莊金龍 ,陳華,劉莉,郭以河,林惠萍,范偉偉,朱健
1.廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院,福建 漳州 363000;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040
心力衰竭是多種原因?qū)е滦呐K結(jié)構(gòu)和/或功能的異常改變,使心室收縮和/或舒張功能發(fā)生障礙而引起的一組復(fù)雜臨床綜合征[1]。研究表明,心力衰竭發(fā)生發(fā)展的基本機(jī)制是心室重構(gòu),而心肌纖維化是其重要的病理基礎(chǔ)[2]。心肌間質(zhì)膠原纖維的大量增生及膠原蛋白的過(guò)度沉積是各種心臟病導(dǎo)致晚期心功能衰竭的共同病理改變。參芪利心湯治療心力衰竭臨床療效確切[3-4],且課題組前期基礎(chǔ)研究表明,其可改善心力衰竭大鼠的心肌結(jié)構(gòu)、降低細(xì)胞炎癥因子,但其干預(yù)心力衰竭的機(jī)制尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)采用參芪利心湯干預(yù)阿霉素誘導(dǎo)心力衰竭大鼠,觀察模型大鼠心功能、心肌組織形態(tài)、心肌膠原容積分?jǐn)?shù)(CVF)、血漿N 端B 型利鈉肽原(NT-proBNP)和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)水平、心肌組織Ⅰ型膠原(CollagenⅠ)和Ⅲ型膠原(Collagen Ⅲ)mRNA 及蛋白的表達(dá),探討其干預(yù)心力衰竭的可能作用機(jī)制。
SPF 級(jí)雄性Wistar 大鼠105 只,體質(zhì)量(200±20)g,購(gòu)于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(滬)2017-0005。分籠飼養(yǎng)于廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,溫度(22±3)℃,相對(duì)濕度42%~58%,光照12 h 明暗交替,自由攝食飲水。
參芪利心湯(黃芪20 g,人參20 g,丹參15 g,桂枝10 g,茯苓20 g,白術(shù)15 g,淫羊藿20 g,仙鶴草30 g,益母草15 g,葶藶子15 g,甘草10 g),飲片購(gòu)自廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院,由門診中藥房制成水煎液,根據(jù)大鼠與人體體表面積比例折算等效劑量,將其分別濃縮成含原藥材0.998、1.995、3.990 g/mL,分裝滅菌,于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。馬來(lái)酸依那普利片,揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司,批號(hào)18010301,用滅菌注射用水配成0.21 mg/mL 溶液備用。阿霉素粉針劑,浙江海正藥業(yè)股份有限公司,批號(hào)18033311,將10 mg 阿霉素粉針劑溶解于5 mL 滅菌注射用水中,再加入注射用水至12.5 mL,配成濃度為0.8 mg/mL 的溶液,備用。
Masson 染色試劑(廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院病理科),NT-proBNP ELISA 試劑盒(武漢菲恩生物科技有限公司,批號(hào)ER0309),AngⅡ ELISA 試劑盒(武漢菲恩生物科技有限公司,批號(hào)ER1637),Trizol 試劑盒(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)PR01259),熒光定量PCR 試劑盒(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)LK-0103B),裂解液(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)PWB-78503),BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)PWB-563),SDS-PAGE(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)PWB-020),Super-GL ECL 超敏發(fā)光液(上海諾倫生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,批號(hào)PWB-03132),PVDF 轉(zhuǎn)移膜(美國(guó)Millipore 公司,批號(hào)IPVH00010),辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記山羊抗兔IgG(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)A0208),HRP 標(biāo)記山羊抗小鼠IgG(美國(guó)Jackson 公司,批號(hào)000000148774),重組Anti-CollagenⅠ抗體[EPR22894-89](英國(guó)Abcam 公司,貨號(hào)ab260043)、Anti-Collagen Ⅲ抗體[FH-7A](英國(guó)Abcam 公司,貨號(hào)ab6310),重組Anti-β-actin 抗體[EPR16769](英國(guó)Abcam 公司,貨號(hào)ab179467)。