荊曉朔,汪順偉,歐 穎,張少輝,李 靜,李 亮*
1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)診斷學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)心肺病證辨證與藥膳食療重點(diǎn)研究室,湖南 長(zhǎng)沙 410208
心血管疾病嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康,流行病學(xué)調(diào)查顯示,心血管疾病死亡率占全球總死亡率的1/3[1],其中,冠心病最為常見(jiàn)[2]。 冠心病是由于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化,使管腔狹窄或阻塞,或冠狀動(dòng)脈痙攣導(dǎo)致心肌缺血缺氧而引起的心臟病[3]。 冠心病歸于中醫(yī)學(xué)“胸痹”“心悸”等范疇,主要病機(jī)為心脈痹阻。氣虛血瘀證是冠心病的核心證候,并貫穿疾病發(fā)生發(fā)展的始終[4]。 益氣活血自擬方(YQHXF)是本課題組前期研究糖尿病性心肌病氣陰兩虛、 痰瘀互結(jié)證的加味生脈補(bǔ)心丹[5-6]進(jìn)一步完善的處方,臨床治療冠心病氣虛血瘀證療效顯著。
病證結(jié)合動(dòng)物模型的制備能夠深入了解疾病證候且研究有效中藥作用機(jī)制,是實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵[7-8]。 為深入研究臨床冠心病氣虛血瘀證的治療方法,本研究采用“結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支合并游泳力竭”的方法制備冠心病氣虛血瘀證大鼠模型,通過(guò)觀察YQHXF 對(duì)模型大鼠一般狀態(tài)、體質(zhì)量的改變情況,以及對(duì)大鼠心電圖、血液流變學(xué)指標(biāo)、心功能及病理形態(tài)學(xué)的影響,從而為YQHXF 對(duì)冠心病氣虛血瘀證患者的臨床治療提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
選 用24 只SPF 級(jí) 健 康 雄 性SD 大 鼠,6~8 周齡,體質(zhì)量(220±20) g,購(gòu)于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,使用許可證號(hào):SYXK(湘)2019-0009。飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,溫度22~26 ℃,相對(duì)濕度40%~70%,每籠3 只。 適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d 后進(jìn)行造模及灌胃干預(yù)。 每日定時(shí)定量喂食,自由飲水。 本研究經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審批通過(guò),倫理編號(hào):LLBH-202111200002。
YQHXF 由黃芪20 g、丹參15 g、太子參10 g、水蛭6 g、紅花8 g、當(dāng)歸12 g、桂枝10 g、桃仁8 g、炙甘草6 g 組成,中藥飲片經(jīng)現(xiàn)代工藝制成中藥顆粒劑,由湖南省中醫(yī)藥研究院提供。 單硝酸異山梨酯片(魯南貝特制藥有限公司,批號(hào):07201217);注射用青霉素鈉(華北制藥股份有限公司,批號(hào):F1052112);異氟烷(天津瑞普生物藥業(yè)有限公司,批號(hào):20210804);鹽酸利多卡因注射液(山東華魯制藥有限公司,批號(hào):XB21J08);生理鹽水(四川科倫藥業(yè)股份有限公司,批號(hào):C22011704);TM-100型醫(yī)用超聲耦合劑(天津津亞科技發(fā)展有限公司,批號(hào):20190041);4%多聚甲醛通用型組織固定液(北京蘭杰柯科技有限公司,批號(hào):71041800);DAB顯色試劑盒(批號(hào):ZLI-9018)、PBS 緩沖液粉末(批號(hào):ZLI-9062)、通用二部法檢測(cè)試劑盒(批號(hào):PV-9000)均購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;Masson 三色染色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào):G1340-7);伊紅染液(武漢賽維爾生物科技有限公司,批號(hào):CR2205132);無(wú)水蘇木色精(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào):20210529)。
