益心泰对慢性心力衰竭大鼠心肌钙超载及肌浆网钙泵的影响※

郭志华 吴刚强 申 思 齐 婧 牛俊杰 常滢滢

(1湖南中医药大学第一附属医院，长沙 410208;2湖南中医药大学，长沙 410208)

慢性心力衰竭 (chronic heart failure，CHF)是各种心脏疾病导致心功能不全的一种综合征，作为一种进展性临床综合征，已成为21世纪最重要的心血管疾病和心脏病治疗的最大战场［1］。因此，如何对CHF加以积极的干预显得尤为重要。心肌重构是CHF的病理生理基础，目前Ca2+被公认为细胞内的第二信使，钙循环过程主要包括心肌肌浆网 (sarcoplasmic reticulum，SR)钙释放、钙回摄、钙储存三个过程［2］。在这些过程中心肌肌浆网钙泵(sarcoplasmic reticulum calcium adenodine triphosphatase2a，SERCA2a)起主要作用，它的活性和功能直接影响心肌舒缩功能［3］。本研究初步探讨了益心泰对慢性心力衰竭大鼠心肌钙超载及肌浆网钙泵的影响，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 60只健康Wistar雄性大鼠，体重200～250g，饲料为标准合成的饲料，由湖南中医药大学动物实验中心提供。

1.2 药品和试剂 益心泰丸 (由黄芪、红花、丹参、葶苈子等组成)由湖南中医药大学第一附属医院制剂室提供;培哚普利由雅施达 (天津)制药有限公司提供。

1.3 主要实验仪器与设备 BL-410生物机能实验系统(湖南中医药大学病理生理实验室提供);微型高速离心机EBA21(德国Hettich公司);多功能酶标仪MK-3(湖南中医药大学内科实验室提供);数彩图像显微分析系统BTS-20M(中国华粤行公司);AEV-210电子分析天平(长沙湘仪天平仪器厂);PH试纸、大鼠灌胃针、塑料导管、压力换能器、动物手术台、手术灯和手术器械、一次性用品如棉签、纱块和七号注射器。

1.4 动物造模 腹腔注射5%戊巴比妥钠 (1～2ml/kg)麻醉大鼠。胸部去毛，仰卧位固定于解剖台上，75%乙醇消毒手术视野。经喉气管插管，连接小动物呼吸机，行正压人工呼吸 (潮气量0.7～0.8ml，呼吸频率60次/min)。用针形电极刺入四肢及胸壁皮下，描记正常心电图 (记录标准肢导联及胸前导联，纸速50mm/s)。在无菌操作下，于胸骨左侧第3～4肋间横向切开皮肤长约1.5cm的切口，钝性分离软组织，可见胸骨及肋软骨。沿第3～4肋间隙打开胸腔用开胸器撑开切口，用眼科小镊子轻提心包膜，用眼科小剪子剪开心包膜，暴露心脏，用镊子轻提左心耳，于左冠状动脉前降支起源点下2～4mm处用6号丝线结扎左冠状动脉主干造成心肌梗死。随即逐层缝合胸壁，并于伤口处撒以注射用青霉素钠。同时腹腔注射呋塞米0.2ml/kg及洛贝林0.2ml/kg。术后记录标准肢导联及胸前导联心电图 (纸速50mm/s)，ST段弓背抬高者为心肌梗死造模成功。待动物恢复自主呼吸状态平稳后撤离呼吸机，并注射青霉素钠4万ⅠU，每日1次，共1周，防止感染。常规喂养饲料与水7周后，大鼠逐渐出现呼吸、心跳加快，怕冷少动，倦怠无力，食欲不振、紫绀、皮下水肿等症状，超声心动图评价左室射血分数 (LVEF)＜50%，提示心衰造模成功。各组均于造模后第50天开始给药，每天上午灌胃1次，连续8周。

1.5 动物分组及给药 将造模成功的大鼠随机分为五组:模型组10只、益心泰高剂量组10只、益心泰中剂量组10只、益心泰低剂量组10只和培哚普利组10只，另设没有进行造模处理的正常对照组10只，一共为6组。实验动物每天上午按下列剂量灌胃给药1次:正常组不进行药物干预;模型组灌服同等容积的生理盐水;益心泰丸高剂量组灌服10.5g/(kg·d);益心泰丸中剂量组灌服5.5g/(kg·d);益心泰丸低剂量组灌服2.5g/(kg·d);培哚普利组灌服4.5g/(kg·d)，均每日1次。共用药4周。

1.6 观察指标及方法 ①心肌重构指标。左心室重量指数 (LVWⅠ)、右心室重量指数 (RVWⅠ)。

②钙含量 ［Ca2+］i检测。参照国际标准ⅠSO6490/2-1983方法，采用原子吸收分光光度仪测定心肌组织钙含量。③肌浆网钙泵 (SERCA2a)的活性检测。参照Afzal等［4］方法提取左室心肌SR，lowry法蛋白定量。

1.7 统计学方法 计量资料用 (均数±标准差)表示，计量资料比较采用t检验;计数资料采用χ2检验。统计分析以P＜0.05为差异有显著性。所有统计应用SPSS16.0软件。

2 结果

2.1 用药后各组大鼠心肌重构指标变化情况比较 与正常对照组比较，模型组左心室重量指数、右心室重量指数明显增大，差异有统计学意义 (P＜0.05)。与模型组比较，益心泰高、中、低剂量组和培哚普利组左室重量指数、右室重量指数均降低，差异有统计学意义 (P＜0.05)。与培哚普利组比较，益心泰中、低剂量组左、右心室重量指数升高，差异有统计学意义 (P＜0.05);而益心泰高剂量组与培哚普利组各项指标组间比较，差异无统计学意义 (P ＞0.05)。见表1。

