王 莉,謝 青,毛玉娟,楊 銳,江 華,何亞麗,申進增,伊 琳**
(1.甘肅中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結(jié)合學院 蘭州730000;2.秦安縣人民醫(yī)院 秦安741600)
原發(fā)性高血壓是全球最常見最危險的慢性疾病之一,其危害不僅是血壓升高給患者帶來的生活影響,同時會引發(fā)一系列并發(fā)癥,如高血壓所致的腦卒中,其發(fā)病率和致死率均較高;高血壓更成為心血管疾病的主要危險因素,可造成多處靶器官的損傷,甚至引發(fā)臟器功能衰竭,嚴重影響人們的健康狀況以及生活水平。據(jù)統(tǒng)計,全球高血壓患者占全球總?cè)丝诘?6%[1],近年來有增長的趨勢,發(fā)病年齡也逐漸趨于年輕化。調(diào)查顯示,超過80%的高血壓患者以服用單純西藥降壓藥為主,雖能抑制血壓的升高,但對于各類并發(fā)癥并沒有針對性的管理和治療,療效具有較大的局限性。相比之下,中醫(yī)藥以天然中藥材為原料,具有安全降壓,副作用小,從整體水平調(diào)節(jié)人體代謝系統(tǒng)的優(yōu)勢,在改善患者依從性和提高患者生活質(zhì)量方面更具有獨特優(yōu)勢,從而在新藥的研發(fā)中占據(jù)有利地位[2,3]。
當歸和川牛膝均具有活血化瘀之功效,為中醫(yī)治療高血壓的常用中藥材,并常被研究人員進行單味中藥的藥理、成分研究,二者提取物中皆含有大量降壓成分,二者的提取物和水煎液均可使自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)的血壓降低。本課題組之前也針對當歸揮發(fā)油通過改善SHR脂代謝從而降壓的分子機制進行了研究[4,5]。然而,目前還沒有涉及當歸-川牛膝水煎液合劑的降壓療效以及藥理、成分的研究。因此,本研究以SHR為研究對象,對比了當歸-川牛膝水煎劑的不同提取成分對SHR血壓以及動脈血清中內(nèi)皮素(ET-1)、一氧化氮(NO)的表達的影響,對當歸-川牛膝水煎劑降壓的機制進行了初步探索,為進一步研究當歸-川牛膝降壓的有效成分及分子靶標奠定了基礎(chǔ),同時也為當歸-川牛膝降壓的現(xiàn)代中藥指南制定提供了一定的借鑒依據(jù)。
SPF級6周齡雄性SHR大鼠48只,體重(200±20)g,購自北京維通利華實驗動物公司,動物合格證號:SCXK(京)2016-0006;SPF級6周齡雄性Wistar大鼠6只,體重(200±20)g,購自甘肅中醫(yī)藥大學動物實驗中心,動物合格證號:SCXK(甘)2013-0002。飼養(yǎng)于甘肅中醫(yī)藥大學SPF級動物實驗中心,環(huán)境溫度(23.0±2.0)℃,相對濕度(35±5)%,換氣量10-20次·h-1,日光燈采光,明暗交替,常規(guī)充足飼料喂養(yǎng),自由飲水,環(huán)境安靜。
SY-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠),KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),DZKW型電子恒溫水浴鍋(北京永光明醫(yī)療儀器廠),馬頭牌JYT-20A架盤藥物天平(上海醫(yī)用激光儀器廠),電子天平(賽多利斯科學儀器(北京)有限公司),DZF-6020MBE真空干燥箱(上海一恒科學儀器廠),Biofuge stratos高速冷凍離心機(美國科峻儀器公司),XH200型恒溫式無創(chuàng)血壓測量儀(上海玉研科學儀器有限公司)。
當歸和川牛膝飲片均購自甘肅省蘭州市西固區(qū)陳坪街道福利東路社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站,經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學藥學院趙磊教授鑒定分別為傘形科植物當歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根和莧科植物川牛膝Cyathula officimlisKuan的干燥根;纈沙坦膠囊(國藥準字:H20040217),購自甘肅中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院。
