趙春雨,張 鈴,2,3,賈沛芝,王美玲,許瑤瑤,林浩偉,蔡巧燕,2,3*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建 福州 350122;2.福建省中西醫(yī)結(jié)合老年性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350122;3.福建中醫(yī)藥大學(xué)陳可冀學(xué)術(shù)思想傳承工作室,福建 福州 350122)
隨著飲食與生活結(jié)構(gòu)的改變,高血壓成為危害人類健康,引起心腦血管疾病不良預(yù)后的首要危險(xiǎn)因素[1]。當(dāng)機(jī)體長(zhǎng)期處于高血壓狀態(tài)時(shí),心臟會(huì)發(fā)生功能與結(jié)構(gòu)的病理性改變,形成心肌肥大或纖維化等心臟損傷,繼而可能引發(fā)心肌缺血、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、心力衰竭或心肌梗死等嚴(yán)重的并發(fā)癥[2-3]。因此,預(yù)防和控制高血壓是遏制我國心腦血管疾病流行的核心策略之一[4]。清達(dá)顆粒(Qingda granule,QDG)是陳可冀院士根據(jù)70 余年的臨床經(jīng)驗(yàn)方清眩降壓湯精簡(jiǎn)化裁而來[5],主治高血壓證屬肝陽上亢所致的頭暈、頭痛、煩躁、失眠等癥狀。課題組前期研究顯示:QDG 能明顯降低血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)誘導(dǎo)的高血壓小鼠血壓,同時(shí)還能改善自發(fā)性高血壓大鼠的左心室功能并減輕其心臟炎癥反應(yīng)[5-6]。本研究以皮下埋入微量Ang Ⅱ泵誘導(dǎo)的高血壓小鼠模型作為研究對(duì)象,探討QDG 對(duì)高血壓小鼠心臟損傷的影響,為QDG 的臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 8 周齡雄性SPF 級(jí)C57BL/6 小鼠30 只,購于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(滬)2017-000,飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,許可證號(hào):SYXK(閩)2019-0007。本實(shí)驗(yàn)已通過福建中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物中心倫理委員會(huì)審核(2019048)。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 QDG 由天麻、鉤藤、黃芩和蓮子心4 味藥物組成(比例為12∶10∶6∶5),其顆粒劑由江陰天江藥業(yè)有限公司提供,產(chǎn)品批號(hào):1805351,規(guī)格:5 g/袋。纈沙坦膠囊(Valsartane,Val)購自北京諾華制藥有限公司,產(chǎn)品批號(hào):H20040217。QDG和Val 均使用生理鹽水配制成藥液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.3 實(shí)驗(yàn)試劑 Ang Ⅱ(英國 Abcam 公司,貨號(hào):ab120183);肌酸激酶同工酶(CK-MB)、腦鈉肽(BNP)ELISA 試劑盒均購自江蘇酶免實(shí)業(yè)有限公司(貨號(hào):MM-43703M2、MM-0060M2);TRNzol(北京天根生化科技有限公司,貨號(hào):DP424);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(南京諾唯贊生物科技有限公司,貨號(hào):R211-02);qPCR 試劑盒(普洛麥格生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):LS2068);天狼星紅染色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,貨號(hào):G1472)。
1.4 實(shí)驗(yàn)儀器 Coda 血壓測(cè)量?jī)x(美國Kent Scientific 公司);植入式膠囊滲壓泵(美國ALzet 公司);7500 熒光定量PCR 儀(美國ABI 公司);生物組織石蠟包埋儀(湖北孝感亞光醫(yī)用電子技術(shù)有限公司);石蠟切片機(jī)、偏振光顯微鏡均購自德國Leica 公司。
