張國華,楊 光,趙想玲
(1南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,廣州 510515;2南方醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院)
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路是生物體內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)之一,其參與介導(dǎo)細胞生長、發(fā)育、分裂和分化等多種生理及病理過程[1~3]。MAPK信號途徑作為各種肥厚刺激因子在細胞內(nèi)信號傳遞的共同通路,在多種致肥大因子介導(dǎo)的心肌細胞反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[4,5]。在哺乳動物細胞中,MAPK亞族主要包括ERK1/2、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶5(ERK5),它們對細胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化及凋亡有重要作用,這幾條通路之間存在相互“對話”,參與心肌細胞肥大反應(yīng),與心肌肥厚、心肌纖維化密切相關(guān)[6]。血府逐瘀湯、天麻鉤藤飲、溫膽湯分別為平肝潛陽、理氣化瘀、活血化瘀的代表方劑;近年來,三方廣泛用于高血壓、心臟病的治療,適用于肝陽上亢、痰濁內(nèi)擾、瘀血內(nèi)阻三個證型;以往研究報道,三方有抗心肌纖維化的作用,但其具體作用機制尚不清楚。2013年10月~2014年8月,我們觀察了血府逐瘀湯、天麻鉤藤飲、溫膽湯對自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織MAPK信號通路的影響,并探討其臨床意義。
1.1 試劑與儀器 蛋白酶體抑制劑(MG132,美國Selleck公司),蛋白激酶檢測試劑盒(德國Qiagen公司);RPMI1640培養(yǎng)基、胎牛血清(FBS)、胰酶(美國Gibco-BRL公司);LiquiChip液相芯片分析系統(tǒng)(Qiagen公司)。
1.2 藥物制備 實驗中所用中藥材由南方醫(yī)院中藥房提供,經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院藥用植物學(xué)和中藥鑒定學(xué)教研室鑒定合格后使用。天麻鉤藤飲組方:天麻9 g,鉤藤12 g(后下),石決明18 g(先煎),梔子 9 g,黃芩 9 g,川牛膝 12 g,杜仲 9 g,益母草9 g,桑寄生9 g,夜交藤9 g,茯苓9 g。溫膽湯組方:半夏 6 g,竹茹 6 g,枳實 6 g,陳皮 9 g,甘草 3 g,茯苓5 g。血府逐瘀湯組方:桃仁12 g,紅花9 g,當歸 9 g,生地 9 g,川芎 5 g,赤芍 6 g,牛膝 9 g,桔梗5 g,柴胡3 g,枳殼6 g,甘草3 g。以上中藥經(jīng)3次煎煮后,過濾去渣,濃縮至1 mL藥液(含1 g生藥),4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 實驗動物分組 16周齡雄性自發(fā)性高血壓大鼠60 只,體質(zhì)量(265.5 ±8.3)g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供;許可證編號:SCXK(京)2013-001;級別:SPF/VAF。60只大鼠隨機分為陽性對照組、MG132組、天麻鉤藤飲組、溫膽湯組、血府逐瘀湯組各12只。雄性正常血壓大鼠12只,體質(zhì)量(269.1±9.6)g,由南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,設(shè)為陰性對照組。各組均普通飲食喂養(yǎng)7 d后開始實驗,控制室溫為(22±2)℃,濕度為55%±15%,標準飲食。MG132組腹腔注射 MG-132,0.1 mg/(kg·d)[7];天麻鉤藤飲組、溫膽湯組、血府逐瘀湯組給予相應(yīng)的藥物灌胃,按2 mL/100 g;陽性對照組、陰性對照組給予等量生理鹽水灌胃,2次/d。連續(xù)灌胃8周后斷頭處死,取其心臟稱重,取左室中部冠狀面心肌,即刻放入液氮中凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 心肌組織 JNK、p38MAPK、ERK5檢測 取大鼠心肌組織50 mg,在預(yù)冷的研缽中加入液氮研磨成粉狀,加入組織裂解緩沖液,離心后取上清,定量并分裝,-80℃凍存?zhèn)溆?。采用LiquiChip液相蛋白芯片系統(tǒng)檢測大鼠心肌組織 JNK、p38MAPK、ERK5,操作步驟如下:首先取50 μL待測心肌組織上清,加入96孔過濾板中,加入25 μL偶聯(lián)有抗細胞因子抗體的球形基質(zhì)(一抗),漩渦混勻,室溫避光振搖2 h。然后用真空泵從反應(yīng)板底部將各孔中液體除去,加入75 μL檢測緩沖液,輕輕振搖后,再次抽去液體,每孔加入75 μL檢測緩沖液和25 μL生物素化的二抗(報告分子),室溫避光振搖1.5 h;每孔加入25 μL鏈霉親和素偶聯(lián)的藻紅蛋白溶液,室溫避光振搖0.5 h;每孔加入25 μL終止緩沖液,室溫避光振搖5 min后,用真空泵從反應(yīng)板底部將各孔中液體除去,每孔加入125 μL測定緩沖液,室溫避光振搖1 min;最后在LiquiChip液相芯片檢測系統(tǒng)上讀取各孔熒光強度,并根據(jù)標準品的熒光強度得到樣品的細胞因子濃度。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示,組間比較采用單因素方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