D-101型大孔吸附樹脂(滄州寶恩吸附材料科技有限公司),無水乙醇(分析純)(天津市永大化學試劑有限公司),制備當歸-川牛膝水煎劑分離物用;氫氧化鈉、濃鹽酸(天津大茂化學試劑廠),預處理大孔吸附樹脂用。
大鼠一氧化氮(NO)ELISA試劑盒(批號:MM-20607R1),大鼠內(nèi)皮素-1(ET-1)ELISA試劑盒(MM-0560R1),江蘇菲亞生物科技有限公司。
取等量當歸和川牛膝飲片,依據(jù)《中國藥典》(2010版)當歸常用量6-12 g,川牛膝常用量5-10 g,確定當歸-川牛膝用量為10 g:10 g,根據(jù)人和大鼠用藥劑量換算公式(參考徐叔云教授主編的《藥理實驗方法學》中人和動物間按體表面積折算的等效劑量比值),大鼠用藥劑量=人臨床用藥劑量/體重(kg)×6.3,故大鼠當歸-川牛膝用量為2.1 g·kg-1。按上述比例取生藥600 g,加水浸泡后煎煮2次,合并煎液,濾過,取1/2藥液濃縮干燥制成藥物干粉備用,以便后續(xù)配制原液;剩余1/2藥液濃縮再離心取上清液后經(jīng)大孔樹脂吸附,然后依次用水、30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇及90%乙醇洗脫,洗脫液減壓濃縮回收乙醇,獲取不同的分離物。相當于生藥材300 g的當歸-川牛膝水煎液經(jīng)干燥后最終得177.9084 g藥物干粉,得出率59.30%。相同質(zhì)量的水煎液經(jīng)大孔吸附樹脂純化分離,各分離組經(jīng)干燥最終所得藥物干粉分別為:水洗組121.0325 g、30%醇洗組4.5001 g、50%醇洗組1.0733 g、70%醇洗組0.9866 g、90%醇洗組0.0843 g,得出率分別為40.34%、1.50%、0.36%、0.33%、0.03%。30%乙醇洗脫組占總醇洗組分的比例最高,占總醇洗組分的67.73%,占總干粉質(zhì)量的2.53%。當歸-川牛膝水煎液經(jīng)大孔吸附樹脂純化分離,各分離組所得藥物量與生藥是等效的,由此得出各分離組的大鼠用藥量依次為:①水洗組SHR用量:2.1×40.34%≈0.8471 g·kg-1;②30%醇洗組SHR用量:2.1×1.50%≈0.0315 g·kg-1;③50%醇洗組SHR用量:2.1×0.36%≈0.0076 g·kg-1;④70%醇洗組SHR用量:2.1×0.33%≈0.0069 g·kg-1;⑤90%醇洗組SHR用量:2.1×0.03%≈0.0006 g·kg-1。水煎液組的SHR用量為2.1×59.30%≈1.2453 g·kg-1。取纈沙坦膠囊粉末用生理鹽水配制成混懸液備用,根據(jù)人和大鼠用藥劑量換算公式,計算出纈沙坦用藥量為8.4 mg·kg-1,按照1 mL/100 g的灌胃劑量,配制成0.84 mg·mL-1的混懸液。
48只SHR大鼠隨機分為8組:即模型對照組、纈沙坦組、當歸-川牛膝組和分離組(水、30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇及90%乙醇),相配對的WKY大鼠為正常對照組,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后給藥。按照大鼠常規(guī)給藥劑量,依據(jù)大鼠體重,給藥量為1 mL/100 g。模型對照組和正常對照組給予生理鹽水,不給任何藥物;纈沙坦組給配制好的纈沙坦混懸液,各分離組給對應(yīng)的藥物分離物,每天定時給藥,每周給藥7 d,連續(xù)給藥4周,隨體重變化調(diào)整給藥劑量。
采用尾動脈容積無創(chuàng)血壓測量法測量清醒下的SHR血壓。將鼠尾與XH200型恒溫式無創(chuàng)血壓測量儀及MedLab MP1000生物信號采集處理系統(tǒng)的脈搏傳感器緊密相連,測定安靜、清醒狀態(tài)下的鼠尾動脈收縮壓,用藥前及用藥后每周均測血壓一次。實驗開始后,分別于給藥前、給藥1周、給藥2周、給藥3周、給藥4周測量大鼠血壓5次。測壓過程宜輕柔,避免激惹大鼠,造成血壓波動;鼠籠尺寸應(yīng)適合大鼠體型大小,避免大鼠在內(nèi)掙扎,影響數(shù)據(jù)準確性;加溫時間不宜過長,保持室溫穩(wěn)定,保證環(huán)境安靜[3]。