2.1 分組與造模 將30 只雄性C57BL/6 小鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、模型組、低劑量組、高劑量組和陽性組,每組6 只。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周,在小鼠兩側(cè)肩胛骨中間偏右做一長(zhǎng)約1.5 cm 的橫行皮膚切口,使用剪刀沿皮下鈍性分離組織,游離至對(duì)側(cè)背部皮下,將滲透微型泵埋入至切口皮下,要求滲透微型泵開口朝向尾部,縫合切口,碘伏消毒。對(duì)照組小鼠植入預(yù)裝200 μL 生理鹽水的微型泵,模型組和給藥組小鼠植入預(yù)裝200 μL 的3 mg/mL Ang Ⅱ溶液微型泵,3 組均以0.25 μL/h 的速度釋放,均持續(xù)釋放28 d。術(shù)后小鼠出現(xiàn)收縮壓(SBP)≥140 mm Hg,提示高血壓小鼠模型成功建立[7]。
2.2 干預(yù)方法 于造模第2 天開始給藥干預(yù)。低、高劑量組分別按1.3、2.6 mg/(kg·d)給予QDG 藥液灌胃,陽性組按10.4 mg/(kg·d)給予Val 藥液灌胃,對(duì)照組和模型組按12 mL/(kg·d)給予生理鹽水灌胃,每日1 次,連續(xù)灌胃28 d。
2.3 血壓監(jiān)測(cè) 分別于造模后第0、7、14、21、28天檢測(cè)小鼠尾動(dòng)脈SBP 和舒張壓(DBP)。將小鼠裝進(jìn)固定器中,放于加熱板上加熱3 min,將大小合適的阻斷環(huán)和血壓檢測(cè)環(huán)套在小鼠尾部。設(shè)置好電腦上的Coda 軟件后開始測(cè)定,每只小鼠測(cè)定3 個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)記錄20 次血壓數(shù)據(jù),記錄所有小鼠的SBP、DBP。
2.4 取材 小鼠干預(yù)4周后,測(cè)定體質(zhì)量,異氟烷麻醉后取眼球靜脈血,靜置30 min,于4 ℃、3 000 r/min下離心 5 min,收集血清,隨后放置-80 ℃冰箱,用于ELISA 檢測(cè)。于冰上取心臟,拍照后觀察心臟形態(tài)并稱重,隨后將心臟橫向等分切割為3 份,取上下兩部分置于液氮中保存,用于qPCR 檢測(cè),中間部分置于4% 多聚甲醛中固定,用于天狼星紅染色。
2.5 心重指數(shù)和心脛比 測(cè)量小鼠脛骨長(zhǎng)度,計(jì)算心重指數(shù)和心脛比。
2.6 qPCR 檢測(cè)心臟組織ANP 和BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平 取心臟組織加入TRNzol 提取RNA,根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和qPCR。引物由上海生工生物工程合成,見表1。以GAPDH 作為內(nèi)參,根據(jù)2-△△CT計(jì)算心鈉肽(ANP)和BNP 的mRNA 表達(dá)水平。
表1 引物序列
2.7 ELISA 檢測(cè)血清CK-MB、BNP 水平 將血清從-80 ℃冰箱取出,解凍后按照試劑盒說明書步驟操作,于波長(zhǎng)450 nm 處分別檢測(cè)CK-MB、BNP 的A值,標(biāo)準(zhǔn)品濃度由低到高自左向右作X 軸,A 值作Y軸,用Logit-Log 直線回歸繪圖并求值。
2.8 天狼星紅法觀察心臟組織中膠原纖維表達(dá)情況 小鼠心臟組織于4%多聚甲醛中固定24 h 后,隨后依次置于70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、95%乙醇、無水乙醇Ⅰ、無水乙醇Ⅱ、二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ、石蠟Ⅰ、石蠟Ⅱ、石蠟Ⅲ進(jìn)行梯度脫水,然后包埋成石蠟塊。將心臟組織石蠟塊切成4 μm 薄片,于37 ℃水中攤開后置于載玻片上。60 ℃烤片2 h后倒序脫蠟,天狼星紅染液滴染1 h,然后蘇木素染核,風(fēng)干后用中性樹膠封片。偏振光顯微鏡下觀察并拍片,隨后用ImageJ 軟件分析心臟組織的天狼星紅染色平均熒光強(qiáng)度,平均熒光強(qiáng)度與膠原纖維表達(dá)量成正比。
