代培方,任蓁,牛雯穎,肖洪彬,劉思瑩,劉欣欣,任宇婷,穆欣?
(1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040;2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)
急性心肌缺血(acute myocardial ischemia,AMI)屬于心血管病急癥之一,是由于冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)狹窄、堵塞導(dǎo)致心肌血供突然中斷、心肌供血不足,使心肌細(xì)胞缺血、缺氧而引起心肌功能受損和壞死的病理狀態(tài)[1-3]。數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)和歐洲地區(qū)每年分別有約240 萬(wàn)和400 萬(wàn)人的因AMI 而死亡[4]?!吨袊?guó)心血管健康與疾病報(bào)告2020》顯示,我國(guó)心血管病負(fù)擔(dān)沉重,近年來(lái)心血管病死亡連續(xù)位居中國(guó)居民總死亡原因首位,患病率和病死率呈快速上升趨勢(shì)[5],其中AMI 是關(guān)鍵致死因素[6]。AMI 已成為全球迫切需要解決的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題之一?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療AMI 的主要手段有藥物治療、溶栓治療、經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)、冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)等[7]。上述方法能夠快速恢復(fù)心肌血供、挽救壞死心肌組織,是早期改善臨床結(jié)局的最有效的策略。然而冠狀動(dòng)脈再通治療手段并不能再生和補(bǔ)償心肌細(xì)胞死亡的損失,且在恢復(fù)缺血心肌血流的同時(shí)還可能會(huì)帶來(lái)再灌注損傷[8]。因此,積極尋找更為有效的AMI 防治方法和藥物至關(guān)重要。中醫(yī)古籍并沒(méi)有“心肌缺血”“心肌梗死”病名,可歸于“真心痛”“胸痹”“心痛”等范疇,《黃帝內(nèi)經(jīng)》及現(xiàn)代中醫(yī)臨床診療指南均認(rèn)為AMI 與氣虛、血瘀、痰瘀、寒凝、氣滯、氣陰兩虛等有關(guān),因而臨床多以益氣、活血、養(yǎng)陰、通絡(luò)等法為主進(jìn)行治療[9-10]。多項(xiàng)研究證實(shí),中醫(yī)藥防治AMI 具有較低毒性、高生物活性的特點(diǎn),對(duì)心肌缺血損傷有較好的保護(hù)作用[11-12]。但尋找更為安全有效的藥物,仍是國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界不懈努力的重要方向,而針對(duì)藥食同源食療方治療AMI 的研究報(bào)道卻鮮有見(jiàn)到。中醫(yī)學(xué)素來(lái)就有“以食代養(yǎng)、醫(yī)食同根、藥食同源”的防病、治病理念,因此,利用藥食同源物品研究和開(kāi)發(fā)食療方劑學(xué)有著堅(jiān)實(shí)的中醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)。
本課題組前期研究建立了《中藥大辭典》《中醫(yī)方劑大辭典》藥食同源物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),從中篩選出具有補(bǔ)氣、養(yǎng)陰、活血作用的益氣養(yǎng)陰方,并經(jīng)過(guò)多名專家論證,確立由黃芪、葛根、西洋參、黃精、山茱萸、山藥、山楂、玉竹、豆豉9 種組成益氣養(yǎng)陰方。大量研究證實(shí)本方中的有效成分具有改善心血管功能的相關(guān)作用。為探明該方治療心肌缺血的機(jī)制,本課題組采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支經(jīng)典造模方法制備AMI 大鼠模型,通過(guò)檢測(cè)分析心電圖變化、血清肌酸激酶(CK)、羥丁酸脫氫酶(HBDH)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)及乳酸脫氫酶(LDH)含量、心肌總超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSHPx)、丙二醛(MDA)水平、心肌梗死面積等指標(biāo),對(duì)益氣養(yǎng)陰方抗心肌缺血的作用機(jī)制進(jìn)行探究。
SPF清潔級(jí)10周齡健康雄性Wistar大鼠70只,體質(zhì)量250~280 g,合格證號(hào):SCXK(黑)2019-001,使用許可證號(hào):SYXK(黑)2019-001。實(shí)驗(yàn)前大鼠予自由性飲食水,適應(yīng)性喂養(yǎng)習(xí)慣環(huán)境1 周。實(shí)驗(yàn)環(huán)境:溫度20~25 ℃,濕度50%~60%,每日徹底清潔消毒1次。