末次給藥后24 h,禁食不禁水12 h后,用3%戊巴比妥鈉(30 mg·kg-1)腹腔注射麻醉大鼠,采用腹主動脈采血法,取血8 mL,靜置后放入Biofuge stratos高速冷凍離心機,3500 r·min-1離心10 min,取出吸取上清液(即血清),分裝于2 mL EP管中,放于-20℃冰箱備用。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定內(nèi)皮素(ET-1)和一氧化氮(NO)水平。
治療前模型組、纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組較正常對照組血壓明顯偏高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。
治療1周纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組和正常對照組比較,均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。治療2周纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組和正常對照組比較,均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。治療3周纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組和正常對照組比較,均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。治療4周纈沙坦組和正常對照組比較無顯著差異(P>0.05),當歸-川牛膝組、各分離組和正常對照組比較均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。
治療4周,纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組和模型組比較,均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),纈沙坦組和正常對照組比較,無顯著差異(P>0.05),當歸-川牛膝組、30%醇洗組和纈沙坦組比較,無顯著差異(P>0.05),水洗組、50%醇洗組、70%醇洗組、90%醇洗組和纈沙坦組比較,均有顯著差異,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。
表1 各組大鼠血壓比較(±s,mmHg)(n=6)
表1 各組大鼠血壓比較(±s,mmHg)(n=6)
注:a.與正常對照組比較,P<0.05;b.各治療組與正常對照組比較,P<0.05;c.治療4周纈沙坦組、當歸-川牛膝組、各分離組和模型組比較,P<0.05;d1.治療4周纈沙坦組和正常對照組比較,P>0.05;d2.治療4周當歸-川牛膝組、30%醇洗組和纈沙坦組比較,P>0.05;d3.治療4周水洗組、50%醇洗組、70%醇洗組、90%醇洗組和纈沙坦組比較,P<0.05。
組別正常對照組模型組纈沙坦組當歸-川牛膝組水洗組30%醇洗組50%醇洗組70%醇洗組90%醇洗組治療前110.78±5.58 164.75±6.93a 163.37±6.96a 167.38±6.90a 162.79±6.35a 166.63±6.14a 164.38±6.08a 163.47±7.91a 165.62±5.76a治療1周111.72±6.02 164.12±8.41 149.07±6.62b 157.42±7.08b 157.45±6.49b 159.84±5.87b 160.24±6.04b 159.61±5.81b 160.49±5.82b治療2周109.52±5.99 163.37±7.67 139.68±6.22b 149.94±5.76b 150.72±6.07b 150.64±6.11b 153.35±6.57b 150.44±7.45b 153.62±6.25b治療3周108.92±5.01 165.78±6.79 130.28±7.15b 137.89±6.49b 143.65±5.97b 140.56±6.41b 142.85±7.10b 145.68±8.21b 146.76±5.97b治療4周108.86±5.89 168.16±5.91 116.09±6.56cd1 123.94±7.78bcd2 137.78±7.69bcd3 124.05±5.83bcd2 132.85±5.13bcd3 139.57±8.25bcd3 143.58±4.72bcd3
