二十味沉香丸对低压低氧暴露大鼠血红蛋白、红细胞比容及血清EPO表达的影响

曹成珠，靳国恩，舒星宇，李生花

(1青海大学医学院，西宁 810001;2南京人口管理干部学院)

近年来，高原急慢性低氧对机体的影响备受关注。人进入高原低氧环境后，体内发生一系列变化，低氧干扰了机体的氧化反应，造成细胞代谢和功能紊乱。高原低氧可使血液中促红细胞生成素(EPO)、血红蛋白(Hb)水平升高，红细胞(RBC)数量增多，从而增加氧的运输与释放，这在应对高原缺氧中具有重要意义。但红细胞比容(Hct)过高则会显著增加血液黏滞度，使血流缓慢，氧的传递受阻，反而加重组织缺氧。二十味沉香丸是在八味沉香丸基础上改良而来的组方，其除了对脑细胞有很好的保护作用外，还能改善心肌缺血，对缺氧性心肌劳损也有一定的防治作用。2010年1月～2012年6月，本研究通过观察二十味沉香丸对高原低压低氧暴露大鼠Hb、Hct及血清EPO表达的影响，并探讨其意义。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 实验动物:雄性Wistar大鼠165只，约45 d龄，体质量(180±30)g，由四川大学实验动物中心提供［SCXK(111)2009-09］。试剂及仪器:25%乌拉坦(江苏东邦医药化工有限公司)，ELISA试剂盒 (美国Santa Cruz公司)。

1.2 实验方法 将165只大鼠由成都空运至西宁(海拔2 260 m)，随机分为平原对照组(15只)、高原对照组(75只)和高原给药组(75只)。平原对照组到达西宁即刻检测Hb、Hct，采集血清并液氮储存;高原对照组和高原给药组大鼠从西宁直接运至海拔4 500 m(果洛州花石峡镇)地区。高原对照组用0.9%生理盐水灌胃，高原给药组用二十味沉香丸制成的水剂(根据人的用量换算成大鼠的量，1 mL/100 g)灌胃。高原对照组、高原给药组分别于1、3、7、15、30 d，各取 15 只大鼠，测定大鼠体质量、Hb、Hct，之后立即处死动物，收集血清，液氮保存。用ELISA法检测血清EPO。

1.3 统计学方法 采用SPSS10.0统计软件。数据以±s表示，行多组方差分析，相关性分析用Pearson法。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 低压低氧暴露不同时间三组大鼠Hb、Hct、血清EPO表达变化 平原对照组 Hb、Hct分别为(15.8 ±1.2)g/L 、54.89% ±2.5%。高原对照组大鼠高原暴露第3、7、15、30 天 Hb、Hct水平较平原对照组有所升高，但明显低于高原给药组(P均＜0.05)。详见表1。随着暴露时间的延长，高原对照组大鼠血清EPO表达逐步升高。平原对照组血清EPO水平为14.5 ng/mL，高原给药组血清EPO一直维持在较低的水平，在暴露15 d左右略有升高(P＜0.05)，但30 d时又恢复至正常水平。详见表2。

表1 暴露不同时间高原对照组与高原给药组大鼠Hb、Hct变化(±s)

表1 暴露不同时间高原对照组与高原给药组大鼠Hb、Hct变化(±s)

注:与高原给药组相比，*P＜0.05

组别 Hb(g/L)第1天 第3天 第7天 第15天 第30天Hct(%)第1天 第3天 第7天 第15天 第30天高原对照组 15.7 ±0.6 16.3 ±0.9*16.4 ±0.78*18.8 ±0.4*22.8 ±2.0* 56.42 ±1.4 57.72 ±2.2*57.80 ±1.9*63.6 ±0.9*65.40 ±4.1*高原给药组 15.4 ±1.4 15.7 ±1.1 15.9 ±0.54 16.4 ±0.6 16.2 ±1.1 55.72 ±2.4 56.22 ±2.5 54.78 ±1.48 58.23 ±1.457.33 ±1.2

表2 暴露不同时间高原对照组与高原给药组血清EPO 表达变化(ng/mL，±s)

表2 暴露不同时间高原对照组与高原给药组血清EPO 表达变化(ng/mL，±s)

