麝香保心丸抑制炎性反应对模型大鼠急性心肌梗死后心室重构的影响及相关机制研究
2015-04-11周承志胡有志张道亮肖金凤
杨 波,周承志,胡有志,张道亮,肖金凤
(湖北中医药大学附属医院(湖北省中医院)心血管内科 430064)
麝香保心丸抑制炎性反应对模型大鼠急性心肌梗死后心室重构的影响及相关机制研究
杨 波,周承志△,胡有志,张道亮,肖金凤
(湖北中医药大学附属医院(湖北省中医院)心血管内科 430064)
目的:探讨麝香保心丸抑制炎性反应对模型大鼠急性心肌梗死后心室重构的影响及相关机制研究。方法:对80只SD雄性大鼠左冠状动脉降支进行结扎以建立AMI大鼠模型。将大鼠分为空白对照组、模型组、假手术组、辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组,给药2周后测定大鼠血流动力学参数及大鼠血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6的含量。结果:麝香保心丸等剂量和大剂量组与模型组比较,心肌细胞被胶原纤维取代的部分明显减少;麝香保心丸等剂量组和大剂量组与模型组比较,LVESP、LV+dp/ dtmax、LV-dp/dtmax有显著增加,而LVEDP显著下降,血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6水平显著降低。结论:麝香保心丸可以改善大鼠急性心肌梗死后的血流动力,能显著抑制梗死心肌中炎性因子的释放,这可能与其改善心室重构机制有关。
麝香保心丸;急性心肌梗死;心室重构;机制;炎性反应
急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)继发的心室重构会导致梗死区的心肌扩张变薄,而非梗死区心肌则出现拉长肥厚,使得心室腔扩大变性,降低了心脏的收缩功能[1]。心室重构的影响因素主要包括梗死的面积、与梗死相关血管的开通程度、心肌负荷状况、循环和局部肾素-血管紧张素系统(RAAS)激活等[2]。研究表明[3],中药对于改善AMI继发的心室重构具有一定的疗效。麝香保心丸是由蟾酥、人工麝香、苏合香脂、人生提取物、人工牛黄、冰片、肉桂组成的中成药,具有改善心肌缺血及缓解心绞痛症状的作用[4]。AMI继发心室重构的患者多属于本虚标实,多见气虚血瘀,这与麝香保心丸的芳香温通、益气养心方证相合[5],为麝香保心丸治疗AMI继发的心室重构提供了一种思路。本文探讨麝香保心丸抑制炎性反应对模型大鼠急性AMI后心室重构的影响,并对相关机制进行了研究。
1 材料与方法
1.1 实验动物
SD雄性大鼠80只,体质量(320±19)g,对大鼠左冠状动脉降支进行结扎以建立AMI大鼠模型[6],对其中70只大鼠进行造模成功58只,未造模10只作为空白对照。
1.2 药品和试剂
麝香保心丸(上海和黄药业有限公司,国药准字Z31020068);辛伐他汀片(北京双鹭药业股份有限公司,国药准字 H20058534);大鼠血清 TNF-αELISA试剂盒(上海富众生物科技发展有限公司);IL-6 ELASA试剂盒(上海富众生物科技发展有限公司)。
1.3 主要实验仪器
ECG-101G VET动物心电图仪(上海天呈医流科技股份有限公司);RM6240生物信号处理系统(四川成都仪器厂);ALC-V8动物呼吸机(上海奥尔特生物科技有限公司);Leica RM2135型石蜡脱水机(德国徕卡公司);Leica TP1020自动脱水机(德国徕卡公司);WD-9417B酶标仪(北京六一)。
1.4 实验方法
将SD大鼠按随机数字表法分为空白对照组(未造模)、模型组、假手术组、辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组、麝香保心丸大剂量组各10只。空白对照组大鼠只进行正常饲养,模型组大鼠每日用生理盐水进行灌胃1次1 ml/100 g,辛伐他汀组大鼠每日给予辛伐他汀0.2 mg/100 g,麝香保心丸等剂量组每日给予麝香保心丸1.4 mg/100 g,麝香保心丸大剂量组每日给予麝香保心丸2.8 mg/100 g,假手术组不进行冠脉结扎,其余操作与模型组相同。所有大鼠的给药方式均为灌胃,给药时间为2周。
1.5 指标检测
1.5.1 大鼠血流动力学的测定 2周后将大鼠进行麻醉,分离其右颈总动脉进行插管,将充满肝素的生理盐水导管插入大鼠左心室内,与压力换能器进行连接,通过载波放大器对LVESP、LVEDP、LV +dp/dtmax进行测定,再通过微分器对 LV-dp/ dtmax进行测定。
1.5.2 大鼠梗死组织中TNF-α、IL-6的含量测定 血流动力学测定结束后,将大鼠左心室缺血的心肌组织部分切除并称取其质量,后用生理盐水制成10%的组织匀浆,匀浆在3000rpm离心后取上清液,用ELISA试剂盒(上海蓝基生物科技有限公司)对大鼠血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6的含量进行测定。ELISA具体方法参考相应试剂盒说明书。
1.5.3 心室质量和心室质量指数测定 大鼠完成经颈静脉取血后立即打开胸腔进行心脏摘取,生理盐水洗净后用滤纸吸干,称取全心质量。然后去除大鼠心房、右心室和周围组织,称取左心室质量(HW)。左心室质量指数(VWI)=HW/体质量。
1.5.4 Masson染色 称取心脏质量后,用甲醛固定标本,24 h后取出心脏进行切片,后进行Masson复合染色5 min后清洗。在显微镜下观察,细胞浆呈朱红色,胶原纤维呈蓝色,肌纤维呈红色。
1.6 统计学方法
