林 琳,張東威,塔 娜,劉 鑫,劉月英,白夢蕾,孫天洋,陶 春
(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古通遼 028000;2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院;3.包頭醫(yī)學(xué)院)
蒙成藥扎沖十三味丸(又名嘎迪-13味丸),由制草烏、訶子、麝香、禹糧土、制珊瑚、制珍珠、木香、石菖蒲、沉香、甘草、丁香、煅磁石、肉豆蔻13味單藥組成,蒙醫(yī)臨床一直用于治療半身不遂,神經(jīng)麻痹,風(fēng)濕,關(guān)節(jié)疼痛等疾病,療效滿意[1],已收錄入《中華人民共和國藥典》[2]。木香和沉香的主要的化學(xué)成分均有木香內(nèi)酯,木香內(nèi)酯具有極強(qiáng)的抗炎鎮(zhèn)痛效果。丁香在蒙醫(yī)臨床治療心血管疾病中,也被認(rèn)為具有抗炎、抗氧化作用[3]。本實驗制備改良大鼠腹主動脈縮窄模型,通過血流動力學(xué)改變造成實驗大鼠血管內(nèi)皮損傷,應(yīng)用扎沖十三味丸干預(yù),探討該藥對血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷所致炎癥反應(yīng)干預(yù)作用的相關(guān)因素。
1.1實驗動物 選用8周Sprague-Dawley(SD)健康大鼠100只,雄性,體重180~210 g,購于長春市億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司(SPF級,動物編號:SCXK(吉)-2018-0007),于內(nèi)蒙古民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院動物實驗室(清潔級)適應(yīng)性飼養(yǎng)一周,標(biāo)準(zhǔn)大鼠飼料飼養(yǎng),自由攝食飲水,溫度23~25 ℃,濕度55 %~70 %。術(shù)前12 h禁食。
1.2試劑與儀器 扎沖十三味丸由內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院蒙藥制劑室提供(批準(zhǔn)文號:內(nèi)藥制字M14060747),Elisa試劑盒購自武漢華聯(lián)科生物技術(shù)有限公司。酶標(biāo)儀為芬蘭Labsystems Multiskan MS公司產(chǎn)品,儀器型號為352型。透射電子顯微鏡為日本日立綜合跨國公司(hitachi)生產(chǎn),儀器型號HT7700。
1.3方法
1.3.1分組 首先將100只SD大鼠隨機(jī)選出25只為假手術(shù)組,只暴露腹主動脈,不做其他手術(shù);其余75只進(jìn)行改良腹主動脈縮窄模型手術(shù);將手術(shù)后的實驗大鼠隨機(jī)分為模型組、扎沖十三味丸組、曲美他嗪組,每組25只,自由飲水?dāng)z食。
1.3.2給藥 藥量參考《藥理實驗方法學(xué)》計算方法。扎沖十三味丸以蒸餾水配制成2 %濃度,灌胃給藥,每日一次,每次1.2 mL;模型組給予生理鹽水灌胃;假手術(shù)組在同一環(huán)境下飼養(yǎng)不予灌胃。西藥鹽酸曲美他嗪用于心血管疾病的治療,具有改善心肌細(xì)胞缺氧和血管內(nèi)皮細(xì)胞功能作用[4],本實驗作為實驗比對組。曲美他嗪按成人口服劑量6.3倍,用雙蒸水稀釋后灌胃。
1.3.3模型建立 建立改良腹主動脈縮窄模型。實驗大鼠10 %水合氯醛(0.35 mL/100 mg)腹腔注射麻醉,大鼠右側(cè)臥位固定于操作臺上,腹左側(cè)肋弓下緣脊柱前備皮,常規(guī)消毒,在肋脊角下縱型切開皮膚1~2 cm,鈍性分離筋膜及肌肉,暴露左腎及其上方的腹主動脈,分離出腹主動脈,用4號縫合線從腹主動脈下方穿過備用,將磨鈍的0.7 mm注射針頭平行至于腹主動脈外側(cè),將針頭與腹主動脈一起捆綁后,迅速小心拔出針頭,造成腹主動脈部分狹窄,縫合后常規(guī)消毒,大鼠保溫復(fù)蘇至清醒,自由飲食飲水。扎沖十三味丸組在手術(shù)第二天開始給扎沖十三味丸組灌配置好的扎沖十三味丸藥液、模型組灌生理鹽水、曲美他嗪比對組灌配置好的曲美他嗪藥液。共建模28天。
1.3.4標(biāo)本的采集與檢測 于造模28 d腹主動脈取血(麻醉同上),剪下帶有結(jié)扎線段的腹主動脈2~3cm。將腹主動脈做相應(yīng)的染色觀察,方法嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行;采用Western-blot法檢測血管組織中IL-6、TNF-α蛋白的表達(dá);Elisa法檢測實驗大鼠血清中IL-6、TNF-α含量及血漿中血管內(nèi)皮因子NO、ET-1的含量。
