真武汤对慢性心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡的影响*
2011-02-06陈国庆姚淮芳
陈国庆 姚淮芳
1安徽中医学院(安徽合肥230038)
2安徽省中医院(安徽合肥230031)
慢性心力衰竭(CHF)的基本病因是原发性心肌损害以及前后负荷增加,与交感神经兴奋,肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活密切相关。近年来研究证明,心肌细胞凋亡是CHF过程中心肌细胞丧失的重要机制,心肌细胞凋亡亢进参与了CHF的基本病理生理进程[1-2]。心肌细胞凋亡是心肌肥大向心衰转化的关键因素。因此,抑制心肌细胞的凋亡对心衰的治疗十分重要。选择有效的药物进行早期干预,打断心力衰竭的恶性循环,就可延缓心力衰竭的发生发展。
1 材料与方法
1.1 动物及药物 健康雄性 wistar大鼠 60只,体质量200~240g,购于安徽全椒动物公司。真武汤组成:熟附片10g,茯苓15g,白术10g,生姜15g,白芍15g。按比例配伍组成,加入500mL水,煎30min,过滤浓缩至1.0g/mL,由安徽省中医院制剂中心提供。注射用青霉素,由华北制药股份有限公司提供,批号:X1002321。依那普利片,由江苏扬子药业公司提供,批号H3202731。
1.2 主要试剂 Trizol试剂、逆转录试剂盒,PCR试剂和Taq DNA聚合酶,DNA Marker(美国Fermentas公司)、琼脂糖凝胶(OXOID,英国),溴化己锭(10mg/mL,Sigma 公司,美国),引物用Primer Premier 5.0软件设计,并由上海生工技术有限公司合成。bcl-2、bax、β-actin兔抗人单克隆抗体:购于博士德生物工程有限公司。羊抗兔IgG(辣根过氧化物酶标记),购于联科生物技术有限公司。EZ-ECL增强型化学发光显色试剂盒,购于Biological Industries公司。PVDF膜,购于Millipore公司。丽春红,购于碧云天生物技术研究所。考马斯亮蓝G-250,购于上海化学试剂厂。考马斯亮蓝G-250蛋白测定试剂盒,购于南京建成生物工程研究。抗体稀释液,购于博士德生物工程有限公司。
1.3 主要仪器 PCR仪器(美国ABI公司),DYY-6B型稳压稳流电泳仪(北京六一仪器厂),TGL-18R冷冻离心机(黑马仪器公司),TGL-16H冷冻离心机(黑马仪器公司),紫外观察灯UV型(珠海黑马医学仪器有限公司),GSM凝胶图像分析管理系统(3.0),组织匀浆器,电子天平(JY2002,FA2004,上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂)。
1.4 分组与造模 大鼠随机分为假手术组、模型组、真武汤组、依那普利组。每组15只。采用腹主动脉缩窄法制作CHF大鼠模型[3]:大鼠经 10%乌拉坦(1.0g/kg)腹腔注射麻醉后,行腹部正中切开,分离肾动脉上方的腹主动脉约1cm长,用7号针头紧贴腹主动脉平行放置,并将两者一起结扎,然后抽出7号针头,即可使腹主动脉部分狭窄。术后,大鼠给予青霉素10000U,连续3d以预防感染。所有大鼠均饲以鼠饲料及瓶装饮用水。各组均于造模4周后开始给药。每日晨9:00,大鼠经口腔插管于胃内,真武汤组予真武汤 3mL/(kg·d),依那普利组予依那普利 10mg/(kg·d),假手术与模型组予生理盐水 3mL/(kg·d)。
1.5 血流动力学指标测定 腹主动脉结扎3周后,观察实验动物是否出现失代偿症状,如呼吸急促、心动过速和劳力性呼吸。以0.3%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,分离颈总动脉,插入聚苯乙烯左心导管至左心室,连接八导生理记录仪(RM-600型)记录其左心室压峰值(LVP)、左室舒张末期压(LVEDP)、左室内压最大收缩率 (+LV dp/dtmax)、左室内压最大舒张率(-LVdp/dtmax)及平均动脉压(MAP)和心率(HR)。
1.6 RT-PCR方法测定Bcl-2、BaxmRNA的表达 取大鼠心肌组织,常规方法提取RNA,按RT-PCR试剂盒要求进行反转录反应和PCR扩增Bcl-2、Bax目的基因片段。Bcl-2上游引物:5′-CTTCCAGCCTGAGAGCAACC-3′, 下游引物:5′-CATCCCAGCCTCCGTTATCC-3′, 扩增片段长度为 431bp;Bax 上游引物:5′-CCAAGAAGCTGAGCGAGTGTC-3′, 下 游 引 物 :5′-TGAGGACTCCAGCCACAAAGA-3′,扩增片段 284bp;内参照 β-actin上游引物:5′-GAAATCGTGCGTGACATTAAGG-3′,下游引物:5′CACGTCACACTTCATGATGGAG-3′,扩增片段长度为 500 bp。PCR 反应条件为 94℃预变性 5min,94℃ 35s,54℃ 35s,35 个循环后,72℃ 35s,72℃延伸 5min,4℃ 99min。 PCR 扩增产物用 1%琼脂糖凝胶电泳分离,扫描成像,用凝胶成像分析系统进行密度分析。以β-actin作为内参照。用各目的基因片段密度值/内参照密度值的比值进行比较。
