复荣通脉胶囊对糖尿病大鼠心肌微血管内皮的影响
2014-05-04王庆凯王庆利闫翠环
王庆凯 ,王庆利 ,闫翠环,方 敬
(1.河北省沧州中西医结合医院,河北 沧州 061001; 2.河北省海兴县医院,河北 沧州 061200;3.河北中医学院,河北 石家庄 050200)
糖尿病心肌病(DCM)由Rullbler等[1]于1972年最早提出,是糖尿病患者最严重的并发症之一。糖尿病心肌病指在糖尿病状态下,排除了高血压、冠心病及其他可以引起心脏异常的因素,基于氧化应激和炎性反应[2-3]而引起的一系列结构异常及心肌代谢紊乱,并最终导致左心室肥大、舒张和(或)收缩功能减退,临床病死率高,现受到众多学者的关注。众多研究表明,心肌微血管病变是糖尿病心肌病主要发病机制之一,微循环障碍、微血管瘤形成和微血管基底膜增厚,是糖尿病心肌微血管病变的典型改变。我院经验方复荣通脉胶囊(批号为冀药制字Z20070041,组方为水蛭、地龙、全蝎、黄芪、当归、玄参、葛根、首乌藤、川牛膝、穿山龙、甘草)有养阴益气、活血通络之功效,临床疗效明显。本试验旨在探讨该药对心血管内皮细胞的作用机制,为临床进一步应用提供试验依据。现报道如下。
1 材料与方法
1.1 动物与试药
80只健康雄性Wistar大鼠,体重180~230 g,由河北医科大学实验动物中心提供,合格证号为冀医动管字第1009065。复荣通脉胶囊(批号为冀药制字 Z20070041);STZ、柠檬酸钠、柠檬酸均由美国Sigma公司提供;冰乙酸(≥99.5%,国药集团化学试剂有限公司);ELX800型全自动酶标仪(美国 BIO-TEK公司);sEPCR及sTM试剂盒(上海西唐生物科技有限公司);其余试剂均为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 造模
健康雄性大鼠80只,适应性饲养1周后随机抽样,用数字表法选12只作为正常组,其余68只为造模组,造模前禁食12 h,一次性腹腔注射1%链脲佐菌素(STZ)60 mg/kg(STZ临用前配制,溶于 0.1 mol/L,pH = 4.2,无菌柠檬酸缓冲液)。正常组注入等量柠檬酸缓冲液。72 h后尾静脉取血测血糖,血糖值不低于16.7 mmol/L,确定为糖尿病大鼠,稳定1周后列入观察对象 (造模过程中死亡7只,血糖值未达标者13只,造模不成功者剔出)。
1.2.2 分组与给药方法
造模成功的48只大鼠,按完全随机原则分为糖尿病模型组(DM),复荣通脉胶囊低(FRL)、中(FRM)、高(FRH)剂量治疗组,每组12只;正常组12只,共5组。成模大鼠稳定1周后给药。中药治疗组剂量按人体-大鼠体表面积比值表换算出大鼠的等效剂量,低剂量组给药 0.7 g /(kg·d),中剂量组给药 1.4 g /(kg·d),高剂量组给药2.2 g/(kg·d)灌胃[4]。正常组及模型组灌服蒸馏水。大鼠灌胃容量 10 mL/kg,1日 1次,连续8周。试验期间大鼠自由饮水,喂标准饲料,环境温度为(24±2)℃。试验期间未使用胰岛素和其他降糖药物。
1.2.3 取材方法
所有大鼠于灌胃8周后,尾静脉取血测血糖,以3%戊巴比妥钠80 mg/kg腹腔注射麻醉,麻醉后大鼠称体重,后仰卧位固定,剪开腹正中皮肤,暴露腹主动脉,腹主动脉采血,2 mL加入枸橼酸钠抗凝管中,3 500 r/min离心,取血清用于可溶性血管内皮细胞蛋白C受体(sEPCR)、可溶性血栓调节蛋白(sTM)测定。
1.2.4 观察指标及方法
分别于治疗前、后测体重,取尾尖血测血糖。于治疗后8周腹主动脉采血分离血清,采用双抗夹心酶联免疫吸附法(ELISA)定量测定sEPCR和sTM质量浓度,在ELX800型全自动酶标仪上读取 OD值,经标准曲线计算质量浓度(ng/mL)。
1.3 统计学处理
2 结果
2.1 一般情况
正常组大鼠精神状态较好,毛色白有光泽,进食量、饮水量及尿量均正常,体重增加,动作自如。造模各组大鼠精神状态较差,毛色萎黄无光泽,倦怠,嗜卧,活动量少,进食量、饮水量及尿量均明显增多,体重减轻。
2.2 血糖、体重变化
结果见表1和表2。
表1 各组大鼠治疗前后血糖变化比较(,mmol/L)
表1 各组大鼠治疗前后血糖变化比较(,mmol/L)
注:与正常组比较,△ P<0.01。