電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司,型號(hào):ME204);數(shù)字心電圖機(jī)(廣州三銳電子科技有限公司,型號(hào):ECG-5512G);呼吸機(jī)(深圳瑞沃德生命科技有限公司,型號(hào):R407);麻醉機(jī)(長(zhǎng)沙臨科儀器設(shè)備有限公司,型號(hào):GOWE F680);全自動(dòng)血液流變測(cè)試儀(北京賽科希德科技發(fā)展有限公司,型號(hào):SA-5600);便攜式數(shù)字化彩色超聲診斷儀(蘇州飛依諾科技有限公司,型號(hào):VINNO 6);全自動(dòng)封閉式生物組織脫水機(jī)(孝感耀楚醫(yī)療器械科技有限公司,型號(hào):YT-12K);石蠟包埋機(jī)(型號(hào):39507)、半自動(dòng)輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(型號(hào):38355)均購(gòu)自意大利Diapath公司;攤片機(jī)(濟(jì)南博科醫(yī)療器械有限公司,型號(hào):BT-1/B);光學(xué)顯微鏡(廈門(mén)麥克奧迪光學(xué)儀器有限公司,型號(hào):BA410E/B);超低溫冰箱(美國(guó)Thermo公司,型號(hào):902GP)。
大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d 后,隨機(jī)分為4 組:假手術(shù)組、模型組、YQHXF 組、西藥組(單硝酸異山梨酯),每組6 只。除假手術(shù)組外,將所有大鼠的冠狀動(dòng)脈左前降支進(jìn)行結(jié)扎(術(shù)前禁食12 h),以制備大鼠血瘀模型[9]。 大鼠全身麻醉狀態(tài)下,仰臥位固定于鼠板上,脫毛備皮,行氣管插管術(shù),以小動(dòng)物呼吸機(jī)維持呼吸,隨后用手術(shù)剪在心前區(qū)位置處剪開(kāi)皮膚長(zhǎng)約3 cm,用鑷子鈍性分離皮下肌肉,拉鉤擴(kuò)大手術(shù)視野,暴露心臟,在左心耳下方用6 號(hào)醫(yī)用縫合線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支,結(jié)扎后縫合肌肉和皮膚。假手術(shù)組只穿線不結(jié)扎。成模標(biāo)準(zhǔn):結(jié)扎部位以下心肌即刻變白、心臟搏動(dòng)減弱且心電圖表現(xiàn)為ST 段弓背抬高和(或)T 波高聳,或與其形成單向曲線[10]。 術(shù)后連續(xù)3 d 肌內(nèi)注射0.2 mL 青霉素鈉以抗感染。 術(shù)后3 d,除假手術(shù)組外,其余所有大鼠進(jìn)行“力竭游泳”14 d,以制備大鼠氣虛模型[11]。 將大鼠放入40 cm×30 cm×50 cm 的桶內(nèi)游泳,室溫24~25 ℃,水溫22~25 ℃,水深30 cm,保證大鼠尾部無(wú)法接觸桶底,當(dāng)大鼠沉入水中,頭部在10 s 內(nèi)不能浮出水面時(shí),快速將其撈出,用毛巾擦干,放回鼠籠。成模標(biāo)準(zhǔn):精神萎靡、四肢無(wú)力、毛發(fā)易脫落、叫聲低弱、蜷縮扎堆、嗜睡[11]。 力竭游泳造模的同時(shí),控制攝食量。
本課題組前期研究結(jié)果表明,高劑量的YQHXF改善冠心病氣虛血瘀證效果明顯,因此,本實(shí)驗(yàn)直接采取YQHXF 高劑量(即等效劑量的2 倍)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),按照70 kg 成人和200 g 大鼠的體表面積換算公式[12]計(jì)算治療劑量,YQHXF 劑量為17.1 g/kg;西藥組單硝酸異山梨酯劑量為3.6 mg/kg;假手術(shù)組和模型組大鼠每日給予生理鹽水灌胃。 各組大鼠造模成功后,第2 天開(kāi)始進(jìn)行藥物干預(yù),連續(xù)灌胃28 d。
1.5.1 一般狀態(tài)評(píng)價(jià) 在藥物干預(yù)前后對(duì)大鼠活動(dòng)狀態(tài)、舌象、爪甲顏色等變化進(jìn)行觀察記錄。 分別于不同時(shí)間段觀察各組大鼠中醫(yī)宏觀表征,對(duì)“氣虛”“血瘀”進(jìn)行定性比較。
1.5.2 體質(zhì)量監(jiān)測(cè) 記錄各組大鼠造模前及造模后7、14、28 d 的體質(zhì)量,觀察各組大鼠體質(zhì)量變化。
1.5.3 心電圖采集 在大鼠麻醉狀態(tài)下,連接數(shù)字心電圖機(jī),采集治療后各組大鼠的心電圖。
1.5.4 超聲檢測(cè)心功能指數(shù) 末次灌胃后12 h,將大鼠仰臥固定,超聲檢測(cè)心功能。 記錄大鼠左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左心室短軸縮短率(left ventricular fraction shortening, LVFS)、左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic inter nal dimension, LVEDID)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic internal dimension, LVESID)。
