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護(hù)心康對動脈粥樣硬化大鼠核轉(zhuǎn)錄因子-κB、血管細(xì)胞黏附分子-1及單核細(xì)胞趨化蛋白-1表達(dá)的影響

2015-10-26 09:03楊軍輝湖南中醫(yī)藥大學(xué)圖書館湖南長沙4008湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗室湖南長沙4008湖南中醫(yī)藥大學(xué)動物中心湖南長沙4008
中國醫(yī)藥導(dǎo)報 2015年13期
關(guān)鍵詞:護(hù)心低劑量硬化

郭 樂 潘 坤 尹 勝 楊軍輝.湖南中醫(yī)藥大學(xué)圖書館,湖南長沙4008;.湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗室,湖南長沙4008;.湖南中醫(yī)藥大學(xué)動物中心,湖南長沙4008

護(hù)心康對動脈粥樣硬化大鼠核轉(zhuǎn)錄因子-κB、血管細(xì)胞黏附分子-1及單核細(xì)胞趨化蛋白-1表達(dá)的影響

郭樂1潘坤2尹勝3楊軍輝1
1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)圖書館,湖南長沙410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗室,湖南長沙410208;3.湖南中醫(yī)藥大學(xué)動物中心,湖南長沙410208

目的研究護(hù)心康對大鼠動脈粥樣硬化防治的作用機制。方法采用高脂喂飼及一次性腹腔注射維生素D3復(fù)制大鼠動脈粥樣硬化模型,將護(hù)心康分為低、中、高3個不同劑量組進(jìn)行干預(yù)治療,通過免疫組化法檢測給藥后主動脈中核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的表達(dá)情況。結(jié)果護(hù)心康低、中、高劑量組均有較好的降低動脈粥樣硬化大鼠主動脈中NF-κB、VCAM-1及MCP-1表達(dá)的作用(P<0.01),其中NF-κB、VCAM-1的表達(dá)顯示出護(hù)心康中、高劑量組作用優(yōu)于低劑量組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義[NF-κB:(0.236 00±0.015 17)、(0.172 00±0.024 90)比(0.406 00±0.070 21);VCAM-1:(0.462 00±0.085 56)、(0.410 00±0.047 43)比(0.622 00±0.085 56)](P<0.05)。結(jié)論護(hù)心康具有降低動脈粥樣斑塊中炎癥因子NF-κB、VCAM-1及MCP-1表達(dá)的功效,從而抑制大鼠動脈粥樣硬化的炎性反應(yīng),來達(dá)到對動脈粥樣硬化的保護(hù)作用。

護(hù)心康;動脈粥樣硬化;核轉(zhuǎn)錄因子-κB;血管細(xì)胞黏附分子-1;單核細(xì)胞趨化蛋白-1;大鼠

動脈粥樣硬化是許多心腦血管疾病的基礎(chǔ)性病理表現(xiàn),嚴(yán)重威脅人類健康,冠心病是引起臨床上心絞痛、心肌梗死等一系列嚴(yán)重病癥的心血管疾病,其主要病理變化涉及的正是供應(yīng)心肌血液的動脈發(fā)生的粥樣硬化。而隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,雖然生活水平提高,但生活方式卻并沒有優(yōu)化,運動漸少,壓力漸長,飲食不規(guī)律,且偏食已成為大多數(shù)人的生活常態(tài),我國人群血壓、血脂、血糖等心腦血管危險指標(biāo)均呈上升趨勢,例如冠心病的激增,應(yīng)引起足夠重視。近年來隨著國內(nèi)外學(xué)者的深入研究,動脈粥樣硬化的發(fā)病機制也越發(fā)清晰,產(chǎn)生了多個新的學(xué)說。其中炎性反應(yīng)學(xué)說占據(jù)重要的位置,動脈硬化斑塊的發(fā)生、發(fā)展及不穩(wěn)定性變化均證實與炎性反應(yīng)有關(guān)[1]。本文觀察了護(hù)心康對動脈粥樣硬化大鼠核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)炎癥因子的干預(yù)作用。現(xiàn)將實驗方法及結(jié)果報道如下:

