楊 佳 趙百孝 韓 麗 劉 平 王 磊 白 樺 黃 劍 劉鈞天 朱茂祥 楊陟華
(1北京中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院,北京,100029;2中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,北京,100071)
微循環(huán)障礙是心血管疾病重要的病理基礎(chǔ),近年來頗受關(guān)注。艾灸因具有活血化瘀、溫陽散寒,通經(jīng)活絡(luò)的作用而備受古代醫(yī)家推崇。艾作為最佳的施灸材料,性苦微溫,氣味芳香,艾葉溫辛通脈,具有活血行氣的藥理作用[1],實驗證明[2]艾灸可以使局部皮膚充血,毛細(xì)血管擴張,增強局部的血液循環(huán)與淋巴循環(huán),使局部的皮膚組織代謝能力加強。
灸法的治療作用主要是由于溫?zé)岽碳?、光輻射等物理刺激,艾的藥性作用以及艾燃燒生成?艾煙)的共同作用。艾灸物理刺激及藥性作用的研究比較明確,但艾煙的化學(xué)成分復(fù)雜,其對于人體各系統(tǒng)效應(yīng)的基礎(chǔ)研究尚處于起步階段。
已有報道表明[3],香煙煙霧會造成微循環(huán)障礙,增加罹患心血管疾病的危險率,艾煙也經(jīng)由皮膚或者呼吸道吸入人體,而它對于微循環(huán)影響的相關(guān)報道缺如。本實驗為艾煙長期毒理實驗和安全性評估的一部分,通過觀察不同濃度艾煙長期干預(yù)后大鼠的血管性假血友病因子(von Willebrand factor,vWF)、氧化性低密度脂蛋白(ox-LDL)的改變來探討艾煙對微循環(huán)的影響,以期為艾煙安全性評價提供參考。
1.1 試劑和儀器 3年陳艾條(規(guī)格18 mm×200 mm×10支;市售南陽漢醫(yī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)),全自動電子分析天平(河南愛博特科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)),動式染毒柜(產(chǎn)品型號HOPE-MED8050;天津開發(fā)區(qū)合普工貿(mào)有限公司生產(chǎn)),科研級生物顯微鏡(NIKON E-clipse 80i),大鼠ox-LDL、vWF檢測試劑盒均由美國R&D公司生產(chǎn),北京環(huán)宇金科生物醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司分裝。
1.2 實驗動物與分組 本實驗選擇7周齡雄性wistar大鼠168只,體重(60±10)g,購自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心。許可證號:[SCXK(津)2008-0001]。所有動物均用標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),自由進水;飼養(yǎng)環(huán)境溫度18~22℃,采用人工控制照明,保持12 h光照(8:00-20:00)和黑暗(20:00-次日8:00)交替循環(huán),相對濕度為50%~60%。
適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,按照隨機數(shù)字表達法將168只大鼠隨機分為四組,每組42只。低濃度組、中濃度組、高濃度組,對應(yīng)的動式染毒柜的不透光度分別為10%、40%、70%,每組在不同濃度組艾煙中暴露6個月,每日20 min,6個月末取材;空白組只放置于動式染毒柜中每日20 min,不進行任何干預(yù),6個月末取材。
1.3 用動式染毒柜進行艾煙干預(yù) 該實驗選用動式染毒柜可精確控制艾煙濃度并維持染毒環(huán)境氧氣、溫度、濕度、壓強的恒定。艾煙濃度用透光率度量,濃度越低,透光率越高。打開染毒柜電源,設(shè)置動式染毒柜各項參數(shù):氧氣為26%、濕度45% ~63%、溫度20℃~22℃、壓強-70 kp、時間20 min,觀察染毒柜屏幕顯示,待染毒柜內(nèi)艾煙濃度分別達到低、中、高相應(yīng)濃度,打開艙門,迅速放入動物,待儀器顯示干預(yù)時間已到,取出動物;空白組放置于染毒柜中,設(shè)置動式染毒柜各項參數(shù):氧氣為26%、濕度45% ~63%、溫度20~22℃、壓強-70 kp、時間20 min,不進行任何干預(yù)。
1.4 取材 所有大鼠麻醉后,股動脈取血,所得血液放入EP管中,在室溫(22~25℃)下靜置2 h后離心:轉(zhuǎn)速3 500 r/min,溫度4℃,時間15 min,離心完畢,用移液槍將上清液(血清)移入新的離心管后放入-70℃的冰箱待測。
1.5 檢測指標(biāo) 血清vWF、ox-LDL含量的測定采用酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法(ELISA)原理定量測定血清vWF、ox-LDL含量,嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理。計量指標(biāo)均采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示,各組數(shù)據(jù)若符從正態(tài)分布,組間比較采用單因素方差分析;若不服從正態(tài)分布,采用非參數(shù)檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義;P<0.01為差異有顯著性意義。
