李 超 余晗俏 陳 云 孫志強(qiáng) 俞章平 滕 瑾
(1.浙江省金華市人民醫(yī)院,浙江 金華321000;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),浙江 杭州310000)
黃芪注射液對(duì)慢性心力衰竭大鼠心臟結(jié)構(gòu)的影響
李 超1△余晗俏1陳 云1孫志強(qiáng)2俞章平1滕 瑾1
(1.浙江省金華市人民醫(yī)院,浙江 金華321000;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),浙江 杭州310000)
目的觀察黃芪注射液對(duì)腹主動(dòng)脈縮窄法致慢性心力衰竭 (CHF)大鼠心臟結(jié)構(gòu)的影響并探討其機(jī)制。方法選用70只雄性清潔級(jí)SD大鼠,體質(zhì)量(200±20)g,其中60只通過(guò)腹主動(dòng)脈縮窄法制作慢性心力衰竭大鼠模型,10只作為假手術(shù)組(分離腹主動(dòng)脈而不結(jié)扎)。模型成功建立后,隨機(jī)分為4組,模型組、黃芪注射液組、培哚普利組、聯(lián)合用藥組。以上5組連續(xù)給藥8周,8周后采用超聲心動(dòng)圖檢測(cè)心臟結(jié)構(gòu)變化,HE及Masson染色觀察心肌組織和結(jié)構(gòu)病理學(xué)改變。結(jié)果與模型組相比,黃芪注射液組、培哚普利組、聯(lián)合用藥組(IVS)、左室舒張期內(nèi)徑(LVIDd)及收縮期內(nèi)徑(LVIDs)顯著降低(P<0.05);左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)顯著增加,聯(lián)合用藥組改善更加顯著(P<0.05)。鏡下觀察,與模型組相比,黃芪注射液組、培哚普利組、聯(lián)合用藥組可改善心肌細(xì)胞病理形態(tài)結(jié)構(gòu),其中聯(lián)合用藥組更優(yōu)。結(jié)論黃芪注射液在抑制心肌纖維化及延緩心室重構(gòu)進(jìn)程方面與培哚普利療效相似,聯(lián)合用藥療效更佳。
慢性心力衰竭 腹主動(dòng)脈縮窄術(shù) 黃芪提取液
慢性心力衰竭(CHF)是心血管疾病的終末期的主要致死原因,是21世紀(jì)心血管領(lǐng)域的兩大挑戰(zhàn)之一。其主要臨床表現(xiàn)為呼吸困難和乏力 (活動(dòng)耐量受限),以及體液潴留(肺淤血和周?chē)[)[1],屬于中醫(yī)學(xué)“心悸”“怔忡”“喘證”等范疇[2]。 大型臨床調(diào)查表明,有癥狀心衰患者5年存活率與惡性腫瘤相仿,且與西方國(guó)家相似,中國(guó)心衰的發(fā)病率和入院率在持續(xù)增長(zhǎng)[3]。近些來(lái),隨著中醫(yī)工作者的不懈努力,中醫(yī)學(xué)在心衰治療上積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),其中一項(xiàng)以生物標(biāo)記物為替代終點(diǎn)的多中心、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照的研究表明在標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化抗心衰治療基礎(chǔ)上聯(lián)合應(yīng)用芪藶強(qiáng)心膠囊,可顯著降低慢性心衰患者NT-proBNP水平[4]。黃芪作為傳統(tǒng)中藥被廣泛使用,有補(bǔ)氣升陽(yáng)、固表止汗、托毒排濃、利水消腫和生肌等功效,并且相關(guān)醫(yī)學(xué)研究證實(shí)了黃芪對(duì)心肌具有明確的強(qiáng)心作用,對(duì)心肌缺血、缺血/再灌損傷以及感染病毒心肌均具有明顯的保護(hù)作用[5-7]。本實(shí)驗(yàn)采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)建立慢性心力衰竭大鼠模型,通過(guò)超聲心動(dòng)圖及病理檢查結(jié)果,觀察黃芪注射液對(duì)CHF心臟結(jié)構(gòu)的影響作用?,F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用70只雄性清潔級(jí)SD大鼠,體質(zhì)量(200±20)g,購(gòu)自上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SCXK(滬)2013-0016(浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)。
1.2 試藥與儀器 黃芪注射液,上海新亞藥業(yè)高郵有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字Z32021256,規(guī)格10mL×6支/盒。培哚普利片,施維雅(天津)制藥有限公司,批準(zhǔn)文號(hào):H20100716,規(guī)格:4 mg×30片。10%水合氯醛、20%烏拉坦、異氟烷。蘇木素染液、伊紅染液、Masson染色液均采購(gòu)于北京索萊寶科技有限公司。心臟超聲儀器,型號(hào)VeVo 2100 Imagine System,浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供;石蠟切片機(jī)、病理組織漂烘儀、Leica自動(dòng)染色機(jī)、Olympus光學(xué)顯微鏡。