彩色多普勒超聲儀(荷蘭Philips 公司,IE33 型,探頭頻率10 MHz),臺(tái)式低速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司,TDZ4-WS),醫(yī)用超低溫冰箱(日本三洋公司,MDF-U53V),多功能染色封片一體機(jī)(德國(guó)徠卡儀器股份有限公司,ST5020),切片機(jī)(德國(guó)徠卡儀器股份有限公司,RM2245),生物顯微鏡(上海徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易有限公司,DW4-B),全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-rad 公司,680 型),實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(美國(guó)Agilent 公司,MX3000P),電泳儀(美國(guó)Bio-Rad公司,PowerPacTMHC),垂直電泳槽(上海天能科技公司,VE-180),Semi-Dry Transfer Cell(美國(guó)Bio-Rad公司,170-3940),脫色搖床(上海青浦滬西儀器,DY-B1),凝膠成像分析系統(tǒng)(美國(guó)Bio-Rad 公司,XR+),Gel-Proanalyzer 分析軟件(美國(guó) Media Cybernetics 公司)。
實(shí)驗(yàn)大鼠105 只,適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,采用隨機(jī)數(shù)字表法選取15 只為空白對(duì)照組,其余90 只隨機(jī)分為模型組、依那普利組和參芪利心湯低、中、高劑量組各18 只。除空白對(duì)照組外,余各組大鼠腹腔注射配制的0.8 mg/mL 阿霉素溶液,前3 周3 mg/kg、后3周2 mg/kg,同時(shí)空白對(duì)照組予等量生理鹽水腹腔注射。每周1 次,連續(xù)6 周。
參照《人和動(dòng)物間按體表面積折算的等效劑量比值表》換算大鼠給藥等效劑量,依那普利組每次灌胃依那普利混懸液1.05 mg/kg,參芪利心湯高劑量組每次灌胃參芪利心湯水煎液19.95 g/kg,參芪利心湯中劑量組每次灌胃參芪利心湯水煎液9.975 g/kg,參芪利心湯低劑量組每次灌胃參芪利心湯水煎液4.988 g/kg,分別相當(dāng)于臨床成人1 日用量折算大鼠等效劑量2、1、0.5 倍,空白對(duì)照組及模型組灌胃等體積蒸餾水,均每日2 次,連續(xù)4 周。
藥物干預(yù)4 周,禁食、不禁水12 h,脫毛、稱重,20%烏拉坦(1.5 mg/g)腹腔注射麻醉,超聲心動(dòng)圖儀檢測(cè)心功能指標(biāo),腹主動(dòng)脈采血5 mL,注入EDTA抗凝管,靜置1 h,3000 r/min 離心10 min,留取血漿,置于-20 ℃冰箱保存待測(cè)。采血后處死大鼠,立即剪開胸腔,快速準(zhǔn)確取出心臟,用冰鹽水充分洗滌血污,冰塊上剪除包膜、血管及心房組織,留取左室心肌組織,濾紙拭干并迅速剪取左室心尖部心肌組織約1 mm3,4%多聚甲醛固定,脫水,石蠟包埋,用于Masson 染色,剩余左室心肌組織快速置于液氮中固定10 min,取出并用干冰包裹轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱保存待用。
2.4.1 心功能指標(biāo)檢測(cè)
大鼠麻醉后,仰臥固定,用超聲心動(dòng)圖儀10 MHz高頻探頭置于左胸骨旁,顯示左室長(zhǎng)軸切面,獲得M型超聲心動(dòng)圖,測(cè)定左室收縮末期內(nèi)徑(LVESd),左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDd),用Teichholtz 公式計(jì)算射血分?jǐn)?shù)(EF)、短軸縮短率(FS)和心輸出量(CO)。連續(xù)記錄3 個(gè)心動(dòng)周期數(shù)據(jù),取平均值。
2.4.2 血漿N 端B型利鈉肽原和血管緊張素Ⅱ檢測(cè)
ELISA 檢測(cè)大鼠血漿NT-proBNP 和AngⅡ水平,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
2.4.3 Masson 染色
取石蠟包埋的大鼠左室心尖部心肌組,切片,常規(guī)Masson 染色,鏡下觀察大鼠心肌組織形態(tài)和纖維化程度。每組取6 張切片,每張切片隨機(jī)選取4 個(gè)不含血管視野,通過(guò)Image J 6.0 圖像分析系統(tǒng)測(cè)量各區(qū)域CVF,取其平均值。CVF(%)=膠原纖維面積÷視野面積×100%。
2.4.4 RT-qPCR 檢測(cè)大鼠心肌組織Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原mRNA 的表達(dá)