1.5.5 血液流變學(xué)檢測(cè) 心電圖及超聲檢測(cè)后,大鼠腹主動(dòng)脈取血,在2~3 h 內(nèi)采用全自動(dòng)血液流變測(cè)試儀進(jìn)行血液流變學(xué)檢測(cè),比較各組大鼠的卡松黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)、全血黏度。
1.5.6 HE 染色 剪下心臟,用生理鹽水灌注沖洗干凈后放置于4%多聚甲醛中固定并室溫儲(chǔ)存。 經(jīng)脫水、石蠟包埋后進(jìn)行切片,用于蘇木精、伊紅染色。最后以適量中性樹(shù)膠封片,在光學(xué)顯微鏡高倍鏡視野下,隨機(jī)挑選各組玻片進(jìn)行拍照,每組選6 張玻片,每張玻片隨機(jī)選擇6 個(gè)不同視野。
1.5.7 Masson 染色 經(jīng)脫水、包埋好的心臟樣本完成切片后進(jìn)行Masson 染色,方法按染色試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,完成中性樹(shù)膠封片后在顯微鏡下觀察,每組隨機(jī)選6 張玻片,每張切片隨機(jī)選擇6 個(gè)不同視野拍照。 保存圖片后使用Image J 軟件進(jìn)行纖維化定量,分析心肌膠原容積分?jǐn)?shù)(collagen volume fraction, CVF)。
采用GraphPad Prism 8.0.2 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 數(shù)據(jù)均以“±s”表示,均符合正態(tài)性和方差齊性,多組間比較采用單因素方差分析。 以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
假手術(shù)組狀態(tài)良好,毛色潔白有光澤;與假手術(shù)組比較,模型組精神萎靡、毛發(fā)黯淡、行動(dòng)遲緩、嗜睡且便?。慌c模型組比較,YQHXF 組和西藥組精神狀態(tài)顯著改善,毛色有光澤,自主活動(dòng)度增加。
造模前,各組體質(zhì)量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。 造模后7、14、28 d,與假手術(shù)組比較,模型組體質(zhì)量顯著降低(P<0.01);與模型組比較,YQHXF 組和西藥組體質(zhì)量顯著升高(P<0.01)。造模后7、14 d,與西藥組比較,YQHXF 組體質(zhì)量顯著降低(P<0.05,P<0.01)。造模后28 d,YQHXF 組與西藥組間體質(zhì)量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠的體質(zhì)量比較(±s,g,n=6)
表1 各組大鼠的體質(zhì)量比較(±s,g,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,▲▲P<0.01;與模型組比較,##P<0.01;與西藥組比較,*P<0.05,**P<0.01。
組別假手術(shù)組模型組YQHXF 組西藥組造模前233.70±3.62 230.70±6.15 233.20±4.79 235.50±6.09造模后7 d 259.30±5.43 231.30±4.55▲▲256.70±9.33*##267.30±5.79##造模后14 d 316.70±6.50 250.80±5.49▲▲275.30±12.44**##310.00±9.96##造模后28 d 355.00±15.79 303.50±11.04▲▲334.30±14.24##333.80±14.63##
與假手術(shù)組比較,模型組心電圖ST 段顯著抬高,類(lèi)似“弓背向上”。 與模型組比較,YQHXF 組和西藥組心電圖ST 段均不同程度降低。 詳見(jiàn)圖1。
圖1 各組大鼠心電圖結(jié)果
與假手術(shù)組比較, 模型組LVEF、LVFS 均顯著降低(P<0.01),LVEDV、LVESV、LVEDID、LVESID均顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,YQHXF 組和西藥組LVEF、LVFS 均顯著升高(P<0.01),LVEDV、LVESV、LVEDID、LVESID 均顯著降低(P<0.01)。西藥組與YQHXF組間LVEF、LVFS、LVEDV、LVESV、LVEDID、LVESID比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 詳見(jiàn)圖2、表2。
表2 各組大鼠彩色多普勒超聲檢查結(jié)果比較(±s,n=6)