表1 用药后各组大鼠心脏重构指标变化情况 (χ±S)

2.2 用药后各组心肌组织细胞内Ca2+含量变化比较与正常对照组比较，模型组［Ca2+］i浓度明显升高，SERCA2a明显降低，差异有统计学意义 (P ＜0.05)。与模型组比较，益心泰低、中、高剂量组和培哚普利组［Ca2+］i浓度均降低，SERCA2a明显升高，差异有统计学意义 (P＜0.05)。与培哚普利组比较，益心泰中、低剂量组［Ca2+］i浓度升高，SERCA2a明显降低，差异有统计学意义 (P＜0.05);而益心泰高剂量组与培哚普利组比较，差异无统计学意义 (P ＞0.05)。见表2。

表2 各组［Ca2+］i和SERCA2a蛋白表达的比较 (χ±S)

3 讨论

随着我国社会老龄化和高血压、冠心病等心血管疾病的发病人数逐年增多，CHF的发病率和死亡率仍呈继续增长的趋势，正在成为2l世纪最重要的心血管病症。因此，如何对CHF加以积极的干预显得尤为重要。心肌重构是导致心血管疾病发病率及死亡率显著升高的独立危险因素，是心脏功能从代偿期向失代偿期演变及心脏结构从可逆向不可逆发展的关键阶段，是心功能衰竭的病理生理基础。因此，防止CHF发生的关键在于控制心肌重构的不良进展。

钙离子在心脏的生理和病理功能方面起着关键作用［5］。心肌细胞内钙的释放主要来源于肌浆网储钙的释放和少量由线粒体释放。Ca2+从肌浆网内释放出来后，与肌钙蛋白结合，引起心肌收缩。本研究中，由于结扎了大鼠左冠状动脉，导致了左心室游壁心肌缺血，细胞外钙内流，同时肌浆网储钙的释放，导致心肌细胞内游离钙浓度增高;同时由于心肌缺血缺氧，细胞内发生酸中毒，胞内PH值下降，细胞膜Na+-H+交换通道激活，Na+-Ca2+交换通道增加，心肌细胞内游离钙浓度增高，最终导致心肌细胞内钙超载。Ca2+作为细胞信号传导的主要信使，导致相关通道发生改变，介导了心肌重构的发生和进展，最后导致心衰。因此细胞内钙离子浓度升高是心肌重构发生发展的重要环节［6-7］。本研究结果表明，与正常对照组比较，模型组［Ca2+］i浓度明显升高 (P＜0.05)，但用药4周后，与模型组比较，益心泰低、中、高剂量组和培哚普利组［Ca2+］i浓度均降低，而益心泰高剂量组疗效甚至与培哚普利组疗效相当，说明益心泰确实能减轻心衰大鼠心肌细胞内钙超载，改善心肌重构，抑制心衰的发生和进展。

在正常情况下，在心脏舒张期，肌浆网钙泵将大部分Ca2+回摄至肌浆网内储存，但在心衰时，肌浆网活性减弱，回摄Ca2+减少，钙储存减少，从而肌浆网钙容量减少，影响心肌收缩力。有研究表明［8］，SERCA2a基因疗法可以改善心功能，抑制心衰的发生进展。本研究结果表明，与正常对照组比较，模型组SERCA2a明显降低，差异有统计学意义 (P＜0.05)。但用药4周后，与模型组比较，益心泰低、中、高剂量组和培哚普利组SERCA2a明显升高，差异有统计学意义 (P ＜0.05)。而益心泰高剂量组疗效甚至与培哚普利组疗效相当，说明益心泰确实能改善心衰大鼠心肌细胞内SERCA2a活性，改善心功能。

本研究中益心泰为针对慢性心衰气虚血瘀水停的主要病机，辨证立法，结合临床经验而组方的，本方由黄芪、红花、丹参、泽泻、葶苈子等组成。方中黄芪味甘性微温，归脾、肺经，入气分，可升可降，有补气升阳、固表止汗、行水消肿、托毒生肌等功效。《本草求真》认为“黄耆，味甘性温，质轻皮黄肉白，故能入肺补气，入表实卫，为补气诸药之最，是以有耆之称。”有研究显示，黄芪总提取物及有效成分能明显增加心衰大鼠的心肌收缩力，改善心功能［9］。红花味辛性温，归心、肝经，气香行散，入血分，具有活血通经、祛瘀止痛的功效。现代药理研究证实，红花对反复短暂阻断冠状动脉血流造成的犬急性心肌缺血有明显减轻作用，可使缺血范围减少，心率减慢，缩小梗死面积，改善心肌氧供。丹参味苦微辛性微寒，归心、肝经，色赤入血，为活血化瘀的要药，前人有“丹参一味，功同四物”之说，其功在于活血行血，内达脏腑而化瘀滞。现代药理研究证实，丹参可改善心脏舒张功能，从而提高心脏收缩功能，对缺氧引起的心肌损伤有一定的保护作用，同时能保护血管内皮细胞，抑制动脉平滑肌细胞增殖。葶苈子味辛、苦，性大寒，归肺、膀胱经。具有泻肺平喘，行水消肿功效。全方以补气、活血、利水为主，通过益气、活血，达到补其虚祛其瘀利其水而治疗慢性心力衰竭的目的。

综上所述，益心泰治疗CHF疗效确切，不仅可以抑制心衰大鼠心肌细胞内钙超载，而且还可以上调SER-CA2a表达改善心功能，这可能也是益心泰抑制心肌重构、改善心衰的机制之一。

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