取凍存的大鼠左室心肌組織100 mg放入研缽中,加入1 mL Trizol,低溫充分研磨成勻漿,提取心肌總RNA。采用瓊脂糖凝膠電泳分析RNA 的完整度,采用分光光度法測(cè)定RNA 的濃度和純度,使總RNA 濃度在3~5 μg/μL,A260/A280比值在1.8~2.0。取2 μg RNA,在20 μL 體系中按照Two Step Real-Time PCR Kit(SYBR Green)試劑盒說(shuō)明書操作步驟反轉(zhuǎn)錄成cDNA,置于-20 ℃冰箱保存待用。以β-actin 為內(nèi)參,取2 μL cDNA,在30 μL 體系中按照上述試劑盒說(shuō)明書操作步驟,用MX3000P 熒光定量PCR 儀分別對(duì)大鼠CollagenⅠ、Collagen Ⅲ進(jìn)行擴(kuò)增,引物由上海艾博思生物科技有限公司設(shè)計(jì)并合成,引物序列見(jiàn)表1。PCR 反應(yīng)條件:預(yù)變性94 ℃、3 min,1 個(gè)循環(huán);變性94 ℃、15 s,退火55 ℃、40 s,延伸72 ℃、60 s,40 個(gè)循環(huán)。PCR 結(jié)束后用軟件測(cè)定Ct 值,用2-ΔΔCt表示CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的mRNA 相對(duì)表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
表1 各基因PCR 引物序列
2.4.5 Western blot 檢測(cè)大鼠心肌組織Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原蛋白的表達(dá)
剪取凍存的大鼠左室心肌組織300 mg,加300 μL預(yù)冷組織細(xì)胞裂解液,制成心肌細(xì)胞勻漿,置冰上裂解30 min,4 ℃、12 000 r/min 離心30 min,取上清液移至新離心管,BCA 法測(cè)定總蛋白。剩余蛋白樣品加入2×loading buffer,混勻,100 ℃加熱5 min,冰上冷卻,12 000 r/min 離心5 min,分別以每孔上樣量為50 μg 蛋白樣品使用10%SDS-PAGE 進(jìn)行電泳,電轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,5%脫脂奶粉封閉。加入稀釋好的重組Anti-CollagenⅠ或Ⅲ抗體(1 ∶2000)、重組Anti-β-actin抗體(1∶10 000),4 ℃孵育過(guò)夜,用1×TBST 洗滌4 次,每次10 min。加入稀釋好的HRP 標(biāo)記的二抗(1 ∶2000),37 ℃孵育2 h,用1×TBST 洗滌4 次,每次10 min。加入ECL 超敏發(fā)光液孵育后,暗室內(nèi)曝光、顯影、定影,凝膠成像分析系統(tǒng)拍照,以β-actin為內(nèi)參照,用Gel-Pro Analyzer 軟件分析各組條帶,計(jì)算CollagenⅠ、Collagen Ⅲ蛋白條帶的灰度值與β-actin 蛋白條帶灰度值的比值。
藥物干預(yù)4 周后,空白對(duì)照組大鼠生長(zhǎng)良好、無(wú)死亡,模型組存活13 只,參芪利心湯低劑量組存活14 只,依那普利組和參芪利心湯高劑量組各存活16只,參芪利心湯中劑量組存活15 只。
與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠LVESd、LVEDd明顯增大,EF、FS、CO 明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與模型組比較,各給藥組大鼠LVESd、LVEDd 均不同程度減小,EF、FS、CO 均不同程度升高,除參芪利心湯低劑量組外,余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與依那普利組比較,參芪利心湯低劑量組大鼠LVESd、LVEDd 明顯增大,EF、FS、CO 明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠心功能指標(biāo)比較()
表2 各組大鼠心功能指標(biāo)比較()
注:與空白對(duì)照組比較,***P<0.001;與模型組比較,###P<0.001;與依那普利組比較,△△△P<0.001
空白對(duì)照組大鼠心肌組織排列整齊、緊密,心肌間質(zhì)僅見(jiàn)極少量條索狀藍(lán)色膠原纖維組織;模型組大鼠心肌組織排列紊亂、疏松,心肌纖維化明顯,心肌間質(zhì)可見(jiàn)大量片狀藍(lán)色膠原纖維組織增生;參芪利心湯低劑量組大鼠心肌纖維化程度較模型組稍減輕,但心肌間質(zhì)仍可見(jiàn)大量小片狀藍(lán)色膠原纖維組織增生,心肌組織亦排列紊亂、疏松;其余各給藥組大鼠心肌纖維化程度較模型組明顯減輕,心肌間質(zhì)可見(jiàn)散在小灶狀或條索狀藍(lán)色膠原纖維組織增生,其中參芪利心湯高劑量組和依那普利組大鼠心肌組織排列相對(duì)整齊、緊密。結(jié)果見(jiàn)圖1。