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1動物

清潔級SD大鼠50只,雄性,體重270~290 g。由湖南中醫(yī)藥大學(xué)動物房提供,實驗動物許可證號:SCXK(湘)2009-0012。

1.1.2藥物

護(hù)心康片劑由湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院制劑室生產(chǎn),批號為(湘)衛(wèi)藥劑20131104,由瓜蔞殼、茯苓、旋覆花、茜草、生蒲黃、遠(yuǎn)志、山楂、玉竹等中藥精制加工而成,每片含生藥0.3 g,粉碎后制備成含生藥0.2 g/mL的混懸液。膽固醇、膽酸鈉(鄭州利偉生物化工廠);丙基硫氧嘧啶(上海朝暉藥業(yè)有限公司);維生素D3注射液(上海通用藥業(yè)股份有限公司);市售白糖、豬油。

1.1.3試劑

NF-κB p65,VCAM-1,MCP-1兔源性單克隆抗體由武漢博士德生物工程有限公司提供;二抗:SP-9000免疫組化試劑盒通用型(K122319A)由中山金橋有限公司提供;SP試劑盒由北京中山生物制劑公司生產(chǎn);顯色劑:濃縮型DAB試劑盒(ZLI-9018)由中山金橋有限公司提供。

1.1.4儀器

BX43研究型顯微鏡奧林巴斯;KD2258輪轉(zhuǎn)式石蠟切片機金迪;TP-8組織攤片機久圣醫(yī)療;202型電熱恒溫干燥箱中興;Forma Scientific電熱恒溫培養(yǎng)箱;BCD-222KSA冰箱海爾;微波爐海爾;MI動脈粥樣硬化醫(yī)學(xué)圖像分析管理系統(tǒng)麥克奧迪。

1.2方法

1.2.1造模

按文獻(xiàn)[2]的方法進(jìn)行造模,每日給予高脂飼料3%膽固醇、0.5%膽酸鈉、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%豬油、81.3%基礎(chǔ)飼料,連續(xù)8周,并在喂食高脂飼料前一次性腹腔注射維生素D36×105U/kg,以建立動脈粥樣硬化模型。喂養(yǎng)8周后通過隨機抽樣,經(jīng)蘇木精-伊紅(HE)染色觀察大鼠主動脈病理解剖,以確認(rèn)動脈粥樣硬化斑塊是否造模成功,驗證模型復(fù)制成功后,將抽樣動物及死亡動物分別從相關(guān)組的統(tǒng)計學(xué)分析中剔除。

1.2.2分組與給藥

動物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機抽取6只為正常組,予以普通飼料喂養(yǎng)。將剩余44只造模動物依據(jù)隨機數(shù)字表進(jìn)行分組,隨機分為四組,分別為模型組、護(hù)心康低劑量組、護(hù)心康中劑量組、護(hù)心康高劑量組,每組11只。用藥組依據(jù)動物體重,參照動物與人體體表面積折算的等效劑量計算藥物具體劑量,實驗期間每周稱體重,根據(jù)體重變化調(diào)整給藥量。具體分組與用藥為:正常組給予蒸餾水灌胃;模型組:從造模后第57天起,蒸餾水灌胃;護(hù)心康低劑量組:從造模后第57天起,護(hù)心康灌胃給藥用量為0.41 g/(kg·d);護(hù)心康中劑量組:從造模后第57天起,用護(hù)心康進(jìn)行治療,護(hù)心康用量為0.81 g/(kg·d);護(hù)心康高劑量組:從造模后第57天起,護(hù)心康灌胃給藥,用量為1.62 g/(kg·d)。各組每日灌胃體積10 mL/(kg·d),分2次灌胃,連續(xù)4周。

1.2.3取材

實驗8、12周后,用烏拉坦腹腔注射進(jìn)行麻醉后,將大鼠面部向上固定于解剖板上,沿腹白線剖開腹腔,并向上剪開胸腔,將心臟暴露。隨后一手固定心臟,另一手將灌流針插入左心室,用血管鉗夾閉左心室固定灌流針,分別以生理鹽水和4%多聚甲醛進(jìn)行灌注,觀察大鼠情況,尾部僵直、肺葉變白時停止灌注,于主動脈瓣至髂動脈分叉處剪斷,取主動脈、髂動脈分支處血管。

