高漢華， 鄧育芬， 新怡康， 馬偉東(廣東省惠州市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科， 廣東 惠州 516000)

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川芎嗪對(duì)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺血管凋亡的影響

高漢華， 鄧育芬， 新怡康， 馬偉東
(廣東省惠州市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科， 廣東 惠州 516000)

【摘 要】目的:觀察川芎嗪對(duì)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺血管凋亡的影響。方法:將40只雄性SD大鼠隨機(jī)分為兩組，對(duì)照組(n=20)置于常壓低O2高CO2艙內(nèi)以模擬肺動(dòng)脈高壓大鼠模型；觀察組(n= 20)同于對(duì)照組，但均在入艙前30min腹腔注射川芎嗪80mg·kg(-1)·d(-1)；比較兩組大鼠的血流動(dòng)力學(xué)變化、肺細(xì)小動(dòng)脈管壁面積與總面積比值(WA/ TA)、肺細(xì)小動(dòng)脈凋亡指數(shù)、bcl-2與bax。結(jié)果:觀察組的平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)、右心室重量比、WA/ TA均明顯低于對(duì)照組(P<0.05)；觀察組的bcl-2顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，但細(xì)胞凋亡指數(shù)(AI)、bax、bax/ bcl-2均高于對(duì)照組(P<0.05)。結(jié)論:川芎嗪對(duì)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺血管重建有明顯抑制作用，推測(cè)其機(jī)制可能是與促進(jìn)肺細(xì)小動(dòng)脈凋亡、抑制肺細(xì)小動(dòng)脈增殖有關(guān)。

【關(guān)鍵詞】肺動(dòng)脈高壓； 大鼠試驗(yàn)； 川芎嗪； 肺血管凋亡； bax； bcl-2

肺動(dòng)脈高壓在臨床上較為常見(jiàn)，是以肺血管阻力進(jìn)行性升高為特征的心血管病癥，其主要病理改變?yōu)榉窝苤貥?gòu)、原位血栓形成、肺血管收縮，但其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確[1]。B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(bcl-2)家族在細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，其表達(dá)與調(diào)控將顯著影響細(xì)胞凋亡。bcl-2與bax是bcl-2家族中抑制增殖、促進(jìn)凋亡的最具代表性的基因[2]。川芎嗪是是中藥川芎的有效成分之一，是從川芎根莖中提取分離出來(lái)的生物堿，其有效成分為四甲基吡嗪?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實(shí)[3]，川芎嗪具有強(qiáng)心、降血壓、擴(kuò)張血管、抗血小板聚集、改善微循環(huán)與腦血流的功能。本研究選擇40只雄性SD大鼠作為試驗(yàn)對(duì)象，觀察了川芎嗪對(duì)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺血管凋亡的影響?，F(xiàn)將有關(guān)資料整理報(bào)告如下:

1 資料與方法

1.1 一般資料:選擇40只雄性SD大鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，體重185～210g，由醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。采用隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行分層隨機(jī)分組將40只大鼠分配為對(duì)照組(n=20)和觀察組(n= 20)，兩組大鼠的體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法:對(duì)照組中的20只雄性SD大鼠放置于常壓低O2高CO2艙內(nèi)，用于模擬肺動(dòng)脈高壓大鼠模型，艙內(nèi)充入N2使艙內(nèi)O2維持在8.5%～11.0%、CO2維持在5.0%～6.5%，每天8h，每周6d，連續(xù)4周；觀察組中的20只雄性SD大鼠的艙內(nèi)模擬環(huán)境參數(shù)以及入艙時(shí)間與對(duì)照組相同，但均在入艙前30min腹腔注射川芎嗪80mg·kg-1·d-1