與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌CVF 明顯升高(P<0.001);與模型組比較,各給藥組大鼠心肌CVF 均不同程度降低,除參芪利心湯低劑量組外,余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與依那普利組比較,參芪利心湯低劑量組大鼠心肌CVF 升高明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。結(jié)果見(jiàn)表3。
圖1 各組大鼠心肌組織形態(tài)(Masson 染色,×200)
表3 各組大鼠心肌CVF 水平比較(,%)
表3 各組大鼠心肌CVF 水平比較(,%)
注:與空白對(duì)照組比較,***P<0.001;與模型組比較,###P<0.001;與依那普利組比較,△△△P<0.001
與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平明顯升高(P<0.001);與模型組比較,各給藥組大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平均有不同程度降低,除參芪利心湯低劑量組外,余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與依那普利組比較,參芪利心湯低劑量組大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平明顯升高(P<0.001)。結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 各組大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平比較(,ng/L)
表4 各組大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平比較(,ng/L)
注:與空白對(duì)照組比較,***P<0.001;與模型組比較,###P<0.001;與依那普利組比較,△△△P<0.001
與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 表達(dá)明顯升高(P<0.001);與模型組比較,各給藥組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 表達(dá)均有不同程度降低,除參芪利心湯低劑量組外,余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與依那普利組比較,參芪利心湯低劑量組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA表達(dá)明顯升高(P<0.001)。結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 各組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 表達(dá)比較()
表5 各組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 表達(dá)比較()
注:與空白對(duì)照組比較,***P<0.001;與模型組比較,###P<0.001;與依那普利組比較,△△△P<0.001
與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ蛋白表達(dá)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);與模型組比較,各給藥組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ蛋白表達(dá)均不同程度降低,除參芪利心湯低劑量組外,余各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.001);與依那普利組比較,參芪利心湯低劑量組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ蛋白表達(dá)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 各組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ蛋白表達(dá)比較()
心力衰竭動(dòng)物模型制備方法很多,本實(shí)驗(yàn)采用近年來(lái)國(guó)內(nèi)外比較公認(rèn)的阿霉素誘導(dǎo)心力衰竭大鼠模型。阿霉素是一種廣譜、高效的蒽醌類抗腫瘤藥物,具有嚴(yán)重的心臟毒性作用,其對(duì)心肌的損害是一個(gè)慢性、蓄積性過(guò)程,主要通過(guò)大量氧自由基和細(xì)胞內(nèi)鈣超載,直接損傷細(xì)胞核,影響線粒體能量代謝,導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡、自噬,引起肌成纖維細(xì)胞逐漸增多,膠原纖維組織增生及膠原蛋白過(guò)度沉積,最終導(dǎo)致心肌纖維化、心室重構(gòu)[5]。阿霉素造模目前主要有腹腔注射和尾靜脈注射2 種方式,但具體給藥劑量、給藥時(shí)間無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道也各不相同。