王曉綱

白芍總苷對動脈粥樣硬化大鼠氧化應激和炎癥反應的抑制作用

王曉綱

目的 研究白芍總苷(Total glucosides of paeony，TGP)對動脈粥樣硬化大鼠氧化應激和炎癥反應的抑制作用及其機制。方法 應用高脂飼料喂養(yǎng)結合腹腔注射維生素D3建立大鼠動脈粥樣硬化(AS)模型，造模過程分別同步灌胃給予TGP 50、100、200 mg/(kg·d)和辛伐他汀(SV) 1.8 mg/(kg·d)，共12周，并設模型組和正常對照組。采用HE染色法觀察主動脈形態(tài)結構改變并進行病變分級；比色法測定血清中抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)、活性氧簇(ROS)含量；酶聯(lián)免疫法測定血漿中炎癥細胞因子含量。結果 與模型組比較，TGP干預組大鼠主動脈病理性形態(tài)結構改變呈不同程度改善，其中以TGP 200 mg/(kg·d)組最為顯著。TGP 100、200 mg/(kg·d)組病變分級顯著降低，血清中抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)]活性顯著升高，MDA、ROS含量均降低。其中，TGP 200 mg/(kg·d)組谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性升高，TGP 100、200 mg/(kg·d)組大鼠血漿中C反應蛋白(CRP)、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、白介素-1β (IL-1β)、IL-6含量降低，且TGP 200 mg/(kg·d)組炎癥細胞因子(IL-10)含量升高，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，P<0.01)。結論 TGP能夠通過抑制氧化應激和炎癥反應而對動脈粥樣硬化表現(xiàn)出一定的保護作用。

白芍總苷；動脈粥樣硬化；氧化應激；炎癥

0 引言

動脈粥樣硬化是高血壓、冠心病、心肌梗死等多種心血管系統(tǒng)疾病的病理基礎，其中氧化應激損傷和炎癥反應是重要的病理機制[1-4]。白芍總苷(Total glucosides of paeony，TGP)為我國傳統(tǒng)中藥品種白芍的主要有效成分，具有抗炎、抗氧化、調(diào)血脂等多種藥理學作用[5-6]。但TGP是否能夠通過抑制氧化應激和炎癥反應對動脈粥樣硬化起保護作用尚未見文獻報道。本實驗采用高脂飼料喂養(yǎng)結合腹腔注射維生素D3的方法建立大鼠動脈粥樣硬化模型，并同步給予TGP進行干預，研究TGP對動脈粥樣硬化大鼠氧化應激和炎癥反應的影響，并初步探討其機制。

1 材料與方法

1.1 藥物與試劑 白芍總苷膠囊購自寧波立華制藥有限公司(300 mg/粒，批號：20150126)；辛伐他汀片(SV)購自山東方明藥業(yè)股份有限公司；HE試劑盒購自北京博奧森科技有限公司；超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)、過氧化氫酶(Catalase，CAT)、丙二醛(Malondialdehyde，MDA)、活性氧簇(Reactive oxygen species，ROS)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所；C反應蛋白(C-reaction protein，CRP)、腫瘤壞死因子-α (Tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-1β (Interleukin-1β，IL-1β)、IL-6、IL-10試劑盒購自北京博奧森科技有限公司。

1.2 動物 實驗用SD大鼠(雄性，清潔級，鼠齡6周齡，體重180～220 g)由河北省實驗動物中心提供，許可證號：SCXK(冀)2013-1-003。

1.3 方法

1.3.1 動物模型的制備[7]、分組與給藥 除正常對照組外，其余各組大鼠均通過喂養(yǎng)高脂飼料結合腹腔注射維生素D3的方法建立大鼠動脈粥樣硬化模型，共12周。選取80只模型大鼠，按照隨機數(shù)字表法分為模型組、TGP [50、100、200 mg/(kg·d)]組、SV 1.8 mg/(kg·d)組，每組16只。造模過程中各治療組同步灌胃給藥(12周)，正常對照組和模型組則同步給予等體積生理鹽水。

1.3.2 主動脈形態(tài)結構改變的觀察及病變分級 麻醉后剝?nèi)∪L主動脈，經(jīng)4%多聚甲醛液中固定，常規(guī)脫水，石蠟包埋，切片，常規(guī)HE染色，復染和封片處理后，通過顯微鏡觀察主動脈形態(tài)結構改變。主動脈病變標準：0級：結構正常；1級：內(nèi)膜有少量泡沫細胞積聚，無明顯的凸起斑塊；2級：內(nèi)膜可見大量泡沫細胞積聚，有明顯的粥樣斑塊，部分斑塊融合成片；3級：內(nèi)膜表面幾乎全被粥樣斑塊覆蓋，斑塊內(nèi)可見組織壞死、鈣化，斑塊底部肌層萎縮變薄。

1.3.3 血清中抗氧化酶活性和MDA、ROS含量的測定 麻醉后開腹經(jīng)腹主動脈取血，離心(1 500 r/min，10 min)后取血清，按照各試劑盒說明書步驟進行處理，采用比色法、紫外可見分光光度計測定各組大鼠血清中SOD、GSH-Px、CAT活性和MDA、ROS含量。