采用SPSS 17.0统计软件对所得数据进行分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 梗死心肌病理学形态分析
空白对照组(图A)的心肌细胞排列整齐、间质胶原纤维无明显增生;模型组(图B)观察到大量胶原纤维取代心肌细胞,心肌细胞结构紊乱,形态肥大;麝香保心丸等剂量组(图C)和大剂量组(图D)观察到有部分心肌细胞被胶原纤维取代,心肌细胞和胶原纤维相间;辛伐他汀组(图E)心肌细胞改变情况与麝香保心丸2组相似。
图1 各组大鼠心肌细胞Masson染色(倒置显微镜 ×40)
2.2 各组左心室质量指数比较
模型组、辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组的左心室质量指数(LVWI)与空白对照组比较均有明显升高(P<0.05,P<0.01)。3组药物组和模型组比较差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01),3组药物组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。
表1 各组LVW、LVWI比较(±s)
表1 各组LVW、LVWI比较(±s)
注:与空白对照组比较:●P<0.05,●●P<0.01;与模型组比较:◇P<0.05,◇◇P<0.01
组 别 例数 计量(mg/100 g) LVW(mg) LWVI(mg/g)空白对照组 10 —506.43±15.49 1.47±0.08 模 型 组 10 — 579.34±16.01 1.73±0.10●●假 手 术 组 10 — 510.41±19.04 1.47±0.09辛伐他汀组 10 0.2 533.18±9.33 1.58±0.03●◇◇麝香等剂量组 10 1.4 548.31±15.90 1.62±0.11●●◇麝香大剂量组 10 2.8 544.01±18.41 1.61±0.06●◇
2.3 各组血流动力学情况
表2显示,观察各组左室收缩末压(LVESP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室内压最大上升速率(LV +dp/dtmax)和左室内压最大下降速率(LV-dp/ dtmax)后发现,与空白对照组比较,模型组、辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组的LVESP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax有显著增加,而LVEDP显著下降,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组与模型组比较,各项指标均有显著改善(P<0.05,P<0.01)。麝香保心丸大剂量组与麝香保心丸等剂量组以及辛伐他汀组比较,LVESP和LV+dp/dtmax 2项指标比较差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。
表2 各组血流动力学情况比较(±s)
表2 各组血流动力学情况比较(±s)
注:与空白对照组比较:●P<0.05,●●P<0.01;与模型组比较:◇P<0.05,◇◇P<0.01;与辛伐他汀组比较:▲P<0.05
组别 LVESP(mmHg) LVEDP(mmHg) LV+dp/dtmax(mmHg/s) LV-dp/dtmax(mmHg/s) 空 白 对 照 组 133.34±11.90 5.38±0.93 5608.3±801.23 4746.1±675.41 模 型 组 90.71±7.12●●7.58±3.49●●3051.6±552.21●●2844.7±531.39●●假 手 术 组 134.60±8.94 5.26±0.81 5389.8±378.81 4767.2±568.02 辛 伐 他 汀 组 100.12±5.19●●◇6.89±0.31●◇3961.2±354.81●●◇◇3733.8±395.31●●◇◇麝香等剂量组 101.34±6.69●●◇6.96±0.22●◇4258.2±408.21●●◇◇3759.1±336.21●●◇◇麝香大剂量组 110.13±5.09●●◇◇▲6.82±0.41●◇4800.1±434.78●●◇◇4174.7±369.2●●◇◇
2.4 各组血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6水平
表3显示,与空白对照组比较,模型组、辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组的TNF-α、IL-6水平显著升高(P<0.05,P<0.01);辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组与模型组比较,TNF-α、IL-6水平显著降低(P<0.05,P<0.01),麝香保心丸等剂量组与其他2组药物组比较差异有统计学意义(P<0.05)。
表3 各组血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6情况比较(±s)
表3 各组血浆和梗死心肌中TNF-α、IL-6情况比较(±s)
注:与空白对照组比较:●●P<0.01;与模型组比较:◇P<0.05,◇◇P<0.01;与辛伐他汀组比较:▲P<0.05,▲▲P<0.01