组别正常组(n=9)DM 组(n=9)FRL组(n=8)FRM 组(n=8)FRH 组(n=9)治疗前4.88 ± 0.27 23.13 ± 3.95 23.85 ± 3.50 24.74 ± 3.13 24.43 ± 3.71△△△△治疗后4.88 ± 0.62 24.51 ± 2.90 25.13 ± 2.21 23.69 ± 3.23 24.78 ± 2.13△△△△
2.3 血清sEPCR及sTM水平变化
结果见表3。
3 讨论
糖尿病心肌病是糖尿病个体基于氧化应激和炎性反应而引起的心肌代谢紊乱,最终会导致心肌舒张和收缩功能减退,甚至诱发心力衰竭和猝死。本病的发生受多种因素的影响,微血管病变、血管内皮细胞受损和氧化应激反应等直接关系到疾病的轻重程度和进展。在传统医学中,本病被归于“胸痹”“心悸”“怔忡”等范畴。气机郁滞、血行痹阻是本病发生的主要病因病机,伴随疾病的进程,终将形成气血亏虚和血液瘀滞并存的虚实夹杂证候,益气养阴、活血化瘀治疗成为中医遣方用药的基本原则。
表2 各组大鼠治疗前后体重的变化(,g)
表2 各组大鼠治疗前后体重的变化(,g)
注:与正常组比较,△ P<0.01;与本组治疗前比较, ■ P<0.01。
组别正常组(n=9)DM 组(n=9)FRL组(n=8)FRM 组(n=8)FRH 组(n=9)治疗后228.4 ± 8.59 196.0 ± 17.9 193.6 ± 11.8 196.3 ± 14.1 195.3 ± 15.7治疗前196.5 ± 14.9 205.7 ± 17.1 199.7 ± 11.9 199.7 ± 14.6 200.6 ± 13.9△△△△△■■■■
表3 各组大鼠治疗后血清sEPCR及sTM水平变化(,ng/mL)
表3 各组大鼠治疗后血清sEPCR及sTM水平变化(,ng/mL)
注:与正常组比较, ◆ P<0.01;与 DM组及 FRL组比较, △ P<0.01;与 DM组及 FRL组比较,○ P<0.01。
组别正常组(n=9)DM 组(n=9)FRL组(n=8)FRM 组(n=8)FRH 组(n=9)sEPCR 128.1 ± 16.9 324.8 ± 30.4 296.4 ± 33.1 232.9 ± 27.9 209.5 ± 24.9◆◆◆◆△△○ ○sTM 20.9 ± 3.3 80.4 ± 9.1 81.8 ± 9.1 53.0 ± 6.9 52.3 ± 7.3◆◆◆◆△△○ ○
现代医学认为,血管病变是糖尿病致残致死的主要原因,诱生的血管内皮损伤是糖尿病血管并发症的始动因素和病理生理基础[5]。在生理状态下,血管内皮细胞主动调节微循环血流、凝血过程和炎性反应。糖尿病出现的高血糖、胰岛素抵抗及脂代谢紊乱均可导致血管内皮功能紊乱,使血管内皮细胞受损,通过动物试验表明[6],血糖高的大鼠心肌微血管数目会减少,且伴随年龄的增加,心肌微血管数目会显著减少,受到的损害也越发明显。血栓调节蛋白(TM)是存在于血管内皮细胞膜表面的一种糖蛋白,与凝血酶结合启动蛋白C抗凝系统[7]。内皮细胞受损,TM释放入血,血浆中sTM水平增高,造成凝血,形成血栓。近年来,sTM已成为血管内皮损伤和破坏的新标志,血浆中存在的sEPCR是近年来发现的位于血管内皮细胞的新型蛋白受体,其浓度变化是血管内皮损伤的特异性标志[8]。
复荣通脉胶囊由水蛭、地龙、全蝎、黄芪、当归、玄参、葛根、首乌藤、川牛膝、穿山龙、甘草组方。方中水蛭破血通经、逐瘀消 ;地龙通利经络而除痹舒筋止痛;全蝎攻毒散结,通络止痛;又加穿山龙、牛膝,诸药协同,共奏活血通经、散结止痛之功。黄芪具有固表止汗,利水消肿,生肌等功效;当归为血家之圣药,功擅补血活血;葛根生津止渴,又加玄参、首乌藤,共同益气养血,填精扶正之效;最后以甘草调和药性。全方标本同治,补泻兼顾,消瘀而不伤正,扶正而不留邪。
现代研究结果显示,水蛭具有抗凝、抗血栓形成、抗肿瘤、调血脂、抗增殖及抗炎作用。活体水蛭唾液中含有水蛭素,还有肝素、抗血栓素等物质。地龙提取物具有纤溶和抗凝作用,此外还具有镇静、降压、增强免疫的功效。此类活血化瘀的中药大多可增加血液流动性,改善微循环及细胞环境,抑制炎性反应[9]。氧自由基增多可造成心肌细胞的损害,加速心肌肥厚的进程[10]。黄芪化学成分包括苷类、多糖、氨基酸、微量元素等[11-12],其中黄芪多糖明显抑制损伤造成的心肌凋亡,能增强机体清除氧自由基的能力,减少细胞膜脂质过氧化物损伤,对心肌缺血、缺血再灌损伤及感染病毒心肌均具有明显的保护作用。当归有抗炎、清除氧自由基、保肝利胆、保护肾脏、增强免疫功能等作用[13]。研究证实,在糖尿病大鼠中,葛根素能显著降低总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白含量,提高局部微血流量,抑制血小板聚集,且可能通过抑制炎症因子TGF-β1的表达,降低ROS的产生,达到缓解糖尿病心肌病的作用[14]。