1.3 觀察指標(biāo):觀察兩組大鼠的平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)、平均頸動(dòng)脈壓(mCAP)、右心室重量比、肺細(xì)小動(dòng)脈管壁面積與總面積比值(WA/ TA)。mPAP采用右心導(dǎo)管法進(jìn)行測(cè)定；mCAP采用頸總動(dòng)脈插管插管進(jìn)行測(cè)定；分離右心室(RV)與左心室(LV)+室間隔(S)，采用濾紙將水分吸干之后進(jìn)行稱(chēng)重，計(jì)算右心室重量比[RV/ (LV+S)]。WA/ TA測(cè)定方法為，切取大鼠肺組織切片，行蘇木素-伊紅(HE)染色之后以彩色圖像分析系統(tǒng)測(cè)定WA/ TA。

1.4 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo):肺細(xì)小動(dòng)脈凋亡情況采用原位末端卻可標(biāo)記法(TUNEL)進(jìn)行檢測(cè)，于大鼠肺組織切片上選擇2條直徑不同的肺動(dòng)脈，采用IPP6.0圖像分析軟件對(duì)細(xì)胞數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得細(xì)胞凋亡指數(shù)(AI)。AI =肺細(xì)小動(dòng)脈陽(yáng)性細(xì)胞核/肺細(xì)小動(dòng)脈總細(xì)胞數(shù)。肺組織bax、bcl-2表達(dá)水平采用免疫組化檢測(cè)，采用IPP6. 0圖像分析軟件測(cè)定肺動(dòng)脈bax、bcl-2的吸光度(A 值)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:本組數(shù)據(jù)采用SPSS15.0軟件包進(jìn)行處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；采用Bivariate過(guò)程的Pearson相關(guān)法進(jìn)行雙變量的相關(guān)性分析，均以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 觀察指標(biāo):觀察組的平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)、右心室重量比、WA/ TA均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但mCAP與對(duì)照組相比差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1　兩組大鼠的mPAP、mCAP、右心室重量比、WA/ TA比值比較

表1　兩組大鼠的mPAP、mCAP、右心室重量比、WA/ TA比值比較

組別　　只數(shù)　mPAP(mmHg)　 mCAP(mmHg)　　右心室重量比　WA/ TA對(duì)照組　20　24.51±0.87　117.26±6.76　36.72±0.51　58.42±2.15觀察組　20　18.25±0.70　116.52±6.62　35.25±0.59　45.62±1.08 t 4.635　1.326　4.935　5.023 P 0.002　0.265　0.001　<0.001

2.2 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo):觀察組的bcl-2顯著低于對(duì)照組(P <0.05)，但AI、bax、bax/ bcl-2均高于對(duì)照組(P <0. 05)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

表2　兩組大鼠的AI、bcl-2、bax、bax/ bcl-2比較

表2　兩組大鼠的AI、bcl-2、bax、bax/ bcl-2比較

組別　　只數(shù)　AI　bcl-2(A值)　bax(A值)　bax/ bcl-2對(duì)照組　20　0.245±0.004　0.179±0.066　0.100±0.004　0.567±0.006觀察組　20　0.253±.005　0.153±0.078　0.130±0.005　0.834±0.005 t 4.635　4.326　4.935　5.023 P 0.002　0.002　0.001　0.000

2.3 AI與bcl-2、bax、bax/ bcl-2的相關(guān)性:直線相關(guān)分析結(jié)果顯示，AI與bcl-2呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)性(γ1=-0.912，P<0.05)，AI與bax、bax/ bcl-2均呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)性(γ2= 0.942，γ3= 0.953，P均<0.05)。結(jié)果顯示，AI與bcl-2、bax、bax/ bcl-2均有很明顯的相關(guān)性。

3 討 論

肺動(dòng)脈高壓以肺小動(dòng)脈的重構(gòu)、內(nèi)膜增生以及血管痙攣為主要特征，該病能夠明顯增加右心室負(fù)荷，損傷右心室功能，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致患者死亡。血管阻力進(jìn)行性升高是導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓的重要原因，而肺血管原位血栓形成、肺血管重建、肺血管收縮是造成血管阻力進(jìn)行性升高的重要原因，其中肺血管收縮是主要原因[4]。因此，臨床上治療肺動(dòng)脈高壓主要以血管擴(kuò)張劑為主。雖然血管擴(kuò)張劑不僅能夠降低肺動(dòng)脈壓，減少肺循環(huán)阻力，又可以維持和改善右心功能，但由于血管擴(kuò)張劑一般均缺乏肺循環(huán)選擇性[5]，限制了其臨床應(yīng)用效果。