1.7 Western Blot法检测Bcl-2、Bax蛋白的表达 取大鼠心肌组织,常规方法提取蛋白质,定量,聚丙烯酰胺凝胶电泳,电转移至PVDF膜,5%脱脂奶粉封闭,用一抗4℃孵育过夜,PBS漂洗3次后加二抗 HRP(辣根过氧化酶)-IgG(1∶1000),室温孵育 2 h,化学发光法显色,对条带进行吸光度积分扫描。GAPDH作为内参照。用各蛋白吸光度值/内参照吸光度值的比值进行比较。
1.8 统计学处理 数据以(x±s)表示,应用 SPSS 12.0统计软件。用单因素方差分析进行组间比较。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 真武汤对心衰大鼠血流动力学指标的影响 见表1。假手术组与模型组相比具有显著差异(P<0.01),模型组与中药组、西药组比较差异有统计学意义(P<0.05),中药组与西药组比较无显著差异。
表1 各组大鼠血流动力学指标比较 (±s)
表1 各组大鼠血流动力学指标比较 (±s)
与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01。下同。
组 别心率(次/min)-3123.89±989.57△△ 428.36±39.58△△-1342.87±826.48 328.17±32.73-2578.35±671.37△ 389.25±32.57△-2279.78±1297.68△ 372.40±27.68△n -dp/dtmax(mmHg/ms)15 15中药组 15西药组 15假手术组模型组LVSP(mmHg)135.09±28.09△△72.67±13.67 109.19±13.42△112.09±21.14△LVEDP(mmHg)12.98±9.87△34.45±10.01 7.89±11.36△5.98±12.03△+dp/dtmax(mmHg/ms)4523.17±1021.67△△1627.79±698.12 3421.17±874.02△3462.48±931.17△
2.2 各组Bcl-2、Bax蛋白表达比较 与假手术组相比,模型组Bcl-2、BaxmRNA 及蛋白表达均显著上升(P < 0.01);与模型组相比,真武汤组Bcl-2mRNA及蛋白表达均显著上升,BaxmRNA 及蛋白表达均显著下降(P<0.05 或 0.01)。 见表 2、图 1。
3 讨 论
真武汤是医圣张仲景《伤寒论》中温阳利水代表方,主治少阴病阳虚水泛证。少阴病与CHF有密切的相关性,充血性心力衰竭心排出量不足时,末梢循环减弱,末梢血管收缩,表现为肢端发冷、苍白、脉微细。这与少阴病心肾阳虚推血无力,阳气不能温煦四肢的见症是相同的。据此许多学者应用真武汤治疗CHF取得了显著疗效。本研究表明,真武汤对CHF心肌细胞凋亡有良好的抑制作用,作用与依那普利组相当,抑制心肌细胞凋亡为该方改善CHF的主要机制之一,也为临床治疗心力衰竭提供参考。
本文结果显示,模型组有大量的心肌细胞凋亡,而假手术组几乎没有心肌细胞凋亡。尽管TUNEL标记阳性(凋亡小体)的细胞不一定是心肌细胞,但是近来的文献报道几乎所有的凋亡小体都是心肌细胞[4-5]。心肌细胞凋亡伴随着上调有促进调亡作用的Bax蛋白表达,下调有抑制凋亡作用的Bcl-2蛋白表达,提示调亡蛋白表达失衡,促进了心肌细胞凋亡的发生,进而促进了CHF的发生、发展[6]。本研究发现模型组有大量的心肌细胞凋亡,表明细胞凋亡在CHF的发展过程中起了一定的作用,通过细胞凋亡丧失心肌细胞促进了CHF的发生发展。并且左室舒张末压升高、收缩末期压降低、室内压最大上升速度与下降速度均减少,左心收缩功能、舒张功能明显的下降,也发生了一定程度的心室重构,心肌细胞凋亡与心功能降低、心室重构有较强的相关性。
表2 各组 Bcl-2、Bax蛋白表达比较 (±s)
表2 各组 Bcl-2、Bax蛋白表达比较 (±s)
与假手术组比较,*P<0.01。
组 别 Bcl-2 Bax n mRNA 蛋白 mRNA 蛋白0.41±0.04 0.63±016*真武汤组0.37±0.03 0.57±0.15*0.58±0.03△△依那普利组 0.68±0.16 1.47±0.14△△ 0.55±0.11△ 1.41±0.13△△假手术组0.66±0.04模型组 1.01±0.19*15 15 15 15 1.04±1.13△△0.91±0.13 1.18±0.15*2.12±0.26△△0.77±0.08△△
图1 各组Bcl-2、BaxmRNA及蛋白表达电泳图
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