模型組ET-1水平明顯高于正常對照組,NO水平明顯低于正常對照組,差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);纈沙坦組、當歸-川牛膝組、30%醇洗組ET-1水平明顯低于模型組,NO水平明顯高于模型組,差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表2)。
表2 各組大鼠血液中ET-I、NO水平比較(n=6)
中醫(yī)學無高血壓病名,屬“眩暈”、“頭痛”范疇,需根據(jù)證型來確定診療方法,其病機主要分為肝陽上亢、肝腎陰虛、陰虛陽亢、陰陽兩虛等。相關(guān)理論認為該病的病理產(chǎn)物以“痰飲”和“瘀血”為主,會導致經(jīng)脈氣血阻滯不通,血液、津液的運行不暢,停留在脈道內(nèi)勢必引起血液壓力的升高,形成高血壓疾病。筆者認為,當歸為常用的活血祛瘀藥,配合川牛膝的利水消腫之功,可以“去舊生新”,祛除血液、津液系統(tǒng)中的瘀阻,使人體氣機暢行,上下通調(diào)以使血壓恢復正常。兩味中藥的功用相輔相成,共同作用于血液和津液兩個系統(tǒng),全面調(diào)節(jié)人體的氣血津液平衡,從根本出發(fā)降低血壓。
中藥當歸為傘形科植物當歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根,據(jù)文獻統(tǒng)計,當歸為治療高血壓使用率最高的中藥材之一[6]。現(xiàn)代研究表明[7],當歸提取物通過對RASS系統(tǒng)、離子通道、血管神經(jīng)等方面對高血壓的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生一定的影響;其提取物降壓效果顯著,對微循環(huán)的加快、血黏度的降低、利尿、血脂的調(diào)節(jié)和免疫等方面都起到良好的作用[5,8]。當歸藥效成分研究顯示,其提取物中主要起降壓作用的成分為鞣酸、腺苷、?;撬岷桶⑽核岬?。當歸中阿魏酸能使小鼠心肌營養(yǎng)血流量增加,并穩(wěn)定缺氧心肌細胞膜,較大程度減輕細胞損傷[9];含量僅為1%的揮發(fā)油成分藁本內(nèi)酯,可通過抑制ROCC和VOCC介導的主動脈平滑肌收縮實現(xiàn)降壓的效果;此外,5-羥甲基糠醛被發(fā)現(xiàn)與鞣酸、腺苷等成分共同作用,通過阻滯鈣離子通道、興奮中樞β、M受體、擴張小血管、降低腎素-血管緊張素活性等過程完成降壓的作用。
川牛膝為莧科植物川牛膝Cyathula officimlisKuan的干燥根,功善逐瘀通經(jīng),也常用其與其他藥材配伍以降低血壓?,F(xiàn)代藥理研究證實,單味川牛膝也有一定的降血壓作用,其水煎液主要通過改善血管重構(gòu),抗炎抗氧化應(yīng)激以及保護靶器官,改善心肌纖維化三個方面達到降低自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)血壓的效果[3,10-12]。已有文獻報道[13],氧自由基(OFR)在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中具有重要的促進作用,氧自由基可參與高血壓的形成、發(fā)展及其產(chǎn)生并發(fā)癥的全過程。實驗研究也表明[14],川牛膝可通過上調(diào)體內(nèi)重要的抗氧化酶SOD來降低氧自由基含量,從而達到降低血壓的目的。