2.1 血清中vWF含量的改變 結(jié)果如表1和圖1所示:低濃度、中濃度艾煙干預(yù)均使血清中vWF含量下降,與空白組相比有差異,P<0.05,高濃度艾煙干預(yù)后,vWF含量顯著性降低,P<0.01,顯示出隨著艾煙濃度的升高,vWF含量逐漸下降,這可能預(yù)示著血小板聚集程度下降,血流狀態(tài)下抑制血栓形成。
表1 各組血清中vWF含量的對比(%,s)
表1 各組血清中vWF含量的對比(%,s)
注:與正常組比較,*P <0.05,**P<0.01。
48.58±1.58低濃度組 7 43.82±2.04* 0.043中濃度組 7 43.11±1.23* 0.018高濃度組 7 41.16±1.31**空白對照組7 0.003
圖1 各組血清中vWF含量的對比(%,s)
表2 各組血清中ox-LDL含量的對比(μg/dl,s)
表2 各組血清中ox-LDL含量的對比(μg/dl,s)
注:與正常組比較,*P <0.05,**P<0.01。
空白對照組67.95±5.7低濃度組 7 58.95±1.57 0.175中濃度組 7 81.98±4.79* 0.034高濃度組7 68.7±4.57 0.908 7
圖2 各組血清中ox-LDL含量的對比(μg/dl,s)
2.2 血清中ox-LDL的含量改變 低濃度艾煙干預(yù)后ox-LDL含量有下降趨勢,但與空白組相比無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;中濃度組艾煙使血清中ox-LDL含量升高,與空白組相比有統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05;高濃度艾煙干預(yù)與空白組相比有上升趨勢,但無統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05。結(jié)果如表2和圖2所示。
血液流變異常是誘發(fā)心血管疾病的危險因素之一,血流速度減慢,血小板凝聚性增高,可以促使血栓的形成,進一步誘發(fā)動脈粥樣硬化,導(dǎo)致心血管事件的發(fā)生。因此改善血液流變狀態(tài)對于保證微循環(huán)的正常運行,維持物質(zhì)代謝,能量代謝平衡,促進神經(jīng)細(xì)胞的功能恢復(fù)具有重大意義。
vWF是反映血小板功能的重要指標(biāo)[4-6]。vWF主要在血管內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palade小體中合成和儲存,當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損時,vWF能夠迅速釋放,它對血小板黏附到已暴露膠原的內(nèi)皮和血小板聚集起關(guān)鍵作用。越來越多的證據(jù)顯示vWF在血流狀態(tài)下的血栓形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用,而血栓的形成則加速了心血管疾病的發(fā)生。
臨床觀察和實驗研究證實,艾灸通過改善機體循環(huán)狀態(tài),提高氧自由基代謝、調(diào)整神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境等多種途徑達到活血化瘀的作用[7-9]。本實驗結(jié)果顯示:低濃度、中濃度艾煙干預(yù)均使血清中vWF含量下降,隨著艾煙濃度的升高,vWF含量逐漸下降,提示艾煙可以使血流變快,降低血液凝集程度,具有加速機體新陳代謝,改善微循環(huán),穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的作用。
艾性芳香辛燥是艾灸對機體產(chǎn)生效應(yīng)的機制之一[10]。艾煙能夠起到調(diào)節(jié)微循環(huán)作用可能與艾葉的藥性作用以及艾燃燒生成物的芳香作用有關(guān)。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),艾葉的主要成分是揮發(fā)油,其化學(xué)成分中含有:桉葉素、樟腦、龍腦、甘菊環(huán)等[11],這些成分也存在于羅勒、迷迭香、桉葉油等[12],這些芳香物質(zhì)可以對人體神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚、泌尿系統(tǒng)都存在著治療和輔助治療作用[13-14],可以促進血液運行,加快微循環(huán),調(diào)節(jié)新陳代謝,加快體內(nèi)毒素排除、消炎殺菌,擴張外周血管、降低血壓、增加心灌流量而抗缺氧。
