叢 叢 張?zhí)N慧 胡 瑩 張嘉鋮
(山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院,山東 濟南 250001)
心肌缺血是指各種原因致使冠狀動脈血流量減少,導致心肌細胞供血供氧不足,進而使心肌代謝紊亂,無法維持正常心功能的一種病理狀態(tài)[1]。當心肌缺血后,心肌細胞會受到不同程度的損傷,長時間的心肌缺血可能誘發(fā)較嚴重的心血管疾病,如心力衰竭、心肌梗死等,重者可導致死亡,嚴重危害著人類的生命健康。在中醫(yī)學上心肌缺血屬于“真心痛”“胸痹”等范疇,病機主要是氣血不暢導致心脈瘀阻不通,其中氣虛血瘀是常見的證型之一[2]。臨床治療心肌缺血西醫(yī)以藥物治療為主,主要包括抗心肌缺血藥、他汀類等調(diào)脂藥、抗血小板藥、抗凝藥等。中醫(yī)治療則立足于整體觀念,利用辨證論治、平衡陰陽等治療理念,對疾病進行整體調(diào)節(jié),具有有效改善預后等優(yōu)勢,中藥方劑對心肌缺血的治療效果也逐漸獲得了臨床肯定[3-4]。本研究通過對腹腔注射異丙腎上腺素(ISO)復制急性心肌缺血模型大鼠使用心疾寧方干預,旨在觀察心疾寧方對急性心肌梗死模型大鼠心功能、血流動力學及氧化應激指標的影響并探討其作用機制。
1.1 實驗動物 40只清潔級雄性SD大鼠,7~8周齡,平均體質(zhì)量(250±20)g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司[SCXK-(京)2010-0015],合格證號:110011191100312。室溫飼養(yǎng),自由飲水進食,符合《實驗動物管理條例》要求。
1.2 藥物與試劑 心疾寧方組成:生地黃30 g,當歸20 g,黃芪15 g,黃芩15 g,人參9 g,丹參15 g,麥冬9 g,甘草3 g。飲片均由本院藥房提供并煎煮,藥材加水煎煮2次,合并藥液。ISO注射液(上海禾豐制藥有限公司生產(chǎn),批號20190402,規(guī)格2 mL∶1 mg/支);鹽酸地爾硫片(天津田邊制藥有限公司,批號1807055,規(guī)格30 mg×50);水合氯醛(分析純,天津市瑞金特化學品有限公司);肝素鈉(天津生物化學制藥有限公司);蘇木精-伊紅染色液(武漢華美生物工程有限公司);乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)試劑盒均購買自南京建成生物工程研究所。
1.3 實驗儀器 BL-420E型心電圖儀(成都泰盟公司);RM2235型病理切片機(德國萊卡公司);TE2000-E倒置顯微鏡(尼康儀器有限公司);高速低溫離心機(北京京立離心機有限公司);OLYMPUSAU5400全自動生化分析儀(日本奧林巴斯有限公司);ELx800酶標儀(美國伯騰儀器有限公司)。
1.4 分組及給藥 大鼠分對照組10只、手術(shù)組30只,其中手術(shù)組又分模型組、西藥組、聯(lián)合組各10只。對照組和模型組給予0.9%氯化鈉注射液5 mg/kg灌胃;西藥組給予鹽酸地爾硫片5 mg/kg灌胃;聯(lián)合組給予西藥和心疾寧方灌胃,劑量為5 mg/kg。每天灌胃1次,連續(xù)14 d。
1.5 模型制備 自給藥第12日起,除空白組,其余各組大鼠均以5 mg/kg腹腔注射ISO,每天1次,連續(xù)3 d。最后1次腹腔注射結(jié)束,各組大鼠用10%水合氯醛行腹腔注射麻醉,仰位固定四肢,檢查心電圖,以心電圖ST段或T波明顯抬高表示造模成功。
1.6 標本采集與檢測 1)心功能及血流動力學指標測定。建模后,采用心導管測定左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP),左房平均壓(mLAP),彩色多普勒超聲心動圖測定HR及血流動力學的平均二尖瓣壓力差(mMPG)、肺動脈平均壓(mPAP)等指標。2)氧化應激指標測定。建模后,自頸總動脈取血,離心,取上層血清,采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定各組大鼠血清SOD、MDA、GSH-PX水平,嚴格按說明書操作。3)心肌酶學指標測定。建模后,自頸總動脈取血,離心,取上層血清,采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定各組大鼠血清LDH、CK、CK-MB水平,嚴格按說明書操作。4)心肌組織病理切片。處死各組大鼠,取同一位置的心室肌組織,固定24 h后,常規(guī)脫水、透明,石蠟包埋,連續(xù)切片,切片間距5 mm,蘇木素-伊紅染色,樹膠封片,采用光學顯微鏡觀察心肌組織結(jié)構(gòu)變化。
