼠主動脈管徑比較 SHR 對照組胸主動脈ED 和LD 值均較正常對照組增大(P<0.001);與SHR 對照組比較,福辛普利組、QYHJ高劑量組大鼠胸主動脈ED 值、LD 值均減?。≒<0.05或P<0.01);QYHJ低劑量組ED 值、LD 值較福辛普利組增大(P<0.01),亦較QYHJ高劑量組增大(P<0.05或P<0.01)。詳見表1。
表1 各組大鼠主動脈內、外徑比較×103 m
表1 各組大鼠主動脈內、外徑比較×103 m
與正常對照組比較,1)P<0.001;與SHR對照組比較,2)P<0.05,3)P<0.01;與福辛普利組比較,4)P<0.01;與QYHJ高劑量組比較,5)P<0.05,6)P<0.01
組別 n ED LD正常對照組8 1.33±0.06 1.11±0.09 SHR 對照組 8 1.56±0.111) 1.29±0.061)福辛普利組 8 1.44±0.073) 1.15±0.083)QYHJ高劑量組 8 1.46±0.092) 1.18±0.063)QYHJ中劑量組 8 1.53±0.08 1.23±0.08 QYHJ低劑量組 8 1.58±0.094)6) 1.26±0.084)5)
2.2 各組大鼠主動脈中膜厚度和橫截面積比較 SHR 對照組胸主動脈MCSA、CSA、MT 值和MT/LD 比值較正常對照組增大(P<0.001)。福辛普利組、QYHJ高劑量組MCSA、CSA 值均較SHR 對照組減?。≒<0.01);QYHJ各劑量組MCSA 值與福辛普利組比較差異無統(tǒng)計學意義,但QYHJ中、低劑量組CSA 值均較福辛普利組增大(P<0.05或P<0.01);QYHJ低劑量組CSA值較高劑量組增大(P<0.05)。SHR 對照組MCSA/CSA比值較正常對照組增大(P<0.05),而其余各組間MCSA/CSA 比值差異無統(tǒng)計學意義。詳見表2。
2.3 各組大鼠主動脈中膜膠原容積分數(shù)比較 SHR 對照組主動脈中膜CVF 較正常對照組增大(P<0.001);福辛普利組、QYHJ高劑量組、QYHJ中劑量組SHR 主動脈中膜CVF 均較SHR對照組減?。≒<0.05或P<0.001);QYHJ中、低劑量組較福辛普利組增加(P<0.05或P<0.01)。詳見表2。
表2 各組大鼠胸主動脈中膜厚度、橫截面積和中膜膠原容積分數(shù)比較
表2 各組大鼠胸主動脈中膜厚度、橫截面積和中膜膠原容積分數(shù)比較
與正常對照組比較,1)P<0.001;與SHR 對照組比較,2)P<0.05,3)P<0.01,4)P<0.001;與福辛普利組比較,5)P<0.05,6)P<0.01;與QYHJ高劑量組比較,7)P<0.05
組別 n MT(μm) MT/LD(×10-2)MCSA(×105μm2) CSA(×106μm2) MCSA/CSA CVF(%)正常對照組 8 70.05±11.55 6.40±1.50 2.60±0.34 1.39±0.130.19±0.03 16.95±4.01 SHR 對照組 8 99.76±16.691) 7.71±1.201) 4.44±0.881) 1.97±0.221) 0.22±0.031) 29.75±4.221)福辛普利組 8 91.27±12.13 7.95±1.32 3.62±0.513) 1.63±0.173) 0.22±0.02 21.17±3.384)QYHJ高劑量組 8 92.12±12.43 7.78±0.98 3.75±0.633) 1.68±0.193) 0.22±0.02 23.62±2.624)QYHJ中劑量組 8 96.23±17.98 7.85±1.51 4.09±0.86 1.83±0.205) 0.22±0.03 25.46±2.382)5)QYHJ低劑量組 8 96.48±13.46 7.64±1.01 4.21±0.74 1.93±0.256)7) 0.22±0.02 26.83±2.286)
動脈結構和功能隨著血流動力學的變化而變化,血管重構過程是其對動脈血流和壓力長期變化的適應性反應過程,最終結果是保持血管壁張力和剪切應力的穩(wěn)定。血管重構的幾何變化依賴血流動力學變化和完整的血管內皮。實驗和臨床證據表明急性和慢性血流增加可成比例地增加血管管腔面積,而血流減少則可減小血管直徑。動脈直徑增加通常伴隨血管壁張力增加,血管壁張力是高血壓血管幾何結構變化的重要決定因素。高血壓時,由于心輸出量增加,主動脈血流量和血管內壓力增加,血管壁肥厚是動脈內壓力和血管半徑增加代償機制的結果[2]。