1.2.4檢測項目及方法

1.2.4.1 HE染色病理檢測將取材組織用4%多聚甲醛固定,經(jīng)流水沖洗、脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋后,切片,做HE染色,顯微鏡下觀察病理變化。

1.2.4.2動脈免疫組化檢測按免疫組化試劑盒操作要求染色:石蠟切片,常規(guī)脫蠟至水。3%雙氧水滅活,PBS洗3min共3次,抗原修復(fù),PBS洗3min共3次,滴加封閉液,室溫(37℃)孵育20min,傾去,勿洗。滴加1∶100稀釋的一抗,37℃孵育2~3 h。PBS洗3 min共3次,滴加生物素化二抗工作液,室溫(37℃)孵育20min,PBS洗3 min共3次,滴加辣根酶標(biāo)記鏈霉素卵白素工作液,室溫(37℃)孵育20 min,PBS洗3 min共3次,DAB顯色,自來水洗,蘇木精復(fù)染,脫水,透明中性樹膠封片,顯微鏡下見細(xì)胞漿或細(xì)胞核內(nèi)有棕黃色或棕褐色顆粒即為陽性表達(dá),每張切片選取細(xì)胞分布均勻的5個區(qū)域于400倍視野鏡下觀察照像,以MI動脈粥樣硬化醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)測定其光密度值以進(jìn)行定量分析,光密度值越高,表示其表達(dá)越強。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,均數(shù)間經(jīng)方差齊性檢驗后,進(jìn)行單因素方差分析,多重比較采用LSD-t和Dunnett-t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1各組主動脈內(nèi)膜HE染色病理變化

HE染色切片顯示,正常組血管壁層次結(jié)構(gòu)清晰,主動脈壁內(nèi)膜表面光滑完整,平滑肌排列整齊,無增厚;模型組動脈內(nèi)膜可見隆起的斑塊,病灶表層為大量膠原纖維,有纖維帽的形成,可見炎癥細(xì)胞的浸潤,內(nèi)膜下有泡沫細(xì)胞的聚集,確定大鼠動脈粥樣硬化模型建立成功。護(hù)心康低劑量組動脈壁斑塊厚度相較模型組斑塊厚度薄,病灶內(nèi)可見一定量的泡沫細(xì)胞,護(hù)心康高、中劑量組斑塊厚度較低劑量組進(jìn)一步降低。見圖1(封三)。

2.2護(hù)心康對大鼠主動脈VCAM-1、MCP-1、NF-κB蛋白表達(dá)的影響

VCAM-1、MCP-1主要表達(dá)于動脈內(nèi)膜,內(nèi)皮表面陽性著色為棕黃色反應(yīng)產(chǎn)物沉積,NF-κB蛋白主要表達(dá)于細(xì)胞漿及細(xì)胞間質(zhì),五個組比較正常組主動脈染色較淺,呈淡黃色;模型組動脈內(nèi)膜呈深棕黃色;3個護(hù)心康不同劑量組動脈內(nèi)膜染色呈棕黃色,均較模型組顏色淺。模型組VCAM-1、MCP-1、NF-κB蛋白表達(dá)比正常組高,差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示造模成功后,粥樣斑塊中VCAM-1、MCP-1、NF-κB蛋白表達(dá)升高。NF-κB在護(hù)心康高、中、低劑量組均較模型組低,差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),護(hù)心康高、中劑量組較低劑量組有明顯降低,差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),護(hù)心康高劑量組和中劑量組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);VCAM-1在護(hù)心康高、中劑量組均較模型組低,差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),護(hù)心康低劑量組與模型組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),護(hù)心康高、中劑量組較低劑量組有明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01或P<0.05),護(hù)心康高劑量組和中劑量組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);MCP-1在護(hù)心康高、中、低劑量組均較模型組低,差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),護(hù)心康高、中、低劑量組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1、圖2(封三)。

表1 護(hù)心康對大鼠主動脈NF-κB、VCAM-1及MCP-1蛋白表達(dá)平均光密度值的影響(±s)

表1 護(hù)心康對大鼠主動脈NF-κB、VCAM-1及MCP-1蛋白表達(dá)平均光密度值的影響(±s)

注:與正常組比較,*P<0.01;與模型組比較,▲P<0.01;與低劑量組比較,△P<0.05,◇P<0.01;NF-κB:核轉(zhuǎn)錄因子-κB;VCAM-1:血管細(xì)胞黏附分子-1;MCP-1:單核細(xì)胞趨化蛋白-1