1.3 分組與造模 常規(guī)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,60只大鼠采用腎上腹主動(dòng)脈縮窄法制作慢性心力衰竭模型,10只大鼠分離腹主動(dòng)脈而不結(jié)扎。預(yù)實(shí)驗(yàn)造模成功的標(biāo)準(zhǔn):大鼠出現(xiàn)不同程度呼吸、心跳加快、倦怠無(wú)力、食欲減退等表現(xiàn),并檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)(LVEDP≥15mmHg)作為成模標(biāo)準(zhǔn)[8]。最終造模成功43只,隨機(jī)分為模型組11只、黃芪注射液組11只、培哚普利組11只、聯(lián)合用藥組10只,每組老鼠在年齡、體質(zhì)量及精神等方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.4 給藥方法 假手術(shù)組與模型組予以0.9%氯化鈉注射液灌胃2mL,每日1次;黃芪注射液組按5mL/kg灌胃黃芪注射液,每日1次;培哚普利組按2 mg/kg灌胃培哚普利,每日1次;聯(lián)合用藥組按2 mg/kg灌胃培哚普利加5mL/kg灌胃黃芪注射液,每日1次。以上5組連續(xù)給藥8周。
1.5 標(biāo)本采集及檢測(cè) 超聲心動(dòng)圖檢測(cè),大鼠給藥8周后稱重,以4.5%七氟烷濃度霧化麻醉,0.12 MPa壓力,約5~7 min后取出,仰臥位固定,脫毛液置于胸部脫毛。采用VeVo 2100 Imagine System動(dòng)物心臟超聲,探頭頻率8.0 MHz,圖像深度2.5 cm。于胸骨旁左室長(zhǎng)軸面,將M型取樣線放在Ⅱa區(qū)行M型超聲圖檢測(cè),分別測(cè)量IVS及LVPW厚度、LVIDd和LVIDs、LVEF和FS,E/A比值肺靜脈瓣收縮期血流峰值(PVs)和舒張期血流峰值(PVd),并計(jì)算PVs/PVd比值(S/D)。 每一超聲指標(biāo)均取3個(gè)。心肌組織病理學(xué)觀察:將需觀察心肌組織常規(guī)固定、修塊、脫水透明、浸明、包埋、切片、烤片、保存。進(jìn)行HE常規(guī)染色,鏡檢:細(xì)胞核藍(lán)色,胞質(zhì)、膠原纖維和紅細(xì)胞呈深淺不一的紅色。常規(guī)Masson檢驗(yàn)結(jié)果:膠原纖維、黏液呈藍(lán)色,脫纖維、纖維素和紅細(xì)胞染紅色,細(xì)胞核染藍(lán)黑色。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料均以(±s)表示,采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠生存率結(jié)果 常規(guī)給藥8周后,模型組存活6只,死亡率為45.4%;黃芪注射液組活8只,死亡率為27.2%;培哚普利組存活8只,死亡率為27.2%;黃芪注射液聯(lián)合培哚普利組9只,死亡率為10%;假手術(shù)組存活10只,死亡率為0%。
2.2 各組大鼠超聲心動(dòng)圖檢測(cè)結(jié)果 見(jiàn)表1。與假手術(shù)組比較,模型組IVS、LVEDd、LVESs顯著增加,EF顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明心臟舒縮功能障礙及心肌肥厚,提示造模成功。與模型組相比,黃芪注射液組、培哚普利組、聯(lián)合用藥組EF明顯升高,IVS、LVEDd、LVESs明顯降低,其中聯(lián)合用藥組改善最明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1各組大鼠超聲心動(dòng)圖檢測(cè)結(jié)果比較(s)
表1各組大鼠超聲心動(dòng)圖檢測(cè)結(jié)果比較(s)
與假手術(shù)組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與黃芪注射液組比較,☆P<0.05;與培哚普利組比較,◇P<0.05。
組別n假手術(shù)組10模型組11黃芪注射液組11 IVS(cm)LVEDd(cm)LVEDs(cm)EF(%)0.22±0.07 0.52±0.02 0.22±0.01 84.1±0.26 0.28±0.01*0.81±0.02*0.47±0.02*70.1±0.5*0.25±0.07△0.70±0.02△0.4±0.01△76.5±0.73△培哚普利組11 0.25±0.01△0.68±0.01△0.3±0.02△76.4±0.7△聯(lián)合用藥組10 0.23±0.01△☆◇0.62±0.01△☆◇0.26±0.01△☆◇80.8±0.5△☆◇