研究表明高血壓動物模型主動脈發(fā)生明顯重構,LD、CSA、MT/LD 值均明顯增高。在腎性高血壓大鼠模型,主動脈管腔內徑和血管中膜彈力纖維容積分數(shù)較正常大鼠明顯增高[3];SHR主動脈舒張末期血管直徑在3個月、6個月齡時較正常血壓大鼠明顯增高[4];在老齡SHR,9個月、15個月齡SHR 的主動脈脈搏波速度(PWV)、血管壁張力和彈性模量較同齡正常血壓大鼠明顯增高,血管LD、MT、MT/LD 值較同齡正常血壓大鼠明顯增高[5]。
高血壓時,在各種神經體液因素作用下血管壁膠原蛋白合成增加,降解減少。血管壁膠原蛋白增加導致血管壁僵硬,黏彈性增加,影響血管的舒縮功能,使大動脈對血流增高的緩沖調節(jié)功能降低。原發(fā)性高血壓患者血清中Ⅰ型膠原蛋白合成增加,隨著血壓的增高,PWV 增快[6]??傊?,原發(fā)性高血壓大動脈重構的病理特征為LD、CSA 和MT/LD 值的增高,這種改變的主要是由于肥厚性重構、VSMC體積和數(shù)量的改變和膠原蛋白的沉積[2]。本研究結果表明,SHR 胸主動脈ED、LD、MT、MT/LD、MCSA、CSA、MCSA/CSA 值均較WKY 大鼠增大,SHR 胸主動脈發(fā)生明顯的肥厚性重構。SHR 胸主動脈血管中膜CVF值較WKY 大鼠明顯增大。
QYHJ干預后血管重構的指標明顯改善,SHR 胸主動脈ED、LD、MCSA、CSA 值較SHR 對照組減小,MT、MT/LD、MCSA/CSA 值則無明顯改善;同時,血管中膜CVF 值明顯降低。結果表明QYHJ具有改善SHR 胸主動脈肥厚性重構的作用,主要原因除具有降低血壓[1],從而降低主動脈血管內壓力外,還與抑制血管壁膠原蛋白的合成有關。
[1] 劉春,蔣梅先.潛陽合劑對自發(fā)性高血壓大鼠血壓及心率的影響[J].時珍國醫(yī)國藥,2010,21(1):80-82.
[2] Safar ME,London GM,Asmar R,et al.Recent advances on large arteries in hypertension[J].Hypertension,1998,32:156-161.
[3] Kochova P,Tonar Z,Matejka VM,et al.Morphology and mechanical properties of the subrenal aorta in normotensive and hypertensive rats[J].Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub,2008,152(2):239-245.
[4] van Gorp AW,Schenau DS,Hoeks AP,et al.In spontaneously hypertensive rats alterations in aortic wall properties precede development of hypertension[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2000,278:H1241-H1247.
[5] Marque V,Kieffer P,Atkinson J,et al.Elastic properties and composition of the aortic wall in old spontaneously hypertensive rats[J].Hypertension,1999,34:415-422.
[6] Tan J,Hua Q,Xing X,et al.Impact of the metalloproteinase-9/tissue inhibitor of metalloproteinase-1system on large arterial stiffness in patients with essential hypertension[J].Hypertens Res,2007,30(10):959-963.