儀器:MP150 多導(dǎo)生理記錄儀(美國(guó)BIOPAC);HX-200小動(dòng)物呼吸機(jī)(成都泰盟);KY2000半自動(dòng)生化分析儀(日本島津)。
試劑:AST試劑盒(貨號(hào):C010-1)、CK 試劑盒(貨號(hào):A032-1)、HBDH 試劑盒(貨號(hào):E005-1-1)、LDH 試劑盒(貨號(hào):A020-1)、T-SOD 試劑盒(貨號(hào):A001-1)、GSH-Px 試劑盒(貨號(hào):A005-1)、MDA 試劑盒(貨號(hào):A003-1)均購(gòu)于南京建成生物工程研究所;2%的2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色液(北京雷根生物技術(shù)有限公司)。
藥物:益氣養(yǎng)陰方中各味中藥飲片均購(gòu)自于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,經(jīng)藥劑科鑒定,飲片符合2015版《中華人民共和國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)煎煮流程制備后,再將藥液后減壓濃縮為1.1 g/mL生藥,4 ℃冰箱冷藏備用,灌胃時(shí)加蒸餾水調(diào)成所需給藥濃度,溫服;硝苯地平控釋片(10 mg/片,揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司);氨基甲酸乙酯(烏拉坦,天津光復(fù)精細(xì)化工研究所)。
按體質(zhì)量隨機(jī)分為7 組,分別為空白組(K 組)、假手術(shù)組(J 組)、模型組(M 組)、陽(yáng)性藥對(duì)照組(Y 組)和益氣養(yǎng)陰方高、中、低劑量組(分別為G 組、Z 組和D組)。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進(jìn)行灌胃給藥14 d。按藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法學(xué)計(jì)算益氣養(yǎng)陰方高、中、低劑量組的給藥劑量分別為22、11、5.5 g/kg;陽(yáng)性對(duì)照組給藥劑量為3.7 mg/kg;正常組和模型組灌胃等量生理鹽水。除空白組、假手術(shù)組外,其余各組連續(xù)給藥14 d 后,第15 天行左冠狀動(dòng)脈前降支(left anterior descending coronary artery,LAD)結(jié)扎術(shù)制備AMI 模型,當(dāng)左心室前壁出現(xiàn)灰白或發(fā)紺,心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST 段弓背樣抬高≥0.1 mV時(shí),表示造模成功[13-14]。
1.4.1 心電圖監(jiān)測(cè)
連續(xù)給藥14 d 后,采用10%烏拉坦(20 mL/kg)腹腔注射麻醉后,將大鼠固定于放置恒溫動(dòng)物墊實(shí)驗(yàn)板上,按要求連接MP150 多導(dǎo)生理記錄儀,觀察并記錄大鼠正常狀態(tài)下心電圖。LAD 結(jié)扎術(shù)造模成功后,全程密切觀察心電圖的動(dòng)態(tài)改變并記錄。選取7 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)描記心電圖,分別是麻醉后、結(jié)扎成功后、結(jié)扎后10 min、結(jié)扎后30 min及結(jié)扎后1、2、4、6 h。
1.4.2 血清及心肌標(biāo)本采集
采用腹主動(dòng)脈采血法采集大鼠動(dòng)脈血標(biāo)本。取血4 mL,取血后立即進(jìn)行離心、分離、分裝、凍存?zhèn)溆?。各組均隨機(jī)抽取3 只大鼠,取完血后迅速摘取心臟,冷鹽水沖洗干凈心腔殘血,迅速用手術(shù)刀切去結(jié)扎線以上部分,將結(jié)扎部位與心尖部之間的心臟組織以垂直心臟縱軸方向切成3 等份,取近心尖部1/3 的心肌組織,置于-20 ℃冰箱中凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.3 TTC染色計(jì)算心肌梗死面積
取血后迅速摘取心臟,冷鹽水沖洗干凈心腔殘血,再置于濾紙上吸干水分,盛放于無(wú)菌小培養(yǎng)皿并用封口膜封口,再置于-20 ℃冰箱中凍存。TTC染色步驟:①凍存取出;②心臟組織切片;③TTC 染色;④避光溫育;⑤固定、觀察;⑥拍照取圖;⑦計(jì)算梗死面積比。觀察心臟組織梗死區(qū)呈灰白色,非缺血區(qū)呈磚紅色,計(jì)算心肌梗死面積比。
心肌梗死面積比= Σ 切片中蒼白區(qū)面積× 厚度/Σ 切片總面積× 厚度
1.4.4 血清心肌酶的測(cè)定
