蔡素華,任禮錫 (廣州中醫(yī)藥大學金沙洲醫(yī)院藥學部,廣東 廣州 510168)
糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病重要并發(fā)癥之一,同時也是造成糖尿病死亡的主要原因[1]。DCM的典型病理變化主要是心肌纖維化及心肌肥厚等,心肌病變的發(fā)生主要同糖尿病高血糖、高血脂狀態(tài)相關(guān),可引起氧化應激及相關(guān)線粒體功能障礙[2]。P38絲裂原活化蛋白激酶(P38-MAPK)屬于一種可被細胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等不同的細胞外刺激等激活的促分裂原活化蛋白激酶,可起到應激調(diào)節(jié)及促炎性反應的作用。加味芩桂術(shù)湯具有活血寧心、健脾利濕、溫陽化飲的功效,現(xiàn)代醫(yī)學研究表明其中的黃芪可改善T細胞功能及降低肺動脈壓,減輕右前心負荷及松弛血管平滑肌,增加血流量[3]。奧氮平是非典型神經(jīng)安定藥,能夠拮抗多巴胺、5-羥色胺(5-HT)及膽堿能受體。然而關(guān)于加味芩桂術(shù)湯聯(lián)合奧氮平對于調(diào)節(jié)糖尿病大鼠P38-MAPK信號通路所介導的心肌纖維化的作用機制尚且不明確[4]?;诖耍狙芯繑M建立糖尿病大鼠模型,探討了聯(lián)合用藥的干預機制。
1.1材料:選取70只清潔級雄性SD大鼠,平均體重(204.15±8.42)g。大鼠均自由覓食飲水,在20℃~25℃溫度及50%~55%濕度的環(huán)境下進行適應性喂養(yǎng),持續(xù)喂養(yǎng)1周后開始實驗。本次研究經(jīng)過本院醫(yī)學倫理委員會同意。
1.2試劑:奧氮平(江蘇豪森藥業(yè)集團有限公司,國藥準字H20010799,規(guī)格10 mg*7 s);鏈脲佐菌素(Sigma公司);兔抗鼠P38-MAPK抗體(北京博奧森公司)。
1.3方法
1.3.1造模:按30 mg/kg體重的劑量腹腔內(nèi)注射鏈脲佐菌素,5 d后檢測血糖指標不達標者再按25 mg/kg體重的劑量腹腔內(nèi)注射鏈脲佐菌素。造模成功的標準為最后1次注射5 d后測定尾靜脈隨機血糖,認為血糖≥16.7 mmol/L者為造模成功。
1.3.2分組:最終40只大鼠建模成功,然后按照隨機數(shù)字表法分成模型組、加味芩桂術(shù)甘湯組、奧氮平組、加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組,每組各10只大鼠。其余的30只未建模成功的大鼠納入為對照組。模型組與對照組均給予0.9% NaCl溶液5 ml/(kg·d),奧氮平組給予10 mg/d灌注。加味芩桂術(shù)甘湯組給予加味芩桂術(shù)甘湯,基礎(chǔ)組方如下:甘草6 g、酒軍8 g、麻黃8 g、桔梗 10 g、陳皮10 g、大腹皮10 g、川芎10 g、丹參30 g、黃芪30 g、茯苓30 g、葶藶子15 g、白術(shù)15 g、桂枝15 g。辨證加減,對紫紺嚴重者加澤蘭20 g;氣虛乏力者加人參10 g;腹脹納差者加厚樸15 g;痰多咯痰不爽者加萊菔子5 g、枳實5 g、半夏5 g。1次/d,連續(xù)8周。加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組同時給予兩種藥物干預。
1.4觀察指標:各組均在喂養(yǎng)8周后處死大鼠,取組織進行病理形態(tài)學觀察、超聲心動圖檢查及P38-MAPK蛋白表達。①病理形態(tài)學觀察:稱重左心室重量,取心尖部分置于4%多聚甲醛固定48 h,固定的心肌組織脫水及石蠟包埋,制作切片后Masson染色、脫水、透明并封片固定,阿光鏡下觀察心肌細胞及膠原形態(tài),采取計算機軟件定量分析心肌膠原含量。②超聲心動圖檢查:實驗末進行超聲心動圖檢查,清晰顯示胸骨旁長軸切面,測量舒張末期左室內(nèi)徑、右室內(nèi)徑、收縮末期左房內(nèi)徑及左室射血分數(shù)。③應用Western印跡檢測P38-MAPK蛋白表達情況,主要取各組小鼠左心室心肌組織提取蛋白,經(jīng)增強化學發(fā)光法顯色及曝光后掃描,利用Image J圖像分析軟件做光密度分析,經(jīng)β-actin為內(nèi)參。