2.1通過Masson染色法觀察扎沖十三味丸對大鼠血管組織纖維化程度 Masson染色法觀察血管組織,膠原纖維呈藍(lán)色,肌纖維呈紅色。假手術(shù)組膠原纖維、肌纖維厚薄均勻排列正常;模型組藍(lán)染膠原纖維增多,提示有膠原纖維化;扎沖十三味丸組血管組織藍(lán)染面積與模型組相比減少;曲美他嗪比對組血管組織藍(lán)染面積與扎沖十三味丸組藍(lán)染面積相似,與模型組相比藍(lán)染面積減少。通過Image J軟件計算膠原容積分?jǐn)?shù),分析血管組織纖維化程度。假手術(shù)組膠原容積分?jǐn)?shù)為7.318 %;模型組膠原容積分?jǐn)?shù)高于假手術(shù)組;扎沖十三味丸組與曲美他嗪組膠原容積分?jǐn)?shù)差距不大但小于模型組大于假手術(shù)組。
通過對實驗大鼠血管壁組織進(jìn)行Masson染色,結(jié)果顯示見模型組較假手術(shù)組實驗大鼠血管壁組織的藍(lán)染膠原纖維增多,膠原容積分?jǐn)?shù)增高,提示有膠原纖維化。
圖1 大鼠血管組織Masson染色圖
圖2 各組大鼠Masson染色膠原容積分?jǐn)?shù)
2.2HE染色觀察扎沖十三味丸對實驗大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞炎性損傷的干預(yù) 通過HE染色法,觀察血管組織炎性細(xì)胞浸潤情況:假手術(shù)組實驗大鼠的血管內(nèi)皮細(xì)胞的排列和形態(tài)均正常、無炎性細(xì)胞浸潤;模型組實驗大鼠的血管組織中局部管壁結(jié)構(gòu)不清,可見較多炎性細(xì)胞、多核巨細(xì)胞、中性粒細(xì)胞浸潤;扎沖十三味丸組實驗大鼠的血管組織局部管壁可見少量炎性細(xì)胞浸潤,較模型組炎性細(xì)胞浸潤數(shù)量減少;曲美他嗪組實驗大鼠血管組織有炎性細(xì)胞浸潤與扎沖十三味丸組相似,較模型組炎性細(xì)胞浸潤數(shù)量減少。
2.3通過透射電鏡觀察 透射電子顯微鏡下觀察血管超微結(jié)構(gòu)的變化,可見各組血管平滑肌均存在不同程度損傷。假手術(shù)組血管平滑肌細(xì)胞有較輕微的損傷,線粒體數(shù)量較少,輕度腫脹,線粒體嵴模糊,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未見明顯擴(kuò)張;模型組血管平滑肌細(xì)胞損傷較為嚴(yán)重,膜內(nèi)脂滴較多,細(xì)胞器空泡變;扎沖十三味丸組血管平滑肌細(xì)胞損傷較模型組輕,線粒體數(shù)量較少,輕度腫脹;曲美他嗪組平滑肌細(xì)胞損傷較模型組重較扎沖十三味丸組輕,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可見明顯擴(kuò)張。
圖3 大鼠血管組織HE染色
圖4 大鼠透射電鏡圖×60K
2.4通過 ELISA法觀察扎沖十三味丸對大鼠血管內(nèi)皮功能的影響 通過 ELISA法檢測實驗大鼠血清中IL-6和TNF-α的含量。與假手術(shù)組相比較,模型組中IL-6和TNF-α的含量增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);扎沖十三味丸組、曲美他嗪組IL-6和TNF-α的含量增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組相比較,扎沖十三味丸組、曲美他嗪組IL-6和TNF-α的含量降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
通過ELISA法檢測實驗大鼠血漿NO和ET-1含量,觀察血管的舒張收縮狀態(tài)。與假手術(shù)組相比,模型組中NO和ET-1的含量均顯著增加(P<0.05);扎沖十三味丸組較模型組NO和ET-1的含量降低,差異顯著(P<0.05);曲美他嗪組較模型組NO和ET-1的含量降低,差異顯著(P<0.05);曲美他嗪組較扎沖十三味丸組差異不明顯(P>0.05)。
表1 各組大鼠血清IL-6、TNF-α含量比較
表2 各組大鼠血漿中NO、ET-1含量比較
