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動脈粥樣硬化是心腦血管疾病的基本病理基礎(chǔ),而脂質(zhì)代謝紊亂、血液流變學(xué)異常和血小板活化是促使動脈粥樣硬化斑塊形成的危險因素[1],因此,控制心腦血管疾病相關(guān)危險因素對防治心腦血管疾病具有重要意義。早期干預(yù)動脈粥樣硬化,可保護和穩(wěn)定粥樣斑塊,防止疾病進一步發(fā)展,降低發(fā)病率與死亡率[2]。本實驗旨在觀察血管軟化丸對載脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠血脂、血液流變學(xué)指標、血小板活化標志物CD63表達、主動脈粥樣斑塊病理形態(tài)及病灶處核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)的影響,分析血管軟化丸防治動脈粥樣硬化的作用機制,為中醫(yī)藥在心腦血管疾病的防治提供實驗依據(jù)。
1.1 實驗動物 ApoE-/-小鼠50只,SPF級,8周齡,體重18 g±2 g,雄性,購自南京大學(xué)動物研究所。另取具有相同遺傳背景的C57BL/6J小鼠12只作為正常對照組,SPF級,雄性,8周齡,體重18 g±2 g,購自中國科學(xué)院上海斯萊克實驗動物有限公司。所有動物由本院SPF級動物實驗中心飼養(yǎng)。
1.2 實驗藥物 血管軟化丸由山楂、神曲、萊菔子、陳皮、清半夏、茯苓、連翹、郁金、枸杞子、三七、珍珠、赭石組成,方中所有中藥均來自河南省中醫(yī)院藥劑科,選取道地藥材,并由醫(yī)院煎藥房按照要求煎煮和濃縮成濃度為3.456 g/mL溶液。辛伐他汀[規(guī)格:每片20 mg,廣州南新制藥有限公司(批號20130607)];硫酸氫氯吡格雷片[規(guī)格:每片25 mg,深圳信立泰藥業(yè)股份有限公司(批號20131230)],并根據(jù)成人臨床常規(guī)用量等效換算為小鼠用量。
1.3 造模與給藥 所有小鼠進行適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,C57BL/6J小鼠給予普通飼料,ApoE-/-小鼠給予高脂飼料(含脂肪21%、膽固醇0.15%);各組均予以自由飲水。于飼養(yǎng)4周后隨機選取兩只ApoE-/-小鼠取材主動脈,發(fā)現(xiàn)有動脈粥樣硬化斑塊形成動脈粥樣硬化提示造模成功,造模成功后將48只ApoE-/-小鼠按照隨機分組方法分為4組,每組12只,于12周齡起,正常對照組和模型組給予等體積生理鹽水灌胃;中藥組給予血管軟化丸86.4 g/(kg·d);辛伐他汀組組給予辛伐他汀片,按照3 mg/(kg·d)灌胃;氯吡格雷組給予氯吡格雷片,按照14 mg/(kg·d)灌胃。灌胃量為每日0.4 mL。實驗過程每周稱體重2次,根據(jù)體重調(diào)整藥物劑量。
1.4 樣品采集與處理 動物處死前禁食12 h,經(jīng)眼眶采血,分離血清。脫頸椎處死,分離主動脈,用10%多聚甲醛固定6 h,經(jīng)脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋處理后切片。
1.5 標本檢測
1.5.1 生化指標測定 采用大型生化檢測儀檢測各組小鼠血脂水平,總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)使用酶比色法;高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)使用直接測定法,低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)根據(jù)Fricdwald公式計算:LDL-C=TC-(HDL-C+TG/2.2)。
1.5.2 血小板CD63表達水平的測定 收集外周血血小板,分別加入異硫氰酸熒光素(FITC)連接的抗鼠CD63抗體,4 ℃避光孵育30 min,F(xiàn)ACS Buffer洗滌3次后,應(yīng)用BD-LSR流式細胞儀檢測CD63陽性血小板。