2.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料符合正態(tài)分布以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,若方差齊,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);若方差不齊則采用Games-Howell 檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 5 組造模前后血壓比較 應(yīng)用Ang Ⅱ溶液誘導(dǎo)7、14、21、28 d 后,模型組SBP、DBP 均明顯高于對(duì)照組(P<0.05),給藥2 周后,各給藥組SBP、DBP較模型組明顯降低(P<0.05),其中低、高劑量組SBP、DBP 比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與陽性組相當(dāng)。見表2、表3。
表2 5 組造模前后SBP 比較(±s)mm Hg
表2 5 組造模前后SBP 比較(±s)mm Hg
注:與對(duì)照組比較,1) P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05。
第28天118.60±6.26 172.95±3.911)137.42±1.762)133.56±8.502)135.75±6.542)組別對(duì)照組模型組低劑量組高劑量組陽性組n66666第0天115.43±5.82 113.51±11.15 116.43±5.82 117.50±4.12 113.10±5.37第7天117.66±4.28 157.09±7.721)153.36±8.79 143.40±9.61 153.42±9.02第14天120.47±4.60 164.84±5.271)141.34±5.232)139.04±5.552)138.81±6.672)第21天118.38±3.27 169.66±2.961)136.23±6.622)139.00±7.562)139.13±5.652)
表3 5 組造模前后DBP 比較(±s)mm Hg
注:與對(duì)照組比較,1) P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05。
第28天88.83±6.47 132.77±4.891)105.29±4.152)103.56±8.502)105.67±2.872)組別對(duì)照組模型組低劑量組高劑量組陽性組n66666第0天83.75±5.25 75.88±6.36 80.35±3.86 77.50±4.12 75.06±5.96第7天84.36±4.90 120.51±11.331)118.89±8.30 113.40±9.61 117.89±9.11第14天86.76±3.74 131.13±8.441)113.29±5.502)115.04±5.552)107.80±6.622)第21天86.34±3.62 131.83±7.921)108.33±8.332)109.01±7.562)108.65±5.732)
3.2 5組心臟形態(tài)、心重指數(shù)與心脛比比較 與對(duì)照組比較,模型組心臟組織明顯肥大,心重指數(shù)與心脛比均明顯提高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組心臟肥大情況明顯被抑制,心重指數(shù)及心脛比均明顯降低(P<0.05),其中低、高劑量組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與陽性組相當(dāng)。見圖1、圖2。
圖1 5 組心臟形態(tài)圖
圖2 5 組心重指數(shù)與心脛比比較
3.3 5 組心臟組織ANP、BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平比較 與對(duì)照組比較,模型組ANP、BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組mRNA 相對(duì)表達(dá)水平均明顯降低(P<0.05),其中低、高劑量組mRNA 相對(duì)表達(dá)水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與陽性組相當(dāng)。見圖3。
圖3 5 組心臟組織ANP、BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平比較
3.4 5 組血清CK-MB、BNP 含量比較 與對(duì)照組比較,模型組血清 CK-MB、BNP 含量均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組血清CK-MB、BNP含量均明顯降低(P<0.05),其中低、高劑量組血清CK-MB、BNP含量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與陽性組相當(dāng)。見表4。