各組大鼠心肌組織JNK、p38MAPK、ERK5表達比較見表1。
高血壓為臨床最常見的慢性疾病,心肌纖維化作為高血壓心肌損害的主要病理基礎(chǔ),表現(xiàn)為心肌細胞外基質(zhì)膠原的過度沉積和肌成纖維細胞數(shù)目的增多,進而影響心室壁動度及心室的舒張及收縮功能,從而導(dǎo)致嚴重心律失常、心功能不全及心源性猝死等嚴重并發(fā)癥,嚴重威脅人類健康。因此,高血壓心肌纖維化的發(fā)生機制和防治措施已成為近年來國內(nèi)外研究熱點。
表1 各組大鼠心肌組織JNK、p38MAPK、ERK5 表達比較(pg/mL, ±s)
表1 各組大鼠心肌組織JNK、p38MAPK、ERK5 表達比較(pg/mL, ±s)
注:與陰性對照組比較,*P<0.01;與陽性對照組比較,#P<0.01;與MG132組比較,△P<0.01;與天麻鉤藤飲組、溫膽湯組比較,▲P<0.05
組別JNK p38MAPK ERK5陽性對照組 36.40 ±23.55* 126.10 ±12.01* 563.30 ±37.45*24.60 ±18.09 90.50 ±10.29 132.20 ±34.21天麻鉤藤飲組 29.10 ±26.12# 118.20 ±14.11*#△ 263.30 ±41.25*#溫膽湯組 28.50 ±18.23# 113.70 ±12.33*#△ 321.20 ±36.24*#血府逐瘀湯組 26.40 ±19.19# 105.80 ±11.22*#△▲ 222.50 ±39.16*#▲MG132 組 25.70 ±21.15# 99.60 ±13.25*# 198.60 ±33.61*#陰性對照組
自發(fā)性高血壓大鼠模型是與人類原發(fā)性高血壓遺傳背景極為接近的模型,大鼠6周齡時血壓開始升高,10周齡時左室肥厚(LVH)和心肌纖維化已經(jīng)形成,并且隨著鼠齡的增加而逐漸加重[8]。引起高血壓LVH和心肌纖維化的機制十分復(fù)雜,除與高血壓壓力負荷及心肌組織內(nèi)多種細胞因子的表達有關(guān)外,其中與MAPK有密切的關(guān)系。
高血壓病程的進展可導(dǎo)致心肌肥厚的發(fā)生,后者可進一步促使高血壓病情的惡化。MAPK是細胞內(nèi)執(zhí)行信號級聯(lián)放大的一類蛋白質(zhì),包括ERK1/2、JNK、p38MAPK和ERK5,是與細胞增殖和肥大調(diào)控關(guān)系最為密切的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白激酶,其激活對促進心肌的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。ERK是主要的生長相關(guān)刺激的調(diào)控者,心臟靶向表達ERK1/2的上游激酶MEK-1可持續(xù)激活ERK1/2,磷酸化的ERK1/2蛋白表達顯著增高,可導(dǎo)致明顯的心室向心性肥厚,ERK5也在心肌肥厚的發(fā)展中起重要的調(diào)控作用[9,10]。JNK 和 p38MAPK 在心肌肥厚代償期表現(xiàn)為活性增加,在失代償期尤其是p38MAPK 則表現(xiàn)為活性降低[11~14]。MG132 也可通過調(diào)節(jié)MAPK信號通路預(yù)防高血壓心肌肥厚的發(fā)生,同時可通過抑制核因子-κB信號通路預(yù)防和逆轉(zhuǎn)心肌纖維化和心肌重塑[15]。
中醫(yī)認為,瘀血內(nèi)阻、肝陽上亢、痰濁內(nèi)擾是高血壓最常見的臨床證型。血府逐瘀湯、天麻鉤藤飲、溫膽湯分別為活血化瘀、平肝潛陽、理氣化痰的代表方。血府逐瘀湯出自清代王清任的《醫(yī)林改錯》,本方從桃紅四物湯化裁而來,不僅可行血分之瘀滯,而且可解氣分之郁結(jié),活血而不耗血,袪瘀又能生新,將“血府”之瘀逐去而氣機暢通,從而諸證悉除。天麻鉤藤飲出自近代胡光慈的《雜病證治新義》,具有平肝潛陽、補益肝腎和清熱活血的作用,是中醫(yī)治療肝陽上亢型高血壓的經(jīng)典方劑。溫膽湯出自孫思邈的《千金要方》,具有理氣化痰、清膽和胃的作用。近年來,三種方劑廣泛用于高血壓及相關(guān)并發(fā)癥的臨床治療,具有良好的臨床效果。本研究顯示,天麻鉤藤飲組、溫膽湯組、血府逐瘀湯組 JNK、p38MAPK、ERK5表達較MG132組、陰性對照組升高,較陽性對照組降低,提示血府逐瘀湯、天麻鉤藤飲、溫膽湯可抑制大鼠心肌組織 JNK、p38MAPK、ERK5的表達,而血府逐瘀湯較天麻鉤藤飲、溫膽湯抑制作用更為明顯。
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