2.3 各組大鼠心肌形態(tài)學(xué)結(jié)果 見(jiàn)圖1。假手術(shù)組:心肌細(xì)胞排列整齊,大小一致,核均染呈橢圓形,細(xì)胞間隙正常。造模組:心肌細(xì)胞排列紊亂、形態(tài)多樣,部分溶解,可見(jiàn)心肌細(xì)胞壞死,周?chē)猩⒃诘难准?xì)胞浸潤(rùn)。黃芪注射液組:心肌纖維波浪樣走行,散在的心肌細(xì)胞空泡變,多數(shù)心肌細(xì)胞比較正常,凋亡細(xì)胞數(shù)量較少。培哚普利組:心肌纖維波浪樣走行及心肌纖維消失,散在凋亡的心肌細(xì)胞,心肌細(xì)胞炎性浸潤(rùn),以淋巴細(xì)胞為主。聯(lián)合用藥組:心肌細(xì)胞排列尚整齊,大量心肌細(xì)胞肥大,核深染、少數(shù)心肌間質(zhì)血管充血,輕度空泡變性。
圖1 各組大鼠心肌HE染色結(jié)果(100倍)
2.3 各組大鼠心肌Masson染色結(jié)果 見(jiàn)圖2。心肌細(xì)胞呈紅色,心肌膠原纖維呈綠色,假手術(shù)組未見(jiàn)明顯膠原沉積;模型組可見(jiàn)大量的藍(lán)色膠原沉積心肌細(xì)胞及血管周?chē)?;黃芪注射液組、培哚普利組、聯(lián)合組均可見(jiàn)散在心肌膠原纖維,其中聯(lián)合用藥最少見(jiàn)。
圖2 各組大鼠心肌Masson染色結(jié)果(100倍)
研究表明,心力衰竭主要表病理現(xiàn)為左心室擴(kuò)張和心室壁變薄[79],并伴有心肌細(xì)胞、胞外基質(zhì)、膠原纖維網(wǎng)等均發(fā)生相應(yīng)變化[10]。心室重構(gòu)是心力衰竭的主要發(fā)病機(jī)制之一[11],其通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)過(guò)度激活和心肌細(xì)胞壞死的發(fā)生來(lái)影響心衰進(jìn)展[12]。中醫(yī)學(xué)把CHF納入本虛標(biāo)實(shí)范疇,瘀血水飲繼發(fā)于心陽(yáng)不足,但又可進(jìn)一步損傷陽(yáng)氣,形成由虛致實(shí)、由實(shí)致虛的惡性循環(huán)[13]。黃芪注射液有效化學(xué)成分為黃芪多糖、黃芪皂苷、黃芪黃酮類(lèi)化合物等,具有益氣、溫陽(yáng)、化瘀、利水,可有效干預(yù)惡性循環(huán)[14]。阮滔等研究表明,黃芪注射液可明顯抑制AngⅡ誘導(dǎo)心肌成纖維細(xì)胞的增殖作用,并且減少心肌成纖維細(xì)胞分泌TGF-β1,起到改善心功能作用[15]。楊海波等采用參芪扶正注射液聯(lián)合磷酸肌酸治療CHF患者,觀察黃芪具有降低血漿血管緊張素、血管內(nèi)皮素、毛細(xì)血管楔壓,增加心排血量和心排血指數(shù),從而增加心排血量,改善心功能[16]。
本實(shí)驗(yàn)均采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)建立CHF模型,通過(guò)部分縮窄腹主動(dòng)脈,使主動(dòng)脈壓力升高,引起心臟后負(fù)荷增加,導(dǎo)致心肌向心性肥厚,最終左心室擴(kuò)張,逐漸發(fā)生CHF,與人類(lèi)心力衰竭發(fā)病過(guò)程相似[17]。藥物干預(yù)8周后,通過(guò)心臟功能和病理形態(tài)學(xué)的組間比較,來(lái)闡述黃芪注射液對(duì)慢性心力衰竭大鼠心臟結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明,在超聲心動(dòng)圖方面,與模型組相比,黃芪注射液組、培哚普利組、黃芪注射液組聯(lián)合培哚普利組IVS、LVIDd及收縮期內(nèi)徑LVIDs顯著降低,左室射血分?jǐn)?shù)LVEF顯著增加,表明表明黃芪注射液具有抑制心肌肥厚、改善心室重塑,在阻斷CHF進(jìn)程中起到不同程度的作用。其中培哚普利組和黃芪注射液組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,聯(lián)合用藥組效果最佳。光學(xué)鏡下示顯示,模型組可見(jiàn)大片綠色的心肌膠原纖維沉積于心肌細(xì)胞及血管周?chē)?,培哚普利組、聯(lián)合用藥組心肌損傷程度較模型組明顯減輕,聯(lián)合用藥組改善最為顯著,同時(shí)說(shuō)明葶藶子水提液及葶藶子醇提液可改善心功能和心肌纖維化。
綜上分析,本研究通過(guò)藥物干預(yù)腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)制作慢性心肌衰竭心肌纖維化模型,初步證實(shí)了黃芪注射液在改善大鼠心功能和心肌纖維化方面的療效不亞于培哚普利,兩者聯(lián)合使用效果最佳。但是,該實(shí)驗(yàn)存在樣本量少、不能系統(tǒng)闡述生存率、藥物副作用等問(wèn)題,仍需要大量的臨床及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探索。
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R285.5
A
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10.3969/j.issn.1004-745X.2017.10.027
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2017-04-18)