尋求理想的抑制肺動(dòng)脈高壓藥物一直是防治COPD、肺心病的研究熱點(diǎn)。在本研究中，我們采用慢性缺氧的方法復(fù)制大鼠慢性缺氧性肺動(dòng)脈高壓模型，類(lèi)似COPD患者在長(zhǎng)期通氣功能障礙作用下形成的肺泡低O2與CO2潴留的臨床情況，我們認(rèn)為可能更加符合臨床實(shí)際。bcl-2是抗凋亡基因的典型代表，bax是促凋亡基因的典型代表，bax/ bcl-2比值決定了細(xì)胞發(fā)生凋亡的風(fēng)險(xiǎn)高低。一項(xiàng)國(guó)外動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果顯示[6]，bcl-2表達(dá)降低、bax表達(dá)升高能夠造成缺氧后大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的凋亡。在本研究中，細(xì)胞凋亡指數(shù)(AI)與bcl-2呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)性，與bax、bax/ bcl-2均呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)性，bcl-2、bax表達(dá)水平以及bax/ bcl-2比值在細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

臨床實(shí)踐與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，川芎嗪具有擴(kuò)張小動(dòng)脈、抗血小板聚集、活血化瘀等藥理作用，還以防治肺損傷、肺水腫、肺纖維化等呼吸系統(tǒng)疾病?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實(shí)，川芎嗪對(duì)心肌細(xì)胞缺氧及缺糖有良好保護(hù)作用，長(zhǎng)期應(yīng)用能夠降低肺動(dòng)脈壓，減輕肺血管阻力，改善甚至逆轉(zhuǎn)肺血管重構(gòu)，進(jìn)而降低右心室的負(fù)荷，減輕心臟病變；川芎嗪還可以通過(guò)維持NO/血漿內(nèi)皮素(ET)的動(dòng)態(tài)平衡、阻滯鈣通道、增加細(xì)胞內(nèi)cAMP水平、通過(guò)cAMP介導(dǎo)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO等方式發(fā)揮舒張血管的作用。大鼠試驗(yàn)結(jié)果顯示，川芎嗪可以抑制大鼠肺細(xì)小動(dòng)脈管壁增厚以及外膜膠原纖維和中膜平滑肌增生。有文獻(xiàn)報(bào)道[7]，逆轉(zhuǎn)肺血管結(jié)構(gòu)重建可恢復(fù)肺血管的正常結(jié)構(gòu)與功能，從而有效降低肺動(dòng)脈高壓。在本研究中，觀察組的mPAP、右心室重量比、WA/ TA均明顯低于對(duì)照組，同時(shí)，觀察組的bcl-2顯著低于對(duì)照組，AI、bax、bax/ bcl-2均高于對(duì)照組，該結(jié)果說(shuō)明，川芎嗪能夠有效抑制肺動(dòng)脈高壓大鼠的mPAP，我們推測(cè)其機(jī)制可能是升高bax表達(dá)、降低bcl-2表達(dá)來(lái)促進(jìn)肺細(xì)小動(dòng)脈凋亡，以抑制肺血管重構(gòu)。綜上所述，我們認(rèn)為，川芎嗪對(duì)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺血管重建有明顯抑制作用，推測(cè)其機(jī)制可能是與促進(jìn)肺細(xì)小動(dòng)脈凋亡、抑制肺細(xì)小動(dòng)脈增殖有關(guān)。

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通訊作者:馬偉東

【基金項(xiàng)目】廣東省中醫(yī)藥局建設(shè)中醫(yī)藥強(qiáng)省科研課題資助號(hào)，(編號(hào):20141278)

【文章編號(hào)】1006-6233(2016)04-0640-03

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【doi】10.3969/ j.issn.1006-6233.2016.04.043