1.3.4 血漿中炎癥細胞因子含量的測定 麻醉后開腹，經(jīng)腹主動脈取血并按照ELISA試劑盒說明書進行處理，采用比色法與酶標儀測定各組大鼠血漿中CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10含量水平。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 17.0進行統(tǒng)計學分析。組間計量資料比較采用one-way ANOVA檢驗，兩兩比較采用LSD-t檢驗；主動脈病變分級比較采用秩和檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 TGP對動脈粥樣硬化大鼠主動脈形態(tài)結構改變及病變分級的影響 各組大鼠主動脈形態(tài)結構見圖1。由圖1可見，與正常對照組比較，模型組大鼠主動脈呈現(xiàn)內(nèi)皮細胞受損、慢性炎癥病變、泡沫細胞形成，并伴有粥樣硬化斑塊形成等明顯的病理性形態(tài)結構改變；與模型組比較，TGP組動脈粥樣硬化病變程度明顯減輕，以TGP 200 mg/(kg·d)組減輕程度最為顯著。評價主動脈病變分級：模型組大鼠主動脈病變2級及以上共17例(85%)，其病變分級較正常對照組顯著升高(P<0.01)；TGP 200 mg/(kg·d)組和SV 1.8 mg/(kg·d)組主動脈病變分級較模型組均顯著降低(P<0.01)。結果見表1。

2.2 TGP對動脈粥樣硬化大鼠血清中抗氧化酶活性的影響 模型組大鼠血清中抗氧化酶活性較正常對照組降低(P<0.01)；與模型組比較，TGP 100、200 mg/(kg·d)組動脈粥樣硬化大鼠血清中SOD、CAT活性顯著升高(P<0.05，P<0.01)，GP 200 mg/(kg·d)組GSH-Px活性升高(P<0.05)。見表2。

圖1 TGP對動脈粥樣硬化大鼠主動脈形態(tài)結構改變的影響(HE，400×)

表1 TGP對動脈粥樣硬化大鼠主動脈病變分級結果的影響

注：與正常對照組比較，**P<0.01；與模型組比較，△P<0.05，△△P<0.01

表2 TGP對動脈粥樣硬化大鼠血清中抗氧化酶活性的影響

注：與正常對照組比較，**P<0.01；與模型組比較，△P<0.05，△△P<0.01

2.3 TGP對動脈粥樣硬化大鼠血清中MDA、ROS含量的影響 模型組大鼠血清中MDA、ROS含量較正常對照組升高(P<0.01)；與模型組比較，TGP 100、200 mg/(kg·d)組動脈粥樣硬化大鼠血清中MDA、ROS含量明顯降低(P<0.05，P<0.01)。結果見表3。

表3 TGP對動脈粥樣硬化大鼠血清中MDA、ROS含量的影響

注：與正常對照組比較，**P<0.01；與模型組比較，△P<0.05，△△P<0.01

2.4 TGP對動脈粥樣硬化大鼠血漿中炎癥細胞因子含量的影響 模型組大鼠血漿中CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6含量較正常對照組升高(P<0.01)，IL-10含量降低(P<0.01)。與模型組比較，TGP 100、200 mg/(kg·d)組動脈粥樣硬化大鼠血漿中CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6含量顯著降低(P<0.05，P<0.01)，TGP 200 mg/(kg·d)組IL-10含量升高(P<0.01)。見表4。

3 討論

動脈粥樣硬化的病理機制非常復雜，其中氧化應激損傷和炎癥反應學說逐漸得到認可，既往研究發(fā)現(xiàn)，通過藥物抑制氧化應激和炎癥反應能夠抑制動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[8-9]。

Considine等[10]和Qiang等[11]研究顯示，活性氧簇(ROS)生成的活性氧和NO可破壞血管壁的光滑性，從而形成斑塊、破裂與血栓。常態(tài)下ROS的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡，其中體內(nèi)抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)在維持ROS平衡中發(fā)揮重要作用[12]，抗氧化酶活性低下則會導致ROS過剩，進而引發(fā)動脈血管的過氧化損傷；過氧化終產(chǎn)物MDA的含量也能夠間接反映動脈血管氧化應激損傷程度。

注：與正常對照組比較，**P<0.01；與模型組比較，△P<0.05，△△P<0.01

炎癥反應可以通過多種途徑促進動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[13-14]。Ovsepyan等[15]研究發(fā)現(xiàn)，動脈粥樣硬化斑塊可促進巨噬細胞分泌大量促炎癥細胞因子(CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6)，并抑制抑炎癥因子IL-10的分泌，從而介導炎癥反應的發(fā)生，誘導平滑肌細胞凋亡，促進動脈粥樣硬化發(fā)展。

本研究顯示，白芍總苷預處理能夠有效抑制動脈粥樣硬化大鼠主動脈病變，提高SOD、GSH-Px、CAT活性，降低MDA、ROS、CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6水平，提高IL-10水平，提示TGP能夠通過抑制氧化應激損傷和炎癥反應，對動脈粥樣硬化大鼠起保護作用。

[1]Landmesser U,Spiekermann S,Dikalov S,et al.Vascular oxidative stress and endothelial dysfunction in patients with chronic heart failure:role of xanthine-oxidase and extracellular superoxide dismutase[J].Circulation,2002,106(24):3073-3078.