注:与高原对照组相比，*P＜0.05

组别EPO第1天 第3天 第7天 第15天 第30天高原对照组 14.9 ±0.6 15.9 ±0.8 17.6 ±0.8 19.8 ±0.3 20.0 ±1.1高原给药组 14.8 ±1.0 15.0 ±1.0 14.1 ±0.5* 16.2 ±0.5* 15.1 ±0.9*

2.2 高原对照组大鼠Hb与血清EPO表达的相关性 高原对照组大鼠血清中EPO表达水平与Hb呈正相关关系(r=0.83，P＜0.05)，见图1。

图1 高原对照组大鼠Hb与血清EPO表达的相关性

3 讨论

研究证实，血液系统Hb，Hct和EPO是慢性低氧反应最敏感的指标，主要表现为骨髓造血增强，RBC增多，Hb含量增加，血清EPO表达升高，进一步提高RBC数量和Hb的浓度，从而增加氧的运输与释放［1］。如果Hct过高则显著增加血液黏滞度，使氧的传递受阻，反而加重组织缺氧。至于低氧可刺激大鼠 Hb、Hct升高的原因，多认为与 HIF-1-EPO-RBC调节系统有关。HIF-1α作为调控氧稳态的主要转录因子，对维持机体氧平衡和适应低氧环境具有关键作用［2］。EPO是一种相对分子量为34 000、受缺氧调节的糖蛋白激素，在调节红细胞生成和成熟过程中具有关键作用，能发挥多种旁分泌和自分泌功能。EPO对红细胞生成的作用可归结为:①刺激有丝分裂，促进红系祖细胞增殖;②激活红系特异基因，诱导分化;③加速网织红细胞的释放和提高红细胞膜的抗氧化功能。此外，EPO还有抗氧化、稳定红细胞膜的作用，对多向祖细胞(CFUGEMM)、巨核系祖细胞(CFU，Meg)、粒单系祖细胞(CFU-GM)也有一定的刺激作用。EPO的产生受氧分压的调控，决定其合成的主要因素是EPO基因在肝和肾的转录活性，而HIF-1α控制这一过程。以往的研究已证实，EPO基因序列中含有与HIF-1α相结合的区域，即低氧反应元件，HIF-1α能激活EPO基因的表达，EPO进而促进RBC增殖。

藏药二十味沉香丸经过长期的临床应用，在高血压、冠心病、心律失常、偏瘫、神志紊乱、口眼歪斜、四肢麻木、失眠等心血管和神经系统疾病的治疗方面显示了独特的疗效，是最常用的藏药之一。本研究中，高原对照组大鼠暴露于低压低氧后，其Hb、Hct水平显著升高，并随着高原暴露时间延长而持续增高，这与以往研究结果［1］一致。但在高原给药组二者增高并不明显，与平原对照组相比，无显著性差异，表明二十味沉香丸能抑制RBC过度增殖，降低血液黏滞度，加快氧传递速度和氧利用效率，从而起到机体抗缺氧的效果。这与其活血化瘀、改善血液循环的药理特性相符合［3～6］。

本研究发现，高原对照组大鼠血清EPO表达与Hb水平呈正相关关系，表明在高原低氧环境下Hb的升高主要与EPO的高表达有关。高原对照组大鼠血清EPO表达在暴露第1天略上升，第3天后随暴露时间延长表达增强，而高原给药组血清EPO表达在暴露15 d左右略有升高，但30 d时又恢复至正常水平，表明低氧暴露初期EPO的升高与机体低氧应激有关，长期低氧引起EPO表达轻微下降，是机体或细胞适应低氧的表现。高原给药组血清EPO表达水平明显低于高原对照组，提示二十味沉香丸对EPO表达有抑制作用。推测该药可能是通过干预HIF-EPO-RBC信号传导途径，抑制EPO表达，使Hb水平在高原低氧时有所增加，增强Hb的携氧能力，但不增加血液黏滞度，从而改善组织缺氧，促使机体适应低氧环境［7～9］。

综上所述，二十味沉香丸可能是通过降低血清EPO表达，降低低压低氧暴露下大鼠的Hb和Hct，起到抗缺氧的效果，但其具体作用机制还有待进一步的实验研究来证实。

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