本課題組前期心力衰竭動(dòng)物造模結(jié)果也提示造模后期大鼠死亡率偏高,考慮可能與阿霉素引起骨髓抑制、消化道反應(yīng)、內(nèi)環(huán)境紊亂等有關(guān)[6]。結(jié)合阿霉素致心力衰竭具有劑量累積性、劑量依賴性及時(shí)間延后效應(yīng)等特點(diǎn),參考相關(guān)文獻(xiàn)[7-8],在課題組前期造模方案基礎(chǔ)上適當(dāng)予以改良。本實(shí)驗(yàn)采用小劑量、長(zhǎng)時(shí)間、后期減量、多次給藥的造模方案,又因尾靜脈注射操作困難且易致?tīng)€尾,故選用腹腔注射方式給藥,此種造模方法簡(jiǎn)便且經(jīng)濟(jì)、成功率較高、可重復(fù)性好。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,造模大鼠第16 日開始出現(xiàn)中毒癥狀,表現(xiàn)為精神萎靡,少活動(dòng)、倦臥,進(jìn)食減少,呼吸加快,皮毛槁枯等,4 周后開始出現(xiàn)死亡;與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌組織存在嚴(yán)重纖維化,心功能顯著下降(EF≤45%),血漿NT-proBNP 水平顯著升高,表明阿霉素誘導(dǎo)心力衰竭模型成功,這與相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果大致相同[9]。
現(xiàn)代研究表明,以神經(jīng)內(nèi)分泌為主多種因素參與的心室重構(gòu)是心力衰竭發(fā)生、發(fā)展的主要病理生理機(jī)制,而心肌纖維化是其重要的病理學(xué)基礎(chǔ)[10]。心肌纖維化是指心肌間質(zhì)中出現(xiàn)膠原纖維過(guò)度沉積、膠原蛋白(主要是CollagenⅠ、Collagen Ⅲ)濃度升高或成分異常等為特征的心肌間質(zhì)重構(gòu),是心室重構(gòu)的重要表現(xiàn)形式之一,也是心功能由代償轉(zhuǎn)變?yōu)槭Т鷥數(shù)闹匾h(huán)節(jié)[11]。心肌纖維化后出現(xiàn)心肌僵硬度升高、順應(yīng)性下降,收縮或舒張功能障礙,引起心功能降低,最終導(dǎo)致心力衰竭[12-13]。心肌纖維化還包括凋亡的心肌細(xì)胞被大量心肌成纖維細(xì)胞和纖維性膠原成分所取代[14],因此,抑制心肌纖維化,是改善心功能、延緩心力衰竭進(jìn)展的重要措施之一。NT-proBNP 是目前國(guó)內(nèi)外急慢性心力衰竭防治指南推薦的最重要的生物學(xué)標(biāo)志物,為心力衰竭的診斷、病情嚴(yán)重程度、臨床療效、預(yù)后評(píng)估及院外管理提供了重要的依據(jù),是心力衰竭最強(qiáng)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子之一[15-17]。現(xiàn)代藥理研究表明,中藥對(duì)心力衰竭心肌纖維化有很好的防治作用[18]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠行心肌Masson 染色,觀察心肌組織纖維化程度,測(cè)定心肌CVF,并檢測(cè)心功能指標(biāo)和血漿NT-proBNP 水平,結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌組織膠原纖維明顯增生,CVF及NT-proBNP 顯著升高,而心功能指標(biāo)(EF、FS、CO)明顯降低,表明心力衰竭病程中存在明顯的心肌纖維化,引起心肌順應(yīng)性下降、僵硬度增加,收縮及舒張功能減退,進(jìn)而導(dǎo)致心功能顯著下降。與模型組比較,參芪利心湯各劑量組大鼠心肌纖維化均不同程度減輕,其中參芪利心湯中、高劑量組更為明顯;參芪利心湯各劑量組大鼠CVF 和NT-proBNP 均不同程度下降,而EF、FS、CO 不同程度升高,同樣以中、高劑量組改變明顯,表明心力衰竭時(shí)心肌纖維化程度與心功能存在明顯的相關(guān)性,參芪利心湯中、高劑量可有效減少心力衰竭大鼠心肌組織膠原纖維增生,降低心肌CVF,抑制心肌纖維化,逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu),從而改善心力衰竭大鼠的心功能。
心力衰竭時(shí)心排血量下降,腎灌注量不足,導(dǎo)致腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)激活,促進(jìn)血漿AngⅡ分泌增加,而AngⅡ與血管緊張素受體1(AT1)相結(jié)合,引起心肌成纖維細(xì)胞增殖、細(xì)胞間質(zhì)膠原蛋白過(guò)表達(dá)、基質(zhì)沉積等,導(dǎo)致心肌纖維化[19]。目前,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)已成為心力衰竭臨床治療的“金三角”之一,其可通過(guò)抑制RAAS 激活,降低血漿AngⅡ水平,從而減少心肌纖維化、逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu),改善心力衰竭[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,依那普利作為目前臨床最常用的ACEI類藥物,可通過(guò)降低心力衰竭大鼠血漿AngⅡ水平,減少心肌膠原纖維增生,降低心肌 CVF 及血漿NT-proBNP 水平,起到抑制心肌纖維化、改善心功能的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,參芪利心湯中、高劑量組血漿AngⅡ、NT-proBNP 水平、心肌膠原纖維增生程度及心肌CVF 與依那普利組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明參芪利心湯中、高劑量改善心力衰竭大鼠心肌組織結(jié)構(gòu)、抑制心肌纖維化和改善心功能與依那普利基本相當(dāng)。