表2 各組大鼠彩色多普勒超聲檢查結(jié)果比較(±s,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,▲▲P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
組別假手術(shù)組模型組YQHXF 組西藥組LVEF/%87.72±3.64 69.04±8.74▲▲87.27±2.20##85.08±5.75##LVFS/%52.83±4.95 34.85±6.10▲▲51.24±2.00##49.78±6.81##LVEDV/mL 0.70±0.08 1.34±0.45▲▲0.73±0.13##0.86±0.15#LVESV/mL 0.10±0.03 0.43±0.25▲▲0.10±0.02##0.14±0.08##LVEDID/mm 6.62±0.68 9.13±0.43▲▲6.94±0.50##7.34±0.54##LVESID/mm 3.49±0.31 5.50±1.10▲▲3.51±0.12##3.53±0.67##
圖2 各組大鼠超聲心動(dòng)圖
與假手術(shù)組比較,模型組紅細(xì)胞聚集指數(shù)、卡松黏度、全血黏度(低、中、高切黏度)均顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,YQHXF 組和西藥組紅細(xì)胞聚集指數(shù)、卡松黏度、全血黏度(低、中、高切黏度)均顯著降低(P<0.01)。 與西藥組比較,YQHXF 組高切黏度顯著降低(P<0.01)。 西藥組與YQHXF 組間紅細(xì)胞聚集指數(shù)、卡松黏度、低切黏度、中切黏度比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 詳見(jiàn)表3。
表3 各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)比較(±s,n=6)
表3 各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)比較(±s,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,▲▲P<0.01;與模型組比較,##P<0.01;與西藥組比較,**P<0.01。
組別 紅細(xì)胞聚集指數(shù) 卡松黏度/(mPa·s) 全血黏度/(mPa·s)低切黏度 中切黏度 高切黏度假手術(shù)組模型組YQHXF 組西藥組4.26±0.60 7.24±0.66▲▲4.60±0.86##5.49±0.42##3.88±0.28 5.83±0.45▲▲3.73±0.56##4.29±0.62##21.38±5.01 42.48±4.30▲▲23.61±4.21##27.73±1.56##4.08±0.29 7.26±0.49▲▲4.91±1.14##5.65±0.24##3.04±0.37 5.69±0.45▲▲3.22±0.67**##4.35±0.24##
假手術(shù)組心肌結(jié)構(gòu)規(guī)則,纖維排列緊密,細(xì)胞核完整且排列整齊。與假手術(shù)組比較,模型組心肌纖維排列明顯紊亂,心肌細(xì)胞出現(xiàn)腫大、壞死且有炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。 與模型組比較,YQHXF 組和西藥組心肌纖維排列整齊,心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及形態(tài)改善,炎癥細(xì)胞減少。 其中,YQHXF 組改善較明顯。 詳見(jiàn)圖3。
圖3 各組大鼠心肌組織HE 染色結(jié)果(×400,bar=50 μm)
與假手術(shù)組比較,模型組心肌間質(zhì)發(fā)現(xiàn)大量膠原纖維變成藍(lán)色,CVF 顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,YQHXF 組和西藥組中藍(lán)色膠原纖維減少,CVF 顯著降低(P<0.01)。 與西藥組比較,YQHXF 組心肌纖維化減少,CVF 顯著降低(P<0.05)。 詳見(jiàn)圖4、表4。
表4 各組大鼠心肌組織CVF 比較(±s,n=6)
表4 各組大鼠心肌組織CVF 比較(±s,n=6)
注:與假手術(shù)組比較,▲▲P<0.01;與模型組比較,##P<0.01;與西藥組比較,*P<0.05。
組別假手術(shù)組模型組YQHXF 組西藥組CVF/%9.86±1.37 41.46±3.17▲▲19.21±3.23*##23.50±1.90##
圖4 各組大鼠心肌組織Masson 染色結(jié)果(×400,bar=50 μm)