1.5.3 血液流變學(xué)指標測定 全血黏度測定溫度37 ℃,設(shè)低切、中切、高切3個切變率;同時檢測血漿黏度和紅細胞聚集指數(shù)。
1.5.4 病理形態(tài)學(xué)觀察 將主動脈經(jīng)10%甲醛緩沖液固定,酒精梯度脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片,厚度為4 μm,常規(guī)蘇木素-伊紅(HE)染色,光學(xué)顯微鏡觀察。
1.5.5 NF-κB測定 病灶處NF-κB含量測定采用免疫組化法。結(jié)果分析應(yīng)用Image-ProPlus圖像分析系統(tǒng),各組每張切片隨機測定5個視野,測定細胞平均光密度值。
2.1 實驗完成情況 飼養(yǎng)和灌胃過程中ApoE-/-小鼠死亡2只,C57BL/6/J小鼠死亡1只;剔除離群值,最后進入統(tǒng)計的各組小鼠數(shù)量均為10只。
2.2 各組小鼠血脂代謝水平比較 與正常對照組比較,模型組血清TC、TG、LDL-C含量升高,HDL-C含量下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,中藥組和辛伐他汀組血清TC、TG、LDL-C含量降低,HDL-C含量升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與氯吡格雷組比較,中藥組和辛伐他汀組血清TC、TG、LDL-C含量降低,HDL-C含量升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。中藥組與辛伐他汀組血脂水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。氯吡格雷組與模型組血脂水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。
表1 各組小鼠血脂代謝水平比較(±s) mmol/L
2.3 各組小鼠血液流變學(xué)指標比較 與正常對照組比較,模型組和辛伐他汀組小鼠血液流變學(xué)指標明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,中藥組和氯吡格雷組全血黏度與血漿黏度明顯改善,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,中藥組和氯吡格雷組全血黏度與血漿黏度明顯改善,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。
表2 各組小鼠血液流變學(xué)指標比較(±s)
2.4 外周血血小板表面CD63表達 各組小鼠血小板表達CD63流式細胞檢測結(jié)果:血小板CD63表達水平模型組(54.85±14.94)%、辛伐他汀組(54.79±13.98)%、氯吡格雷組(33.42±9.31)%、中藥組(32.83±9.22)%、正常對照組(15.91±7.02)%,依次降低;模型組明顯高于正常對照組、氯吡格雷組和中藥組(P<0.05);氯吡格雷組和中藥組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義( P>0.05)。詳見圖1。
A:正常對照組;B:模型組;C:辛伐他汀組;D:氯吡格雷組;E:中藥組
2.5 各組小鼠主動脈病理形態(tài)觀察 光學(xué)顯微鏡(×200)觀察可見,正常對照組:小鼠主動脈壁厚薄均勻,內(nèi)膜光滑平整,內(nèi)膜、中膜及外膜清晰,各層結(jié)構(gòu)正常,無動脈粥樣硬化病灶(見圖2 A)。模型組:光鏡下可見動脈管腔不平,管腔內(nèi)膜顯著增厚、彈性纖維層結(jié)構(gòu)不清;中膜平滑肌明顯萎縮、細胞排列紊亂,病灶表面由纖維細胞、膠原纖維構(gòu)成薄的纖維帽;管壁厚度、斑塊截面積顯著大于正常組(見圖2 B)。辛伐他汀組:病變主動脈管腔狹窄,內(nèi)膜增厚,有局限性泡沫細胞形成,病灶表層纖維帽較薄,病變程度明顯較模型組減輕(見圖2 C)。氯吡格雷組:病變主動脈管腔狹窄,內(nèi)膜增厚,有局限性泡沫細胞形成及單核細胞黏附;中膜平滑肌厚度均勻,平滑肌細胞排列稍有紊亂,病變程度明顯較模型組減輕(見圖2 D)。中藥組:各層結(jié)構(gòu)正常,排列整齊,局部有小灶性的鈣化顆粒物沉積,病變輕,斑塊小,泡沫細胞和脂質(zhì)減少,彈力板基本完整,病變程度明顯輕于模型組,并較氯吡格雷組輕(見圖2 E)。