目前普遍認(rèn)為[15]芳香物質(zhì)可經(jīng)嗅覺系統(tǒng)傳入大腦,抑制或興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng),亦可通過呼吸或皮膚滲透進入血液,隨血液循環(huán)運行至全身,因此艾葉及艾燃燒生成物可能是通過其中的揮發(fā)油的芳香作用達到加快血液循環(huán),通絡(luò)散瘀的作用。
ox-LDL可以抑制內(nèi)皮細(xì)胞NOS基因表達,從而抑制NO合成和釋放,引起內(nèi)皮功能障礙。在心血管疾病發(fā)展的過程中,首先是由于內(nèi)皮功能受損或高膽固醇血癥,因此ox-LDL是內(nèi)皮損傷的有害因子。血管內(nèi)皮損傷是造成微循環(huán)障礙的原因之一[16]。
本實驗結(jié)果顯示,低濃度艾煙干預(yù)后ox-LDL含量無明顯改變,P>0.05;高濃度艾煙干預(yù)后,ox-LDL含量有上升趨勢但不具有統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;中濃度艾煙干預(yù)使ox-LDL含量顯著性上升,表明中濃度艾煙對血管內(nèi)皮有一定損傷,但是由于本實驗為毒理試驗,中濃度(40%)艾煙相當(dāng)于臨床艾煙濃度的56倍,低濃度組艾煙(10%)為臨床艾煙濃度9倍,低濃度艾煙干預(yù)對血管內(nèi)皮無損傷,可以初步推斷,臨床使用艾煙可能不會對血管內(nèi)皮造成損傷。進一步研究可以設(shè)置臨床診室濃度組,從而深入探討臨床使用艾煙對微循環(huán)的影響。
隨著艾煙濃度的升高,vWF含量逐漸下降,這可能預(yù)示著艾煙使血小板聚集程度下降,從而改善血液微循環(huán),對促進機體新陳代謝,穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境起到一定積極作用。低濃度艾煙未見明顯血管內(nèi)皮損傷,中濃度艾煙會造成一定血管內(nèi)皮損傷。其損傷機制有待于進一步研究。
[1]許煥芳,趙百孝.艾灸療法作用機理淺述[C].中國針灸學(xué)會年會論文集,2011.
[2]唐照亮,宋曉鴿,王寧新.艾灸活血化瘀作用機制的研究[J].安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2004,4(2):24 -26.
[3]李萬偉,李曉紅,徐東群.可吸入顆粒物心血管毒性作用機制研究進展[J].環(huán)境與健康雜志2011,11(28):1026.
[4]王興木,官莉莉.DM2大血管病變與血管內(nèi)皮標(biāo)志物相關(guān)性分析[J].放射免疫學(xué)雜志,2009,22(4):322 -323.
[5]Dandona P.Endothelium,in flammation,and diabetes[J].Curr Diab Rep,2002,2:311 -315.
[6]Rosati E,AracriN,Bot ton e A,et al.Statine and endothelium dysfunction in diabetes[J].Minerva Cardioangio,2002,50:63 -68.
[7]Ma SH,F(xiàn)ENG Y,Liu H.The effect of moxibustion at Renzhong point in Lapoplexy[J].Beijing zhongyiyao daxue xuebao(J Beijing TCM Univ),1998,21(3):68 -69.
[8]趙寧俠,郭瑞林,任秦有.艾灸三陰交穴對健康人血液流變學(xué)及紅細(xì)胞聚集指數(shù)的影響[J].云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2003,12(4):31-33.
[9]吳中朝.艾灸對老年老年前期者血液流變性的影響[J].中國針灸,1996,16(11):23 -24.
[10]崔瑩雪,趙百孝.艾灸與芳香療法[J].中華中醫(yī)藥雜志,2010,10(25):1548-1549.
[11]文福姬,俞慶善,閹民變,等.艾葉精油化學(xué)成分研究[J].香料香精化妝品,2007,102(3):21.
[12]宋愛華,王穎,劉艷梅,等.藍桉葉揮發(fā)油化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析研究[J].食品與藥品,2009,11(1):31.
[13]張季平.中藥成分知多少——香氣由何處來[J].東陽藥刊,1997,22(1):3.
[14]洪蓉.日本芳香生理心理學(xué)研究進展[J].世界林業(yè)研究,2001,14(3):61.
[15]秦紅.從香薰器皿看古代香薰文化[J].上海工藝美術(shù),2009,16(1):112.
[16]Maxwell K N,Breslow J L.Adenoviral- mediated expression of PCSK9 in mice results in a low-density lipoprotein receptor knockout phenotype[J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101(18):7100 -7105.