血清樣本取出后解凍處理,平衡至常溫。用KY2000 半自動(dòng)生化分析儀酶比色法測(cè)定血清肌酸激酶(CK)、羥丁酸脫氫酶(HBDH)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)及乳酸脫氫酶(LDH)活性。
1.4.5 心肌組織中抗氧化酶活力的測(cè)定
取凍存的心肌組織組織勻漿后,用ELISA 法測(cè)定GSH-Px、MDA、SOD含量水平。所有實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照相應(yīng)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,組間比較采用One-way ANOVA。以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
大鼠LAD 結(jié)扎術(shù)造模成功后,觀察其心電圖可以發(fā)現(xiàn),與空白組及假手術(shù)組相比較,模型組和各給藥組大鼠心電圖ST 段呈進(jìn)行性弓背向上抬高,T 波直立高尖,呈“小紅旗”樣,振幅增高,提示AMI 模型構(gòu)建成功;缺血30 min 達(dá)到峰值,此后振幅略下降,連續(xù)觀察6 h,見(jiàn)圖1。
圖1 造模前后大鼠心電圖變化
與K 組相比,J 組血清AST、CK、HBDH 和LDH 含量變化不大,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與K 組比較,M 組血清AST、CK、HBDH 和LDH 含量水平均明顯升高(P<0.01);與M 組比較,Y、D、Z、G 組血清AST、CK、HBDH 和LDH 含量水平均低于模型組(P<0.05,P<0.01),益氣養(yǎng)陰方各組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠血清心肌酶含量水平比較(±s)
表1 各組大鼠血清心肌酶含量水平比較(±s)
注:與K組比較,##P <0.01;與M組比較,*P <0.05,**P <0.01。
組別K組J組M組Y組D組Z組G組n 10 8 9 9 8 9 9 AST(U/L)70.75±16.21 77.68±13.48 434.96±53.43##334.73±33.64**373.74±47.92*323.79±59.85**350.50±41.55**CK(U/L)302.68±37.63 347.33±53.64 656.19±86.40##475.12±75.64**555.98±62.93*499.36±80.10**501.81±89.15**HBDH(U/L)149.15±48.31 116.25±46.64 501.69±67.40##372.12±57.24**423.35±59.18*371.41±65.39**352.50±67.21**LDH(U/L)241.82±65.91 204.72±60.11 472.23±99.34##353.28±59.50*336.89±61.44*339.76±74.82*357.14±71.86*
與K 組相比,M 組大鼠心肌中SOD、GSH-Px 的活性顯著降低,MDA 的活性升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與M 組相比,Y、D、Z、G 組大鼠心肌中的SOD、GSH-Px活性均顯著升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),MDA 的活性顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)。見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠心肌組織抗氧化酶活力水平的比較(±s)
表2 各組大鼠心肌組織抗氧化酶活力水平的比較(±s)
注:與K 組比較,#P <0.05##,P <0.01;與M 組比較,*P <0.05,**P <0.01。
組別K組J組M組Y組D組Z組G組n 10 8 9 9 8 9 9 SOD(U/L)269.16±30.04 270.32±35.51 215.83±26.91##266.58±28.97**255.05±31.17*260.93±26.88**253.41±24.88**GSH-Px(U/L)983.19±99.84 968.60±103.31 795.36±98.90##940.33±99.10**900.91±104.27*947.93±116.16**948.01±117.47**MDA(μmol/L)8.77±1.96 9.06±2.01 12.62±2.34##9.20±1.73**9.93±2.00*9.39±1.35**9.71±1.65**
K 組、J 組心肌組織的TTC 染色結(jié)果是全部磚紅色,沒(méi)有蒼白色,表明心肌無(wú)梗死;M 組左心室的前壁和側(cè)壁呈現(xiàn)大片白色,表明心肌出現(xiàn)大面積梗死。Y、D、Z、G組染色結(jié)果顯示,左心室前、側(cè)壁的白色面積減少,表明心肌梗死面積有所減少,見(jiàn)圖2。與M 組(33.32 ± 3.81)%相比,Y 組(16.67 ± 1.83)%、Z 組(15.02 ± 1.70)%、G 組(14.18 ± 1.35)%顯著下降(P<0.05)。見(jiàn)圖3。