組別VCAM-1 MCP-1正常組模型組護(hù)心康低劑量組護(hù)心康中劑量組護(hù)心康高劑量組只數(shù)6 11 11 11 11 NF-κB 0.130 00±0.014 14 0.550 00±0.114 46*0.406 00±0.070 21▲0.236 00±0.015 17▲◇0.172 00±0.024 90▲◇0.290 00±0.055 23 0.722 00±0.184 17*0.622 00±0.085 56 0.462 00±0.085 56▲△0.410 00±0.047 43▲◇0.118 00±0.029 50 0.370 00±0.062 05*0.260 00±0.080 93▲0.212 00±0.035 64▲0.194 00±0.023 02▲

3 討論

動脈粥樣硬化是動脈壁疾病,是發(fā)生在大、中動脈的一種緩慢進(jìn)展的粥樣硬化性疾病,它的特征是循環(huán)白細(xì)胞的聚集、黏附及跨越,血管內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移,伴隨著一系列化學(xué)因子、細(xì)胞因子和生長因子的產(chǎn)生,導(dǎo)致血管壁脂質(zhì)的形成和纖維組織的損傷[3]。其中的NF-κB、VCAM-1、MCP-1等炎癥因子,大量研究都清楚地顯示了它們在動脈粥樣硬化中的作用及作用方式[4-7]。

MCP-1是具有趨化及活化單核細(xì)胞功能的重要細(xì)胞因子之一,可聚集單核/巨噬細(xì)胞遷移入動脈內(nèi)皮下層,然后巨噬細(xì)胞通過攝取氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)形成泡沫細(xì)胞,加速動脈粥樣斑塊的形成。文獻(xiàn)報道,MCP-1的過量表達(dá)可以加速動脈粥樣硬化的進(jìn)展和泡沫細(xì)胞的形成,而MCP-1的缺失可以減緩動脈粥樣硬化的進(jìn)展[4-5]。Martinovic等[6]通過對263例志愿者的研究顯示,血漿MCP-1水平升高可以增加冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)病風(fēng)險。

黏附因子是參與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間黏附的一系列大分子,其中VCAM-1及細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)在動脈粥樣硬化的形成過程中起著重要的作用,其中VCAM-l早期表達(dá)促進(jìn)了血管內(nèi)皮的損傷[7],在進(jìn)展期則主要通過促進(jìn)已遷入病灶的單核細(xì)胞的滾動、T淋巴細(xì)胞的激活,增加細(xì)胞間的相互作用及多種細(xì)胞因子的釋放,促進(jìn)平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化和增殖,從而形成纖維斑塊,并影響斑塊的穩(wěn)定性。張玉保等[8]研究發(fā)現(xiàn)VCAM-1在粥樣斑塊形成過程中持續(xù)表達(dá),提示黏附分子在動脈粥樣硬化的早期與進(jìn)展期均發(fā)揮著重要作用。

NF-κB是多種炎性反應(yīng)相關(guān)基因的重要轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,在動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展過程中,NF-κB可以調(diào)節(jié)一系列炎癥因子的基因的表達(dá),包括MCP-1和細(xì)胞間黏附分子-1等的表達(dá),與動脈粥樣硬化的炎性反應(yīng)的放大與持續(xù)密切相關(guān)。近年來有學(xué)者認(rèn)為,NF-κB是動脈粥樣硬化發(fā)生的始動機制之一,它可通過調(diào)控炎癥因子的產(chǎn)生,進(jìn)而調(diào)節(jié)白細(xì)胞的聚集、泡沫細(xì)胞的形成以及影響硬化斑塊的穩(wěn)定性,參與動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展[9]。Benard等[10]報道在動脈粥樣斑塊中有NF-κB的活化,涉及的病變區(qū)域與細(xì)胞類型多樣,而在血管無粥樣斑塊的部位則未見或僅見輕微的NF-κB的活化。張玉保等[8]研究顯示經(jīng)相關(guān)治療干預(yù)后,動脈粥樣硬化病灶中,能抑制NF-κB、VCAM-1的激活與表達(dá),從而有效抑制炎癥,且NF-κB及VCAM-1的表達(dá)呈正相關(guān),體現(xiàn)了NF-κB的重要調(diào)控作用。本研究顯示,在動脈粥樣硬化組動脈粥樣硬化內(nèi)膜可見VCAM-1、MCP-1、NF-κB的表達(dá)明顯高于正常組,表明炎癥因子NF-κB、VCAM-1、MCP-1參與冠狀動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展。