現(xiàn)代研究表明,心肌間質(zhì)除膠原纖維外,還有大量膠原蛋白,后者主要由CollagenⅠ和Collagen Ⅲ組成,約占心臟干重的3%~6%,其生理功能在于為心肌細(xì)胞提供支持、傳導(dǎo)應(yīng)力并保證心肌順應(yīng)性[21]。心力衰竭時(shí)心肌間質(zhì)CollagenⅠ、Collagen Ⅲ合成過(guò)度是心肌纖維化的生物學(xué)基礎(chǔ)[22]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 和蛋白表達(dá)顯著升高,表明心力衰竭時(shí)同樣存在心肌間質(zhì)CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的過(guò)表達(dá),是心肌纖維化的重要病理改變,這與上述研究結(jié)果[22]基本相符。參芪利心湯各劑量組大鼠心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 和蛋白表達(dá)較模型組均不同程度降低,且存在一定的量效關(guān)系,中、高劑量組顯著降低,低劑量組降低不明顯。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,參芪利心湯可有效降低心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的表達(dá),減少心肌僵硬度,從而抑制心肌纖維化、逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu),這可能是其改善心力衰竭大鼠心功能的作用機(jī)制之一。
心力衰竭是一組復(fù)雜的臨床綜合征,根據(jù)其臨床表現(xiàn)及特征,可歸屬中醫(yī)學(xué)“喘證”“痰飲”“心悸”“水腫”等范疇。當(dāng)代諸多醫(yī)家認(rèn)為其病機(jī)為本虛標(biāo)實(shí)、虛實(shí)夾雜,本虛為心氣(陽(yáng))虛,標(biāo)實(shí)為瘀血、水飲停留,以益氣溫陽(yáng)、活血利水為治療大法[23]。參芪利心湯是黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院劉莉教授臨床治療心力衰竭經(jīng)驗(yàn)方,該方基于“益氣、溫陽(yáng)、活血、利水”治療大法組方而成,防治心力衰竭臨床療效確切[3-4]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,參芪利心湯可降低心力衰竭大鼠血漿NT-proBNP、AngⅡ水平,減少心肌組織膠原纖維增生,降低CVF,下調(diào)CollagenⅠ、Collagen Ⅲ mRNA 及蛋白的表達(dá),從而抑制心肌纖維化、改善心力衰竭,這可能與參芪利心湯中君藥人參和黃芪密切相關(guān)。彭程飛等[24]研究表明,人參主要成分人參皂苷Rg1 能有效抑制大鼠急性心肌梗死后心肌纖維化。唐斌等[25]研究表明,黃芪主要成分黃芪甲苷能抑制慢性心力衰竭大鼠心肌纖維化、糾正心肌能量代謝。本研究結(jié)果為參芪利心湯臨床治療心力衰竭提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時(shí)也為中醫(yī)藥防治心力衰竭提供新思路和研究方向。
綜上所述,本研究通過(guò)建立阿霉素誘導(dǎo)的心力衰竭大鼠模型,觀察參芪利心湯對(duì)心力衰竭大鼠心肌組織膠原纖維和膠原蛋白重構(gòu)的影響以及心功能的變化,結(jié)果表明參芪利心湯能有效減少心力衰竭大鼠心肌間質(zhì)膠原纖維增生,并下調(diào)心肌組織CollagenⅠ、Collagen Ⅲ的表達(dá),起到抗心肌纖維化、逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)的作用,這可能是其改善心功能的作用機(jī)制之一。參芪利心湯上述作用可能與其阻斷RAAS,降低血漿中AngⅡ水平,減少與AT1 結(jié)合,抑制心肌纖維化這一途徑有關(guān),但具體調(diào)控機(jī)制目前尚不清楚。心肌纖維化發(fā)生發(fā)展受到多種信號(hào)通路的共同影響,多種單味中藥提取物或復(fù)方制劑均能通過(guò)多種機(jī)制干預(yù)心肌纖維化[26],參芪利心湯是否通過(guò)TGF-β1/Smads、Wnt、MMPS 等其他轉(zhuǎn)導(dǎo)通路干預(yù)心肌纖維化進(jìn)展,是課題組今后研究的方向。