2.5計算各組大鼠血漿中NO/ET-1比值 內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張收縮功能ET-1/NO系統(tǒng),是評價內(nèi)皮功能的重要標(biāo)準(zhǔn)。模型組NO和ET-1含量較假手術(shù)組均增高,且NO/ET-1比值(1.025)高于假手術(shù)組(0.628);扎沖十三味丸組NO和ET-1含量均高于假手術(shù)組而低于模型組,NO/ET-1比值(1.001)。扎沖十三味丸可以降低血漿中NO和ET-1含量,對模型組血管的緊張度無改變影響;曲美他嗪組,NO/ET-1比值下降,為0.704,較模型組小,較假手術(shù)組高,較扎沖十三味丸組小。見表3、圖5。
表3 各組大鼠血漿中NO/ET-1比值比較
圖5 各組大鼠血漿中NO/ET-1比值比較
2.6通過免疫印跡法觀察 通過免疫印跡法檢測實驗大鼠血管組織中IL-6和TNF-α蛋白的表達(dá)。大鼠血管組織中IL-6蛋白表達(dá):模型組較假手術(shù)組表達(dá)顯著增加(P<0.05);扎沖十三味丸組、曲美他嗪比對組較模型組表達(dá)顯著降低(P<0.05)。大鼠血管組織中TNF-α蛋白表達(dá):模型組較假手術(shù)組表達(dá)顯著增加(P<0.05);扎沖十三味丸組、曲美他嗪組較模型組表達(dá)顯著降低(P<0.05)。見圖6、表4。
圖6 大鼠血管組織中IL-6和TNF-α蛋白的表達(dá)
表4 大鼠血管組織中IL-6和TNF-α蛋白的表達(dá)
血管縮窄,血流動力學(xué)會發(fā)生改變,致使血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷引起炎性反應(yīng)的發(fā)生,炎性細(xì)胞因子TNF-α不但促使炎性細(xì)胞聚集和炎癥介質(zhì)的釋放及誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子IL-6的分泌,也可影響內(nèi)皮舒張因子NO的合成和生物利用率,導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和血栓的形成等一系列病理生理過程[5]。IL-6由單核細(xì)胞分泌,在炎癥反應(yīng)中,使血管通透性增加及血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重并破壞其完整性和使其功能障礙。內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能NO/ET-1系統(tǒng)失衡,將引發(fā)血管內(nèi)皮機(jī)能失衡,由此造成諸如血栓、斑塊的產(chǎn)生等[6]。
本實驗應(yīng)用改良腹主動脈縮窄模型,通過血流動力學(xué)改變致實驗大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,而后給予相應(yīng)的藥物干預(yù)。結(jié)果顯示,扎沖十三味丸干預(yù)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷炎性反應(yīng),使管壁組織中炎性細(xì)胞減少,線粒體腫脹減輕,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張程度減少,此作用與改善血管組織纖維化程度、降低血管組織中IL-6和TNF-α蛋白的表達(dá)、減少血清中炎性細(xì)胞因子IL-6和TNF-α的含量因素相關(guān),且優(yōu)于西藥曲美他嗪,而與內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能NO/ET-1系統(tǒng)平衡無關(guān)。西藥曲美他嗪有調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能NO/ET-1系統(tǒng)平衡的作用。
蒙成藥扎沖十三味丸對心腦血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病都有一定的療效,但其在其他疾病治療中的應(yīng)用仍不明確。扎沖十三味丸具有舒筋活血、鎮(zhèn)靜止痛、擴(kuò)張微血管、抑制血小板凝集、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞等作用,其作用機(jī)制尚有待進(jìn)一步從臨床、病理和分子角度進(jìn)行深入研究,從而不斷拓展其臨床適應(yīng)證,為人類健康服務(wù)。