動脈粥樣硬化根據(jù)其臨床表現(xiàn),中醫(yī)將其歸屬于“胸痹”、“心痛”、“真心痛”、“中風(fēng)”、“痰飲”、“脫疽”等范疇。本病病位在血脈,與肝、脾、腎有關(guān),多為本虛標(biāo)實。蔡光先教授根據(jù)多年的臨床經(jīng)驗自擬護(hù)心康,其藥物組成為丹參、黃芪、瓜蔞皮、薤白、半夏、陳皮、茯苓、蒲黃、茜草、山楂、三七等十余味中藥,諸藥合用,體現(xiàn)了氣、痰、瘀同治,心肝脾共調(diào)的整體辨證思路[11-12]。

實驗研究表明,護(hù)心康能降低高血脂,降低血清和動脈粥樣硬化斑塊中TNF-α的表達(dá),而抑制由此引發(fā)的血管壁炎性反應(yīng),從而起到治療冠心病的作用[11-12]。臨床研究也表明,護(hù)心康對痰瘀阻絡(luò)型冠心病、心絞痛有較好的療效,能有效改善心絞痛的發(fā)作癥狀和心電圖表現(xiàn),降低全血黏度,同時提高患者的生存質(zhì)量[13-14]。

此次實驗顯示護(hù)心康具有降低粥樣斑塊中NF-κB、VCAM-1、MCP-1蛋白表達(dá)的功效,對VCAM-1、NF-κB的影響,高、中劑量組明顯優(yōu)于低劑量組,體現(xiàn)出劑量上的優(yōu)勢。由此可見,護(hù)心康能夠抑制斑塊內(nèi)炎性反應(yīng),從而穩(wěn)定動脈粥樣硬化易損斑塊,并且與劑量有一定的相關(guān)性,為護(hù)心康應(yīng)用于臨床提供更多有價值的微觀研究依據(jù),其進(jìn)一步的作用機制還在深入研究中。

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Effect of Huxinkang on expression of NF-κB,VCAM-1 and MCP-1 in ratsw ith atherosclerosis

GUO Le1PAN Kun2YIN Sheng3YANG Junhui1
1.Library,Hu'nan University of Chinese Medicine,Hu'nan Province,Changsha 410208,China;2.Laboratory,Hu'nan University of Chinese Medicine,Hu'nan Province,Changsha 410208,China;3.Animal Center,Hu'nan University of Chinese Medicine,Hu'nan Province,Changsha 410208,China

Objective To explore themechanism of Huxinkang(HXK)on prevention of rats with atherosclerosis(AS). M ethods The ratswere fed with high cholesterol diet and given disposable intraperitoneal injection of vitamin D3to induce themodels,then,they were treated by low,middle and high dose of HXK.The levels of nuclear factor gene binding(NF-κB),vascular cell adhesionmolecule-1(VCAM-1)and monocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)on aortic of AS rats were examined by immunohistochemistry in each group.Results All the low,middle and high dose groups could decrease the expression of aortic NF-κB,VCAM-1 and MCP-1 in rats(P<0.01),and the effects inmiddle and high dose groupswere better than the expression of NF-κB,VCAM-1 in low dose group,the differences were statistically significant[NF-κB:(0.236 00±0.015 17),(0.172 00±0.024 90)vs(0.406 00±0.070 21);VCAM-1:(0.462 00± 0.085 56),(0.410 00±0.047 43)vs(0.622 00±0.085 56)](P<0.05).Conclusion HXK can decrease the expression of NF-κB,VCAM-1 and MCP-1 of inflammatory cytokines to inhibit the inflammation in aortic tissue of AS rats,so as to achieve the protective effect on atherosclerosis.

Huxinkang;Atherosclerosis;NF-κB;VCAM-1;MCP-1;Rat

R543.3

A

1673-7210(2015)05(a)-0019-04

2014-11-18本文編輯:張瑜杰)

湖南省中醫(yī)藥科研計劃項目(60010287)。

郭樂(1985.9-),女,碩士;研究方向:中西醫(yī)內(nèi)科學(xué)。

楊軍輝(1969.4-),男,博士,副教授;研究方向:中醫(yī)診斷學(xué)。

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