1.7 統(tǒng)計學處理 應用SPSS22.0統(tǒng)計軟件,計量資料以()表示,組間或組內(nèi)數(shù)據(jù)比較采用t檢驗;采用χ2檢驗進行計數(shù)資料的比較,以n(%)表示計數(shù)資料。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組大鼠心肌組織病理學比較 見圖1。對照組:未見明顯的組織改變,心肌纖維排列整齊,橫紋清晰,細胞胞漿著色均勻,心肌及內(nèi)膜細胞連續(xù)完整,胞核致密居中,間質(zhì)無水腫。模型組:心肌纖維腫脹,多處斷裂、壞死甚至融合成片,細胞胞漿著色不均勻,肌橫紋消失,細胞核腫脹變圓減少,細胞空泡變性,心肌細胞間質(zhì)水腫,有較多的炎性浸潤,心肌微血管瘀血,管腔擴大,組織間隙明顯增寬,內(nèi)膜細胞排列紊亂。西藥組和聯(lián)合組:心肌纖維排列整齊,輕度腫脹,局灶性斷裂,偶見空泡變性,心肌及內(nèi)膜細胞排列尚完整,偶見炎性細胞浸潤,呈現(xiàn)非透壁性。
圖1 各組大鼠心肌組織病理學觀察(HE染色,200倍)
2.2 各組大鼠心功能指標比較 見表1。與對照組比較,模型組LVSP明顯降低,HR、LVEDP均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組LVSP顯著升高,HR、LVEDP均顯著降低(P<0.05);聯(lián)合組各指標均明顯優(yōu)于西藥組(P<0.05)。
2.3 各組大鼠血流動力學指標比較 見表2。與對照組比較,模型組mLAP、mMPG、mPAP均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組mLAP、mMPG、mPAP均顯著降低(P<0.05);與西藥組比較,聯(lián)合組mLAP、mMPG、mPAP均顯著偏低(P<0.05)。
表1 各組大鼠心功能指標比較(±s)
表1 各組大鼠心功能指標比較(±s)
與空白對照組比較,?P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與西藥組比較,△P<0.05。下同
組別對照組模型組西藥組聯(lián)合組n 10 10 10 10 HR(次/min)321.27±32.13 479.62±24.24*375.78±29.71#330.65±30.66#△LVSP(mmHg)140.74±5.12 92.31±3.26*113.89±4.45#130.58±4.74#△LVEDP(mmHg)8.22±1.25*16.83±2.66*11.68±1.54#9.11±1.47#△
表2 各組大鼠血流動力學指標比較(kPa,±s)
表2 各組大鼠血流動力學指標比較(kPa,±s)
組別對照組模型組西藥組聯(lián)合組n 10 10 10 10 mLAP 1.27±0.13 3.92±0.24*1.78±0.19#1.35±0.16#△mMPG 0.94±0.12 2.31±0.26*1.27±0.15#1.08±0.14#△mPAP 2.22±0.45 6.83±0.66*3.38±0.54#2.81±0.47#△
2.4 各組大鼠氧化應激指標比較 見表3。與對照組比較,模型組SOD、GSH-PX水平顯著降低,MDA水平顯著升高(P<0.05);與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組SOD、GSH-PX水平均顯著升高,MDA水平顯著降低(P<0.05);聯(lián)合組各指標均明顯優(yōu)于西藥組(P<0.05)。
表3 各組大鼠氧化應激指標比較(±s)
表3 各組大鼠氧化應激指標比較(±s)
組別對照組模型組西藥組聯(lián)合組n 10 10 10 10 SOD(U/L)139.41±8.03 74.52±5.28*102.38±6.42#125.77±7.86#△MDA(nmol/L)6.14±0.87 21.64±1.36*9.82±1.23#7.27±1.02#△GSH-PX(μg/L)1.24±0.15 0.47±0.08 0.91±0.13#1.16±0.12#△
2.5 各組大鼠心肌酶學指標比較 見表4。與對照組比較,模型組大鼠血清CK、CK-MB、LDH水平顯著升高(P<0.05);與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組CK、CKMB、LDH水平均顯著降低(P<0.05);聯(lián)合組血清CK、CK-MB、LDH水平均顯著低于西藥組(P<0.05)。