A:正常對照組;B:模型組;C:辛伐他汀組;D:氯吡格雷組;E:中藥組
2.6 血管軟化丸對ApoE-/-小鼠動脈壁粥樣斑塊及周圍血管壁NF-κB的影響 光學(xué)顯微鏡(×400)觀察可見:與正常對照組比較,模型組、辛伐他汀組、氯吡格雷組和中藥組小鼠斑塊及血管內(nèi)、中、外膜細胞染色呈強陽性。各給藥組小鼠主動脈斑塊出現(xiàn)不同程度的染色強陽性,中藥組平均光密度值較辛伐他汀組明顯減小。詳見圖3、圖4。
A:正常對照組;B:模型組;C:辛伐他汀組;D:氯吡格雷組;E:中藥組
與模型組比較,*P<0.05;與辛伐他汀組比較,△P<0.05;與氯吡格雷組比較,▲P<0.05
動脈粥樣硬化是一個與內(nèi)皮細胞損傷、脂質(zhì)紊亂、血流動力學(xué)異常有關(guān)的、極其復(fù)雜的慢性炎癥過程[3]?,F(xiàn)有學(xué)說不能較好地概括動脈粥樣硬化的病理機制,該病發(fā)病機制和病理復(fù)雜性給臨床治療和預(yù)防帶來一定困難。有研究認為,動脈粥樣硬化病理機制動態(tài)演變在某種程度上與血小板活化有關(guān),也有學(xué)者認為調(diào)控細胞黏附分子NF-κB是動脈粥樣硬化發(fā)生的始動機制之一[4-6]。有研究表明,機體靜止血小板受到刺激劑作用或與受損的血管壁、血管外組織接觸時可激活成為活化血小板,其外形發(fā)生改變并產(chǎn)生黏附、聚集和釋放反應(yīng),血小板活化后可分泌多種導(dǎo)致動脈粥樣硬化介質(zhì),如細胞因子、趨化因子、生長因子、黏附分子與凝血因子[7-10]。
中醫(yī)藥以整體觀為指導(dǎo),多靶點整合起效,毒副作用小,對復(fù)雜疾病的治療具有獨特優(yōu)勢。本研究結(jié)合中醫(yī)基礎(chǔ)理論及前期臨床調(diào)查,認為氣虛痰瘀證候是冠心病、動脈粥樣硬化的主要證型,并提出益氣活血、化痰降濁的治療大法,由此形成基本方藥血管軟化丸。結(jié)合中醫(yī)基礎(chǔ)理論和臨床研究,認為痰瘀阻滯是動脈粥樣硬化的主要證型,基于動脈粥樣硬化病因病機特點,全國名老中醫(yī)李鯉教授研制出血管軟化丸,已在臨床應(yīng)用近20年,用于預(yù)防和治療缺血性心腦血管疾病,動脈粥樣硬化,高脂血癥和高黏血癥,臨床療效可靠[11-12]。該方由山楂、建曲、萊菔子、陳皮、清半夏、茯苓、連翹、郁金、枸杞子、三七、珍珠、赭石等12味中藥組成。方中山楂消一切飲食積滯,尤長于消肉食油膩之積,為君藥;神曲消食健胃,長于化酒食陳腐之積;萊菔子下氣消食除脹,長于消谷物面食之積;半夏,茯苓健脾燥濕化痰;郁金、三七行氣散結(jié),活血化瘀;枸杞滋補肝腎;珍珠母、代赭石平肝潛陽降逆祛痰,《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》曰“代赭石能止血,兼能涼血,其質(zhì)重墜,又善鎮(zhèn)逆氣,降痰涎……”共為臣藥;陳皮理氣和中,取其“治痰先理氣,氣順則痰消”之意,為佐藥;甘草健脾和中,調(diào)和諸藥為使。諸藥合用,共奏消積化痰、活血化瘀、平肝潛陽之功,使痰瘀同治,血行痰清,氣血流通。
本實驗觀察血管軟化丸對ApoE-/-基因敲除小鼠血脂、血液流變學(xué)指標、血小板活化標志物CD63表達,主動脈粥樣斑塊病理形態(tài)及病灶處NF-κB的影響,探討血管軟化丸防治動脈粥樣硬化的作用機制。結(jié)果顯示:高脂飲食可造成動物血脂及血液流變學(xué)指標顯著升高,可引起ApoE-/-小鼠主動脈粥樣斑塊形成。血管軟化丸可明顯降低高脂血癥小鼠TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C;顯著降低全血低切、中切、高切黏度,血漿黏度,紅細胞聚集指數(shù)。各組小鼠主動脈斑塊出現(xiàn)不同程度的染色強陽性,中藥組平均光密度值較正常對照組明顯降低,表明血管軟化丸通過調(diào)控高脂飲食引起的脂代謝紊亂及血液流變學(xué)指標異常,降低血小板活化標志物CD63表達和周圍血管壁NF-κB含量,起到抗動脈粥樣硬化的作用。