本研究结果显示,以活血化瘀、理气通络、益气养阴为法组成的复荣通脉经验方可显著降低血sEPCR及sTM。可见,复荣通脉胶囊可能是通过减轻心肌微血管内皮细胞损伤这一机制,发挥了对糖尿病心肌病的良好治疗作用。其组方精良,用药方便、安全,值得临床推广。但是否改善了DCM其他发病机制如心肌纤维化、心肌细胞结构和功能的损害等,有待进一步研究证实。
参考文献:
[1]Rullber S,Dulgush J,Yuceogl YZ,et al.New type of cardio - myopathy associated with diabetic Glomerulosclerosis[J].Am J Cardiol,1972,30:595.
[2]Shen GX.Oxidative stress and diabetic cardiovascular disorders:roles of mitochondria and NADPH oxidase[J].Can J Physiol Pharmacol,2010,88(3):241-248.
[3]Hotamisligil GS.Endoplasmic reticulum stress and the inflammatory basis of metabolic disease[J].Cell,2010,140(6):900 - 917.
[4]徐淑云,卞如濂,陈 修.药理实验方法[M].北京:人民卫生出版社,2005:202 - 204.
[5]Hartge MM,Pharm B,Kintcher U,et al.Endothelial dysfunction and its role in diabetic cascular disease[J].Endocrinol Metab Clin N Am,2006,35(3):551-560.
[6]孙小毛,拓西平,罗 澜,等.糖尿病大鼠心肌微血管数目的观察[J].中华临床医师杂志,2011,5(13):3 901 -3 903.
[7]Yang L,Rezaie AR.Calcium -binding sites of the thrombin-throm -bomodulin-proteinc complex:possible implications for the effect of platelet factor 4 on the activation of vitamin K -dependent coagulation factors[J].Thromb Haemost,2007,97(6):899 - 906.
[8]方朝晖,王佑民,王开成,等.丹蛭降糖胶囊对胰岛素抵抗大鼠PPAR-rmRNA 表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2006,1(4):36-39.
[9]伏鹏荣,丛晓东,张 云,等.糖尿病心肌病发病机制靶点和中药治疗[J].现代生物医学进展,2012,12(6):1 179 -1 182.
[10]杨冬梅,袁白杨.他汀类药物的临床多效性研究进展[J].中国药房,2013,24(4):378 - 382.
[11]姜同辉,雷长城,周发明,等.黄芪皂苷Ⅳ对H2O2诱导的心肌细胞凋亡的保护作用[J].现代生物医学进展,2010,10(2):240-242.
[12]刘晓健,崔秀玲,齐志敏,等.葛根素对糖尿病大鼠心肌微血管改变和 TGF-1表达的影响[J].中成药,2010,32(5):739-741.
[13]孙仁宇.心得安对当归缓解大鼠低氧性肺动脉高压的影响[J].中国医学科学院学报,1988,10(5):335.
[14]顾掌生,王大力.葛根素抗糖尿病大鼠心肌线粒体氧化应激损伤作用研究[J].中华中医药学刊,2010,28(10):2 197 -2 199.