王金艷,孟祥茹,肖亞利,楊曉龍
(涿州市醫(yī)院心血管內(nèi)一科,河北 涿州 072750)
動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)病機制非常復(fù)雜[1-2],其中氧化應(yīng)激損傷和炎性反應(yīng)在AS的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[3-4]。熊果酸(UA)是一種具有抗氧化、抗炎等多種生物學(xué)活性的五環(huán)三萜類化合物[5-6],但UA是否對AS大鼠氧化應(yīng)激損傷和炎性反應(yīng)具有抑制作用尚未見文獻報道。本實驗通過高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合腹腔注射VD3的方法建立AS大鼠模型,并同步給予UA進行干預(yù)治療,研究UA對AS大鼠氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)的影響并探討其機制。
UA購自陜西慧科植物開發(fā)有限公司(純度≥98%);辛伐他汀片購自山東方明藥業(yè)股份有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、活性氧簇(ROS)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;C反應(yīng)蛋白(CRP)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-10(IL-10)試劑盒和蘇木精-尹紅(HE)試劑盒均購自北京博奧森科技有限公司。
清潔級雄性SD大鼠(清潔級,鼠齡6周齡,體質(zhì)量180~220 g)購自河北省實驗動物中心,許可證號:SCXK(冀)2013-1-003。
1.3.1AS大鼠模型的制備、分組與給藥 本實驗將通過制備AS大鼠模型,并于開始制備模型時便開始灌胃給予UA進行干預(yù)治療,通過相關(guān)指標檢測并參照健康對照組和陽性藥辛伐他汀(SV)干預(yù)組實驗數(shù)據(jù),進而研究分析UA對AS大鼠氧化應(yīng)激以及炎性反應(yīng)的影響。取120只實驗用大鼠根據(jù)體質(zhì)量采用隨機數(shù)字表法隨機分為健康對照組、模型組、UA(10、20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)組和SV(1.8 mg·kg-1·d-1)干預(yù)組,各組均為20只。參照楊宏輝等[7]報道的實驗方法,通過喂食高脂飼料結(jié)合腹腔注射VD3的方法建立AS大鼠模型,健康對照組喂食正常飼料并腹腔注射生理鹽水,共12周。造模開始同一天,各組大鼠即開始灌胃給藥,健康對照組和模型組灌胃給予等體積生理鹽水,共12周。治療完成后,取材并進行各指標檢測。
1.3.2血清中抗氧化酶活性和MDA、ROS含量的測定 麻醉后經(jīng)腹主動脈取血,離心(2 000 r·min-1,離心半徑:4.9 cm,10 min)取血清,依照試劑盒說明書步驟進行處理,采用比色法測定血清中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性和MDA、ROS含量。
1.3.3血漿中炎性細胞因子含量的測定 取血漿并按照ELISA試劑盒說明進行處理,通過酶標儀測定血漿中炎性細胞因子(CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10)含量水平。
1.3.4主動脈形態(tài)結(jié)構(gòu)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(fù)染和封片處理后,通過顯微鏡觀察主動脈形態(tài)結(jié)構(gòu)改變;主動脈病變標準[8]:0級:結(jié)構(gòu)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。
采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,多組間均數(shù)比較采用one-way ANOVA檢驗,兩兩比較采用LSD-t檢驗;主動脈病變分級采用秩和檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
結(jié)果如表1所示:模型組大鼠血清中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性較健康對照組顯著降低(P<0.01);與模型組比較發(fā)現(xiàn),經(jīng)UA(20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)能夠顯著改善AS大鼠血清中SOD、CAT活性(P<0.05,P<0.01),其中40 mg·kg-1·d-1干預(yù)組GSH-Px活性較模型組顯著升高(P<0.05);SV 1.8 mg·kg-1·d-1干預(yù)組大鼠血清抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性較模型組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表1 各組大鼠血清中抗氧化酶活性
注:與健康對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05,cP<0.01。
結(jié)果如表2所示:模型組大鼠血清中MDA、ROS含量較健康對照組均顯著升高(P<0.01);與模型組比較發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA(20、40 mg·kg-1·d-1)或SV 1.8 mg·kg-1·d-1干預(yù)能夠顯著降低AS大鼠血清中MDA、ROS含量(P<0.05,P<0.01)。
結(jié)果如表3所示:模型組大鼠血漿中炎性細胞因子(CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6)含量較健康對照組均顯著升高(P<0.01),而炎性細胞因子IL-10含量顯著降低(P<0.01);與模型組比較發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA(20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)能夠顯著降低AS大鼠血漿中CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6含量(P<0.05,P<0.01),其中UA 40 mg·kg-1·d-1干預(yù)組IL-10含量較模型組顯著升高(P<0.01);SV 1.8 mg·kg-1·d-1干預(yù)組大鼠血漿TNF-α含量水平較模型組顯著降低(P<0.05)。
表3 各組大鼠血漿中炎性細胞因子含量
注:與健康對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05,cP<0.01。
表2 各組大鼠血清中MDA、ROS含量
注:與健康對照組比較,aP<0.05,bP<0.01;與模型組比較,cP<0.05,dP<0.01。