表4 5 組血清CK-MB、BNP 含量比較 pg/mL
3.5 5 組心臟組織膠原纖維表達(dá)量比較 對(duì)照組膠原纖維表達(dá)較少,與對(duì)照組比較,模型組心臟組織的紅色或黃色Ⅰ型膠原纖維以及綠色Ⅲ型膠原纖維大面積表達(dá)(P<0.05);與模型組比較,各給藥組膠原纖維表達(dá)量明顯減弱(P<0.05),其中低、高劑量組膠原纖維表達(dá)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與陽性組相當(dāng)。見圖4、圖5。
圖4 5 組心臟組織平均熒光強(qiáng)度比較
圖5 5 組心臟組織天狼星紅染色圖(×40)
Ang Ⅱ作為腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統(tǒng)的重要組成成分,在原發(fā)性高血壓的發(fā)病以及心臟損傷中發(fā)揮著重要作用[8]。心臟過度泵血時(shí),持續(xù)性的壓力負(fù)荷會(huì)誘導(dǎo)心肌細(xì)胞適應(yīng)性肥大,引起心肌肥厚。同時(shí)炎癥、RAAS 系統(tǒng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)等激活會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致微循環(huán)障礙,引起間質(zhì)冠狀動(dòng)脈周圍的彌漫性膠原纖維沉積,最終導(dǎo)致心肌纖維化[9-11]。高血壓導(dǎo)致的左心室肥厚、心肌彌漫性纖維化等心臟損傷[12],是引發(fā)惡性心腦血管疾病的重要誘因[13-14]。
高血壓引起的心臟損傷,臨床表現(xiàn)為呼吸困難、心臟跳動(dòng)節(jié)律異常、胸悶、胸痛等,中醫(yī)學(xué)認(rèn)為其主要由正氣虧虛、情志失調(diào)、飲食不當(dāng)引起氣機(jī)瘀滯,日久化火,可歸屬“眩暈”“頭痛”“心悸”“胸痹”等范疇[2]。QDG 中天麻和鉤藤平肝潛陽、熄風(fēng)清熱;黃芩清肝熱;蓮子心泄心火。諸藥相合,共奏平肝潛陽、清泄心火、舒達(dá)肝氣之功效,能有效預(yù)防并減輕心、腦、腎等靶器官的損傷[15-17]。
ANP、BNP 是由心房肌細(xì)胞與心室肌細(xì)胞合成并分泌的肽類激素,其主要作用是使血管平滑肌舒張和促進(jìn)腎臟排鈉、排水。當(dāng)心臟泵血過多導(dǎo)致心房壁受牽拉時(shí),則會(huì)刺激細(xì)胞釋放ANP、BNP[18-21]。ANP、BNP 與心臟壓力和容量負(fù)荷的增加有關(guān),其表達(dá)升高可作為評(píng)估心肌肥厚和心功能損傷的有效指標(biāo)之一[22-23]。CK-MB 是一種細(xì)胞內(nèi)酶,多存在于心肌細(xì)胞內(nèi),可以敏感反映心肌損傷情況[24]。本研究通過Ang Ⅱ溶液誘導(dǎo)C57BL/6 小鼠,成功建立高血壓小鼠模型。結(jié)果顯示:經(jīng)Ang Ⅱ溶液誘導(dǎo)下,模型組小鼠SBP、DBP 明顯升高,心重指數(shù)與心脛比明顯增加,心臟組織ANP、BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平明顯升高,血清CK-MB、BNP 的含量也明顯增加,且心臟組織經(jīng)天狼星紅染色后可見膠原纖維表達(dá)量增多,提示小鼠經(jīng)Ang Ⅱ溶液刺激后會(huì)造成血壓升高和心肌肥大纖維化等心臟損傷。而經(jīng)藥物干預(yù)后,小鼠SBP、DBP 均明顯降低,ANP、BNP mRNA 相對(duì)表達(dá)水平明顯降低,血清CK-MB 和BNP 含量明顯降低,心臟膠原纖維表達(dá)量明顯減少,提示低、高劑量QDG 均能明顯降低血壓,抑制心肌細(xì)胞肥大和纖維化,改善心臟損傷。
綜上所述,QDG 能有效改善高血壓引起的心臟損傷,效果與纈沙坦相當(dāng),但本研究沒有體現(xiàn)出明顯的劑量依賴性,低、高劑量組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,后續(xù)進(jìn)一步研究QDG 的藥物劑量依賴實(shí)驗(yàn)時(shí),要增大高、低劑量間的倍數(shù)。今后將結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及測(cè)序方法繼續(xù)探討QDG 調(diào)控心臟肥大和纖維化的物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制。