[2]Qiang G,Wenzhai C,Huan Z,et al.Effect of Sancaijiangtang on plasma nitric oxide and endothelin-1 levels in patients with type 2 diabetes mellitus and vascular dementia:a single-blind randomized controlled trial[J].J Tradit Chin Med,2015,35(4):375-380.

[3]梁麗萍,艾力曼·馬合木提,侯月梅.氧化應激在心血管疾病中的研究進展[J].中國醫(yī)藥,2015,10(3):435-437.

[4]郭雨龍,劉爽.動脈粥樣硬化的炎癥因素：感染及自身免疫病[J].實用醫(yī)學雜志,2016,32(10):1713-1716.

[5]鄭紅梅,雋紅燕,楊永紅,等.白芍總苷對類風濕關節(jié)炎患者血脂的影響[J].中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志,2014,20(6):832-834.

[6]劉月麗,呂俊華.白芍總苷的降血脂、抗氧化作用及其對脂肪肝的防治研究[J].海南醫(yī)學院學報,2012,18(2):158-161.

[7]楊宏輝,高傳玉,徐予,等.動脈粥樣硬化SD大鼠模型的建立[J].醫(yī)藥論壇雜志,2009,30(2):18-22.

[8]王爽,陳瀟,孟國梁,等.靈芝多糖對動脈粥樣硬化大鼠氧化應激的影響[J].中藥藥理與臨床,2011,27(6):38-42.

[9]沈建飛,盛一梁,徐丹,等.降脂丸對動脈粥樣硬化大鼠模型炎癥因子表達的影響[J].中國醫(yī)院藥學雜志,2013,33(19):1600-1603.

[10]Considine MJ,Sandalio LM,Foyer CH.Unravelling how plants benefit from ROS and NO reactions,while resisting oxidative stress[J].Ann Bot,2015,116(4):469-473.

[11]Qiang G,Wenzhai C,Huan Z,et al.Effect of Sancaijiangtang on plasma nitric oxide and endothelin-1 levels in patients with type 2 diabetes mellitus and vascular dementia:a single-blind randomized controlled trial[J].J Tradit Chin Med,2015,35(4):375-380.

[12]Lartigue A,Burlat B,Coutard B,et al.The megavirus chilensis Cu,Zn-superoxide dismutase:the first viral structure of a typical CCS-independent hyperstable dimeric enzyme[J].J Virol,2014,2588(14):254-261.

[13]Ross R.Atherosclerosis-an inflammatory disease[J].N Engl J Med,1999,340(2):115-126.

[14]盧浩,李夢豪,王媛媛,等.5項炎癥指標對動脈粥樣硬化及冠心病風險判斷的價值[J].實用醫(yī)學雜志,2016,32(2):203-207.

[15]Ovsepyan VA,Gabdulkhakova AKH,Shubenkiva AA,et al.Role of interleukin-10 gene promoter region polymorphism in the development of chronic lymphoid leukemia[J].Bull Exp Biol Med,2015,160(2):275-277.

Inhibition effects of total glucosides of paeony on oxidative stress and inflammation in atherosclerosis rats

WANG Xiao-gang

(Department of Cardiology,Xingtai People′s Hospital,Xingtai 054031,China)

Objective To investigate the inhibition effects of total glucosides of paeony (TGP) on oxidative stress and inflammation in atherosclerosis (AS) rats.Methods The rat models of AS were made by feeding high fat diet and injecting vitamin D3,and the rats were treated with TGP 50,100 and 200 mg/(kg·d) and simvastatin (SV) 1.8 mg/(kg·d) for 12 weeks;meanwhile,the normal control group and model group were set up.The histopathological change in abdominal aorta was observed and graded by HE staining;the activity of antioxidase and the content of MDA and ROS in serum was determined;the level of inflammatory cytokines in serum was determined.Results Compared with model group,the histopathological changes in rats of TGP groups were improved,especially in TGP 200 mg/(kg·d) group.The histopathological degree in TGP groups[100,200 mg/(kg·d)] decreased (P<0.05);the activity of SOD and CAT in serum increased (P<0.05,P<0.01);the content of MDA,NOS and ROS decreased (P<0.05,P<0.01).The activity of serum GSH-Px in TGP 200 mg/(kg·d) group increased (P<0.05).The levels of CRP,TNF-α,IL-1β and IL-6 in plasma of rats in TGP groups [100,200 mg/(kg·d)] decreased significantly (P<0.05,P<0.01),while the level of IL-10 in TGP 200 mg/(kg·d) group increased significantly (P<0.05,P<0.01).Conclusion TGP has protection effects on rats with atherosclerosis by depressing the oxidative stress and inflammation.

Total glucosides of paeony (TGP);Atherosclerosis;Oxidative stress;Inflammation

2016-07-22

邢臺市人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，河北 邢臺 054031

10.14053/j.cnki.ppcr.201702005