通過顯微鏡觀察HE染色病理切片,結(jié)果如圖1所示:模型組大鼠主動脈較健康對照組呈現(xiàn)內(nèi)皮細胞受損、慢性炎性病變、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(jié)構(gòu)改變;與模型組比較,發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA預(yù)處理能夠明顯減輕AS病變程度。主動脈病變分級結(jié)果如表4所示:模型組大鼠主動脈病變2級及以上共17例(85%),模型組病變分級較健康對照組顯著升高(P<0.01);UA 40 mg·kg-1·d-1干預(yù)組和SV 1.8 mg·kg-1·d-1干預(yù)組主動脈病變分級較模型組均顯著降低(P<0.01)。
AS的病理機制非常復(fù)雜,近年來“氧化反應(yīng)學(xué)說”和“炎性學(xué)說”逐漸得到認可,王爽等[9]和沈建飛等[10]經(jīng)動物實驗研究發(fā)現(xiàn)通過藥物抑制氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)能夠抑制AS的發(fā)生發(fā)展。
表4 各組大鼠主動脈病變分級/只
注:與健康對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.01。
UA是一種具有抗氧化、抗炎等多種生物學(xué)活性的五環(huán)三萜類化合物,本實驗研究結(jié)果顯示:與模型組比較發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA(10、20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)能夠有效抑制AS大鼠主動脈病變,其中UA 40 mg·kg-1·d-1組主動脈病變分級較模型組顯著降低(P<0.01),提示UA對AS大鼠具有一定的保護作用。
氧化應(yīng)激損傷在AS的發(fā)生及其發(fā)展過程中起著非常重要的作用,ROS本身并不損傷血管,但ROS生成的活性氧和NO將破壞血管壁的光滑性,從而形成斑塊、斑塊破裂與形成血栓[12-13]。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ROS的清除過程中發(fā)揮著重要的催化作用[14-15];而當抗氧化酶活性降低時將導(dǎo)致ROS過剩,導(dǎo)致動脈血管的過氧化損傷;因此,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(yīng)激損傷程度。本實驗研究結(jié)果顯示:與模型組比較發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA(20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)能夠顯著提高抗氧化酶(SOD、CAT)活性并顯著降低MDA、ROS含量(P<0.05,P<0.01),40 mg·kg-1·d-1組優(yōu)于20 mg·kg-1·d-1組;并且40 mg·kg-1·d-1干預(yù)組GSH-Px活性顯著提高(P<0.05),提示UA具有降低AS大鼠氧化應(yīng)激損傷的作用。
Ovsepyan等[16]研究發(fā)現(xiàn),AS斑塊將促進巨噬細胞分泌大量促炎性細胞因子(CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6)并抑制抑炎性因子IL-10的分泌,從而介導(dǎo)炎性反應(yīng)的發(fā)生,誘導(dǎo)平滑肌細胞的凋亡、促進AS發(fā)展。本實驗研究結(jié)果顯示:與模型組比較發(fā)現(xiàn)經(jīng)UA(20、40 mg·kg-1·d-1)干預(yù)能夠顯著降低AS大鼠血漿中CRP、TNF-α、IL-1β、IL-6含量(P<0.05,P<0.01),并且40 mg·kg-1·d-1組IL-10含量顯著升高(P<0.01),提示UA具有抑制AS大鼠炎性反應(yīng)的作用。
綜上所述,經(jīng)UA干預(yù)能夠有效改善AS大鼠抗氧化酶活性、降低氧化應(yīng)激損傷,抑制炎性反應(yīng),從而表現(xiàn)出UA對AS大鼠具有一定的保護作用。
(本文圖1見插圖5-1)
[1] WANG CN,LIU CW,LAI ZC,et al.Logistic regression analysis of depression in Aarteriosclerosis obliterans patients and its risk factors[J].Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao,2015,37(5):557-561.
[2] ZIQIANG X,JINGJUN W,JIANJIAN Z,et al.Tadalafil attenuates graft arteriosclerosis of aortic transplant in a rat model[J].Iran J Basic Med Sci,2015,18(9):927-931.
[3] 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.
[4] 宋磊,錢之玉,陳真,等.動脈粥樣硬化與炎癥的關(guān)系及相關(guān)治療藥物[J].藥學(xué)進展,2013,37(2):49-57.
[5] 郝冉冉,王晨靜,仲偉珍,等.熊果酸對ox-LDL誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細胞氧化損傷的保護作用[J].中藥藥理與臨床,2014,30(4):29-32.
[6] 譚娟,黃微,陳善龍,等.熊果酸衍生物與查耳酮綴合物的合成及抗炎活性[J].藥學(xué)學(xué)報,2016,51(6):938-946.
[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] 王偉,楊濱,王嵐,等.丹參山楂藥對對大鼠動脈粥樣硬化的影響[J].中國中藥雜志,2011,36(6):784-789.
[9] 王爽,陳瀟,孟國梁,等.靈芝多糖對動脈粥樣硬化大鼠氧化應(yīng)激的影響[J].中藥藥理與臨床,2011,27(6):38-42.
[10] 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(xué)雜志,2013,33(19):1600-1603.
[11] 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.
[12] 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.
[13] 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.
[14] 劉穎,譚波宇.烏頭提取物對心衰大鼠抗氧化能力的研究[J].安徽醫(yī)藥,2015,19(9):1661-1664.
[15] 劉秀芳,李婷婷,蔡光明,等.小葉黑柴胡莖葉總黃酮體外抗氧化活性的研究[J].中南藥學(xué),2011,9(3):173-175.
[16] 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.