1.5統(tǒng)計學方法:所有數(shù)據(jù)用統(tǒng)計軟件SPSS19.0進行分析。計量資料不同組間參數(shù)的比較采用方差分析,對有差異結(jié)果進一步采用q檢驗進行兩兩比較,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1病理形態(tài)學觀察:經(jīng)Masson染色,光鏡下顯示對照組大鼠細胞核呈深藍色,膠原纖維染成藍綠色,少量均勻分布,心肌細胞染成紅色。模型組大鼠心肌細胞間質(zhì)膠原纖維表達增加、排列紊亂及分布不均;加味芩桂術(shù)甘湯組、奧氮平組、加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組心肌膠原分布均勻,膠原表達量減少,具體以聯(lián)合組表現(xiàn)更為明顯。
2.2心臟血流動力學:模型組在舒張末期左/右室內(nèi)徑、收縮末期左房內(nèi)徑上比對照組更高,左室射血分數(shù)比對照組更低,而經(jīng)不同治療方式的各模型組各指標均改變,其中加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組變化最為明顯,同對照組接近度高。見表1。
表1 各組大鼠心臟血流動力學指標比較
2.3心肌膠原含量、P38-MAPK蛋白表達:各組治療后心肌膠原含量、P38-MAPK蛋白表達情況見表2,模型組水平最高,各治療組在指標水平上均較模型組降低,其中以加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組降低最明顯,同對照組一致性高。見表2。
表2 各組大鼠心肌膠原含量、P38-MAPK蛋白表達水平比較
DCM是糖尿病典型病變,病機復雜,目前多數(shù)資料顯示P38-MAPK信號通路活化是關(guān)鍵機制,P38-MAPK信號通路促進下游轉(zhuǎn)錄因子核因子κB活化,啟動相關(guān)炎性因子轉(zhuǎn)錄及表達,引起心肌纖維化,加劇DCM損傷[5-6]。
本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠存在明顯P38-MAPK信號通路活化,而奧氮平組、加味芩桂術(shù)甘湯組、加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平組經(jīng)治療可有效抑制P38-MAPK信號通路活化,這樣發(fā)揮抗炎及抗心肌纖維化的目的,在大鼠各血流動力學變化上,聯(lián)合組也更明顯,表明加味芩桂術(shù)湯聯(lián)合奧氮平作用突出。主要是加味芩桂術(shù)甘湯可起到活血寧心、健脾利濕、溫陽化飲的功效,現(xiàn)代藥理研究也顯示,黃芪能夠有效促進慢性肺心病患者的T細胞功能,將患者肺動脈壓降低,將其右心前負荷減輕,川芎能夠促使血管平滑肌松弛,將肺心血管擴張,增加血流量,將微循環(huán)有效改善,將肺動脈高壓降低,促使患者的心功能得到有效改善。奧氮平拮抗多巴胺、5-羥色胺(5-HT)及膽堿能受體,通過聯(lián)合作用可調(diào)節(jié)大鼠心臟功能,下調(diào)P38-MAPK信表達,抑制嚴重及抗心肌纖維化[7-8]。
綜上所述,加味芩桂術(shù)甘湯聯(lián)合奧氮平對糖尿病大鼠的心肌有保護作用,可能機制是下調(diào)P38-MAPK蛋白表達,這讓以P38-MAPK信號通路為切入點的治療方式提供理論及實踐依據(jù)。