現(xiàn)代研究表明,腎素血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAS)的激活是高血壓發(fā)病的重要體液機制,血管緊張素原在腎素的作用下,水解而成的主要效應(yīng)物質(zhì)血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)作用于AngⅡ受體,促進血管收縮和腎上腺皮質(zhì)分泌醛固酮,引起血壓增高[4]。此外,AngⅡ不僅能收縮小動脈血管,并可通過炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激誘導高血壓的發(fā)生。高血壓的治療可著眼于阻斷腎素血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)中的環(huán)節(jié),如抑制AngⅡ的生成。目前對于高血壓的治療多將重點放在對ACEI的抑制,ACEI可抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的表達,阻礙AngI轉(zhuǎn)換為AngⅡ,促進血管舒張。當歸能劑量性降低血清中腎素和AngⅡ的表達水平,并在改善心肌組織結(jié)構(gòu),抑制心肌肥大具有良好療效[15]。王艷[16]等實驗結(jié)果表明,川牛膝具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶表達的作用,從而阻斷AngⅡ生成,使血管舒張,進而血壓下降。
ET-1是目前發(fā)現(xiàn)作用最強的血管收縮肽和血流調(diào)節(jié)因子,ET-1的過表達引起的血管收縮、心肌缺血、代謝紊亂和細胞增殖是與血管損傷有關(guān)疾病的重要致病因素。NO是肺循環(huán)的血管擴張劑,能松弛血管平滑肌張力,在降低肺動脈阻力和維持肺血管擴張方面起著關(guān)鍵作用[17]。研究表明,原發(fā)性高血壓患者血漿NO濃度降低[18],高血壓患者內(nèi)皮依賴性血管舒張功能受損[19]。研究已證實,吸入NO可減輕肺血管收縮[20],并可提高肺動脈高壓大鼠模型的存活率[21]。高血壓的病機本質(zhì)是動脈血管的病變,血壓升高導致血管內(nèi)皮功能障礙,內(nèi)皮細胞產(chǎn)生和釋放的舒血管活性物質(zhì)和縮血管活性物質(zhì)失去原有的平衡,則會進一步加重高血壓。ET-1和NO是血管內(nèi)皮功能的重要指標,是一對非常重要的血管舒縮物質(zhì),高血壓患者的血管內(nèi)皮細胞中ET-1表達增加,NO表達減少。因此,檢測血清中ET-1和NO的表達量可以簡單而有效地評估SHR的血壓變化情況。
本研究結(jié)果表示,纈沙坦、當歸-川牛膝水煎劑及其30%醇洗組均能有效降低SHR的血壓,并能降低ET-1的表達,升高NO的表達,表明當歸-川牛膝水煎劑及其提取物具有顯著地降壓作用,其變化趨勢和ET-1及NO的變化趨勢基本吻合,提示當歸-川牛膝水煎劑及其提取物可能是通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞以及血液中ET-1和NO的平衡而實現(xiàn)降壓效果。
依據(jù)治療前后的血壓變化表,可以看出,治療1周后纈沙坦組的血壓下降程度較中藥組大,但治療2周、3周、4周的降壓效果有所減弱;而各中藥治療組每周的血壓變化基本相同,呈勻速降低趨勢。因此,我們認為西藥降壓見效雖快,但其療效不穩(wěn)定;中藥降壓較為緩慢,卻能保持一定的速率平穩(wěn)發(fā)展。由此可見,中藥降壓仍具有其獨特的優(yōu)勢。
比較當歸-川牛膝各分離組的降壓療效可以看出,以30%乙醇洗脫組為最佳,和當歸-川牛膝全藥組相當,效果優(yōu)于水洗組及高濃度醇洗組;對比模型組,各治療組在改善ET-1及NO這一對血管活性物質(zhì)方面,全藥組、30%醇洗組與纈沙坦組均具有顯著的效果,而其余治療組并無顯著差異。說明當歸-川牛膝在30%的乙醇溶液中能最大程度析出有效成分,可以包含原藥的絕大部分活性成分。后續(xù)我們可以針對當歸-川牛膝水煎液的30%醇洗組的成分進行檢測,以具體研究其降壓的活性物質(zhì)及作用靶標。
當歸和川牛膝作為單藥均被證實具有顯著地降壓效果,并對其作用機制的研究也比較多,但是,二者均具有活血化瘀通經(jīng)之功效,針對當歸-川牛膝合劑的降壓療效的研究尚屬少見,對其降壓的有效成分的報道也比較少。本研究僅對當歸-川牛膝水煎液降血壓的療效以及其對血管活性物質(zhì)的影響進行檢測,主要對比了不同提取方式其活性成分的降壓效果。然而,二者的降壓成分是否具有相似性,在藥效方面是否具有相互促進的作用?今后針對當歸-川牛膝降血壓的研究也可以圍繞這兩個方向展開。