近年來(lái),心血管疾病中冠心病的發(fā)病率愈發(fā)升高[13],其中,氣虛血瘀證是該病臨床中常見(jiàn)的證型之一,本證因氣虛而無(wú)力推動(dòng)血液運(yùn)行,致血液停滯不前,痹阻于心脈,形成瘀血而引發(fā)[14]。 為了更好地了解冠心病氣虛血瘀證潛在的發(fā)病機(jī)制,需要建立合適的病證結(jié)合動(dòng)物模型來(lái)探索相應(yīng)的作用靶點(diǎn)和臨床治療藥物[15]。 病證結(jié)合動(dòng)物模型的建立研究為中醫(yī)基礎(chǔ)過(guò)渡到臨床治療提供了理論依據(jù),已成為疾病證候研究的必然趨勢(shì)[16]。 隨著中醫(yī)“證”本質(zhì)的深入研究,多學(xué)科參與,病證結(jié)合動(dòng)物模型飛速發(fā)展,充分體現(xiàn)出中醫(yī)辨病辨證的觀念。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)“結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支合并游泳力竭”的方法制備冠心病氣虛血瘀證動(dòng)物模型,其中,結(jié)扎冠狀動(dòng)脈可直接造成心肌缺血使大鼠呈現(xiàn)“血瘀”狀態(tài),強(qiáng)迫大鼠游泳使之疲勞耗氣且限制飲食導(dǎo)致氣血生化不足而呈現(xiàn)“氣虛”狀態(tài)。 本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠出現(xiàn)精神萎靡、毛發(fā)黯淡、行動(dòng)遲緩、嗜睡且便稀的體征,與假手術(shù)組比較,模型組大鼠體質(zhì)量明顯降低(P<0.01)。 心電圖是診斷心肌缺血的主要方法之一[17],通過(guò)分析心電圖ST 段變化可以判斷心肌缺血的嚴(yán)重程度[18]。 模型組大鼠心電圖ST 段顯著抬高,即出現(xiàn)心肌缺血特異性表現(xiàn);彩色多普勒超聲檢查結(jié)果顯示, 模型組大鼠心功受損嚴(yán)重。 血液流變學(xué)指標(biāo)是反應(yīng)機(jī)體血流情況的重要指標(biāo),可判定血瘀程度[19]。 與假手術(shù)組比較,模型組紅細(xì)胞聚集指數(shù)、卡松黏度、全血黏度(低、中、高切黏度)均顯著升高(P<0.01)。HE 染色顯示,模型組大鼠心肌纖維排列明顯紊亂,心肌細(xì)胞出現(xiàn)腫大、壞死且有炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。 Masson 染色顯示,模型組大鼠心肌間質(zhì)有大量藍(lán)色的膠原纖維出現(xiàn)。 通過(guò)觀察模型組大鼠的一般狀態(tài)、體質(zhì)量、心電圖、彩色多普勒超聲檢查、血液流變學(xué)指標(biāo)以及形態(tài)學(xué)染色的結(jié)果,可發(fā)現(xiàn)模型組大鼠符合冠心病氣虛血瘀證的證候表現(xiàn)。
研究表明,治療冠心病氣虛血瘀證以益氣活血為基本法[20],YQHXF 方由黃芪、丹參、太子參、水蛭、當(dāng)歸、桂枝、紅花、桃仁、炙甘草9 味藥組成,方中黃芪益氣,丹參活血,二味共為君藥;太子參助黃芪以增強(qiáng)養(yǎng)陰益氣之功,水蛭增丹參破血逐瘀之效,二者共為臣藥使瘀祛而不傷正;配以當(dāng)歸通心生血,紅花、桃仁活血通經(jīng)、祛瘀止痛,桂枝溫通經(jīng)脈、助陽(yáng)化氣,諸藥配伍具有益氣活血、化瘀通絡(luò)之功效。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,YQHXF 干預(yù)后大鼠一般狀態(tài)顯著改善且自主活動(dòng)度高,體質(zhì)量升高,心電圖ST 段降低,心功能提高,血液黏稠度降低,心肌細(xì)胞及纖維結(jié)構(gòu)、形態(tài)改善,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少,心肌纖維化程度降低,從而緩解氣虛血瘀的癥狀。 通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本課題組自擬方Y(jié)QHXF 治療冠心病氣虛血瘀證療效顯著。
綜上所述,通過(guò)結(jié)扎大鼠冠狀動(dòng)脈左前降支、力竭游泳且限制飲食多因素復(fù)合制備的冠心病氣虛血瘀證動(dòng)物模型符合中醫(yī)證候特征和西醫(yī)病理學(xué)改變。該造模方法符合中醫(yī)病因病機(jī)的發(fā)展規(guī)律,對(duì)模型動(dòng)物的評(píng)價(jià)確切。 YQHXF 中益氣藥與活血藥配伍對(duì)模型大鼠的氣虛血瘀狀態(tài)有一定的治療作用,其可改善大鼠一般狀態(tài)及心電圖結(jié)果,降低血液黏稠度,減少心肌炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),降低心肌纖維化程度,提高心功能,為臨床治療冠心病氣虛血瘀證提供了一定的理論依據(jù)。
湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)2023年2期