表4 各組大鼠心肌酶學指標比較(U/mL,±s)
表4 各組大鼠心肌酶學指標比較(U/mL,±s)
組別對照組模型組西藥組聯(lián)合組n 10 10 10 10 LDH 0.29±0.02 0.88±0.21*0.54±0.05#0.37±0.03#△CK-MB 0.28±0.03 1.03±0.16*0.76±0.08#0.51±0.04#△CK 0.76±0.04 2.22±0.15*1.37±0.08#1.03±0.07#△
ISO是人工合成β受體激動藥,能激動心肌細胞β1受體,使心肌收縮加強、心率加快、心肌耗氧量增加,從而引起冠狀動脈痙攣,導致心肌灌注不足,出現(xiàn)缺血缺氧甚至心肌梗死樣變化[5]。腹腔注射大劑量ISO建成的大鼠急性心肌缺血樣模型,其心電圖、心肌代謝及組織病理學變化均與人類自然發(fā)生的急性心肌缺血非常接近,且建模不需開胸,成功率高,缺血部位相對較恒定[6-7]。采用腹腔注射ISO法復制急性心肌缺血大鼠模型是評價心肌保護藥的常用模型之一[8]。
中醫(yī)學認為心肌缺血屬“真心痛”“胸痹”等范疇,病機主要是氣血不暢導致心脈瘀阻不通,因此益氣行氣、活血祛瘀是治療的基本原則[9]。心疾寧方中生地黃清熱涼血、養(yǎng)陰生津,當歸、丹參補血活血養(yǎng)血,黃芪、人參補益元氣,黃芩清熱燥濕,麥冬益胃生津,佐甘草以補脾益氣、緩急止痛,達到補氣行氣、活血化瘀的功效?,F(xiàn)代藥理學研究表明[10-13],生地黃流浸膏能明顯增強心肌收縮力;當歸醇提物有奎尼丁樣作用,且能抗血栓形成,阿魏酸及多種氨基酸可擴張血管、減少細胞凋亡;人參皂苷Re預處理對急性心肌缺血大鼠的心肌細胞有保護作用;丹參可抗血小板聚集、降低血液黏度、改善凝血功能,其有效成分丹參酮ⅡA可減輕缺血再灌注誘導的大鼠心肌細胞凋亡;黃芪皂苷能抑制心肌細胞膜Na+-K+-ATP酶,加強心肌收縮力,降低心肌耗氧量,改善心射血功能,并穩(wěn)定細胞膜,減輕心肌細胞損傷;麥冬總皂苷可減輕鈣超載,對心肌細胞缺氧再灌注損傷具有保護作用;甘草酸具有激素樣作用,能減輕炎癥反應。本研究中,與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組LVSP顯著升高,HR、LVEDP、mLAP、mMPG、mPAP均顯著降低;聯(lián)合組各指標均顯著優(yōu)于西藥組。結(jié)果表明心疾寧方能有效改善急性心肌缺血大鼠的心功能,改善血流動力學指標。
研究表明[14-15],氧化應激反應是心肌缺血的重要病理機制之一。當心肌缺血時,會加快氧化應激反應,使氧自由基大量堆積,并能引發(fā)炎性反應,加重心肌損傷[16-17],因此有效減少氧自由基,減輕氧化應激反應是治療急性心肌缺血的重要手段。SOD、GSH-PX作為體內(nèi)重要的抗氧化酶,是氧自由基的自然天敵,能有效清除氧自由基,對抗甚至逆轉(zhuǎn)氧自由基對細胞的損害,修復自由基引起的細胞損傷。有研究表明,SOD能通過磷酸化AKT減弱缺血損傷導致的細胞凋亡[18-19]。當生物體內(nèi)產(chǎn)生大量的氧自由基時,會大量消耗SOD和GSH-PX。GSH-PX水平降低;而MDA是由細胞膜中脂質(zhì)被氧化后形成的,其水平高低直接反映了生物體內(nèi)氧自由基水平以及氧化應激反應的程度,因此MDA是評估氧化應激的重要指標[20]。在本研究中,西藥組和聯(lián)合組與模型組相比,SOD、GSH-PX水平均顯著升高、NDA水平均顯著降低;且聯(lián)合組各指標均明顯優(yōu)于西藥組。結(jié)果表明心疾寧方能有效清除自由基,降低氧化應激反應,減輕心肌損傷。
心肌組織中含有多種特異性較高的酶,當心肌缺血缺氧時,因無氧代謝所產(chǎn)生的大量代謝產(chǎn)物如乳酸、氧自由基等,以及心肌內(nèi)鈣超負荷等原因,使心肌細胞受損,導致心肌細胞膜通透性增加或破裂,心肌組織中的特異性酶將會不同程度地釋放入血,引起血清心肌酶升高。其中CK、CK-MB、LDH是診斷心肌損傷程度的標志性指標[21]。本研究中,與模型組比較,西藥組和聯(lián)合組CK、CK-MB、LDH水平均顯著降低,且聯(lián)合組顯著優(yōu)于西藥組。結(jié)果表明心疾寧方能有效降低血清心肌酶水平,減輕心肌損傷,保護心肌細胞。
綜上所述,心疾寧方可有效加強急性心肌缺血大鼠的心功能、改善血流動力學指標、清除氧自由基、減輕氧化應激反應、降低血清心肌酶水平、保護心肌組織、減少缺血損傷。