圖2 各組大鼠心肌TTC染色結(jié)果
圖3 各組大鼠心肌梗死面積的比較
近年來(lái),隨著人們不健康生活方式日漸普遍,心血管病危險(xiǎn)因素對(duì)居民健康的影響越加顯著,我國(guó)心血管病的發(fā)病率和病死率持續(xù)增高,已成為我國(guó)居民首位死亡原因[5],因此尋找能夠降低其患病率的飲食方法顯得尤為重要。在中醫(yī)基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下的藥食同源食療不僅具有悠久的歷史,而且臨床效果顯著,正契合心血管疾病的防治策略。本研究組方中黃芪、山藥、西洋參性溫味甘平,有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、行滯通痹的功效;玉竹、黃精性平味甘、山茱萸性微溫味酸澀,三者并用取養(yǎng)陰固脫之功;葛根、山楂性涼味甘,有行氣、活血、散瘀之功,豆豉性味苦寒,有宣郁、解毒的功效;諸藥合用共奏益氣養(yǎng)陰、活血散瘀之功。黃芪經(jīng)常用于煎湯或代茶飲食療中,取補(bǔ)氣補(bǔ)虛之功;西洋參為補(bǔ)而不上火的滋補(bǔ)佳品,可切片生用,煎湯、泡飲、口含、研末沖服均可[15];山藥適于做粥食用,清代名醫(yī)張錫純用山藥粥治療多種疾??;山楂自古便是有名的“果子藥”,生食、蒸煮均可,但脾胃虛弱的人不宜多食;葛根用于藥膳自古有之,陶弘景云:“葛根,人皆蒸食之”[16];山茱萸常用于食療粥或湯佐膳,在食品加工中已應(yīng)用于果酒、飲品等領(lǐng)域[17];玉竹與黃精同屬黃精屬的代表性藥食兩用中藥,常見(jiàn)于湯粥、酒方等食療中,有益氣養(yǎng)陰潤(rùn)燥之功[18];淡豆豉藥食兩用歷史悠久,廣泛使用于多種食療方及各類烹飪食品中[19]。
AMI 病理生理過(guò)程十分復(fù)雜,目前大量研究證實(shí)主要與氧化應(yīng)激損傷、炎性反應(yīng)、鈣超載和細(xì)胞凋亡等密切相關(guān)。研究表明心肌缺血會(huì)導(dǎo)致機(jī)體氧化與抗氧化失衡,產(chǎn)生大量活性氧(ROS)物質(zhì),導(dǎo)致氧化應(yīng)激損傷[20-21]。心肌酶廣泛存在于心肌細(xì)胞中,大量ROS 造成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷,細(xì)胞膜通透性增加甚至破裂,使心肌內(nèi)這些特異性酶不同程度釋放入血,包括AST、CK、LDH 等[22],可作為心肌損傷的診斷性標(biāo)志物[23]。當(dāng)ROS 攻破細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)后會(huì)耗盡細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵的抗氧化劑,如GSH、SOD,引起多種酶失活,抑制心肌細(xì)胞能量合成,導(dǎo)致Ca2+超載等,進(jìn)一步加重心肌損傷。脂類物質(zhì)被氧化后主要分解生成MDA,MDA又會(huì)造成細(xì)胞DNA 損傷,導(dǎo)致GSH-Px 及SOD 活性降低[24]。因此,以上指標(biāo)的含量測(cè)定心肌細(xì)胞損傷的嚴(yán)重程度,有助于評(píng)價(jià)抗心肌藥物的作用效果[25-26]。TTC染色可直觀地觀察心肌組織梗死與缺血情況。
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)益氣養(yǎng)陰方對(duì)AMI 大鼠的心肌細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用。與模型組比較,益氣養(yǎng)陰方低、中、高劑量組血清AST、CK、HBDH 和LDH 含量水平均低于模型組(P<0.05)。與模型組相比,益氣養(yǎng)陰方低、中、高劑量組心肌中的SOD、GSH-Px活性均升高,MDA 的活性降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。TTC染色結(jié)果顯示,D、Z、G組大鼠左心室前壁、心尖部的蒼白面積減少,表明心肌梗死面積有所減少;與模型組相比,益氣養(yǎng)陰方中、高劑量組心肌梗死面積百分比顯著下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本研究發(fā)現(xiàn)益氣養(yǎng)陰方能有效減輕AMI 大鼠的心肌損傷程度,抑制血清心肌酶的釋放,提高心肌中抗氧化酶活性,減輕MDA 水平,從而發(fā)揮保護(hù)心肌的作用,但其作用機(jī)制還需進(jìn)一步的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行證明。