组ng/mL空白对照组别 组织IL-6ng/L 组织TNF-αng/mL 血浆IL-6ng/L 血浆TNF-α 5.44±0.62 5.61±2.99 40.92±9.14 0.72±0.31 模 型 组 8.40±0.63●●28.44±7.34●●122.58±16.02●●1.62±0.34●●假 手 术 组 5.49±0.66 6.16±3.59 42.36±8.92 0.73±0.21 辛 伐 他 汀 组 6.70±0.62●●◇◇▲12.86±5.34●◇◇▲60.58±14.15●●◇◇0.97±0.23●●◇◇麝香等剂量组 7.62±0.79●●◇20.34±8.33●●◇91.32±19.19●●◇◇▲▲1.32±0.35●●◇◇▲▲麝 香大剂量组 6.93±0.77●●◇◇▲▲13.89±6.95●●◇◇▲▲71.86± 9.02●●◇◇1.08±0.18●●◇◇
3 讨论
急性心肌梗死(AMI)继发的心室重构主要指心肌梗死后心室的形态、大小、结构、功能出现变化,主要包括心肌坏死膨胀、间质纤维化、心室壁扩张变厚导致心室的扩张以及心功能的降低[7]。麝香保心丸是基于中医药理论来研制的中药制剂,方中麝香味辛性温,辛散温通,芳香走窜,开窍提神;人参益气扶正、苏合辛散温通,加强芳香开窍之效,两药相辅;蟾酥止痛开窍,牛黄清心开窍,肉桂温振心阳,三药共为佐;加之冰片辛散走窍,加强止痛开窍之效为使药;各药配伍共奏活血通络、芳香温通、益气保心、祛痰止痛之效。麝香保心丸的现代药理学研究发现,其具有强心、镇痛、扩张血管、抗凝集、减轻炎性反应的作用。
炎性细胞因子如TNF-α及IL-6等可降低患者心肌收缩力,引发心肌自发性功能障碍和皮内损伤等而导致心室重构的发生。研究表明,TNF-α及IL-6所介导的炎性反应是AMI后心室重构的重要诱发因素,因此抑制TNF-α及IL-6的释放可阻抑心室重构的发生[8]。辛伐他汀已证明,可以抑制TNF-α及IL-6的释放而抑制AMI后心室重构的发生[9]。本研究发现,麝香保心丸与辛伐他汀部分作用相似,均能改善AMI大鼠的血流动力学,降低血浆和梗死组织中TNF-α和IL-6含量,抑制炎性反应发生,提示可能为麝香保心丸改善AMI后心室重构的作用机制。本研究中,模型组和3组药物组在AMI后均出现程度不同的心肌间质纤维化和心室扩张心功能降低等。Masson染色对比进一步说明,AMI出现明显的心室重构以及心功能损害。LVWI水平的升高、LVESP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax的增加以及LVEDP的下降,也说明AMI后出现了明显的心肌梗死肥大、心室扩张、梗死区膨胀、心室腔变大以及心功能降低。炎性因子等会使心肌收缩力降低,引起心肌自发性功能障碍以及对内皮造成损伤,从而引发心室重构。研究结果显示,辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组与模型组比较,LVESP、LV +dp/dtmax、LV-dp/dtmax有显著增加。辛伐他汀组、麝香保心丸等剂量组和大剂量组与模型组比较,TNF-α、IL-6水平显著降低。部分研究结果还说明,大剂量麝香保心丸的效果明显优于小剂量,说明麝香保心丸在一定程度上改善AMI大鼠的血流动力学参数,从而改善大鼠的心功能。大部分与辛伐他汀对照组有相同的实验结果,大剂量组优于辛伐他汀组,这可能与麝香保心丸自身独有的益气保心功效有关。3组药物干预后Masson染色结果表明,麝香保心丸可以在一定程度上通过改善大鼠的心肌细胞、减少胶原纤维以及左心室的质量指数对AMI后的心室重构产生一定的抑制作用。
综上,麝香保心丸对大鼠急性心肌梗死后的血流动力有明显改善作用,能显著抑制梗死心肌炎性因子的释放,这可能与其改善心室重构机制有关。但是AMI继发心室重构的机制和影响因素较为复杂,且中药的作用靶点较多,本文仅从抑制炎性反应方面进行了观察,麝香保心丸对心室重构改善作用的其他机制还需后续更为详细深入的研究。
[1] 张全军,殷跃辉,吕瑾,等.血管紧张素转换酶2过表达对大鼠急性心肌梗死后心室重构的影响及其分子机制[J].中国生物制品学杂志,2013,26(10):1418-1425.
[2] 红梅.丹蒌片对大鼠心肌梗死面积和心室重构的影响[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(10):208-211.
[3] 章燕,戴小华.益气活血中药改善急性心肌梗死后左心室重构实验研究进展[J].安徽中医学院学报,2012,31(2): 74-76.
[4] 罗心平,曾治宇,施海明,等.麝香保心丸对大鼠心肌梗塞后左室胶原改建影响的研究[J].中国中医基础医学杂志,1998,4(7):20-22.
[5] 农一兵,林谦,段文慧.中医药治疗急性心肌梗死临床研究质量的系统评价[J].中国中医基础医学杂志,2006,12 (7):489-491.
[6] Eaton D M,Rogers A N,Rice A E,et al.Relationship Between Dyslipidemia and Hypertension(HBP)in Male ZDSD,a New Rat Model of Metabolic Syndrome(MetS)[J].The FASEB Journal,2013,27:1190.1.
[7] Thygesen K,Alpert J S,Jaffe A S,et al.Third universal definition of myocardial infarction[J].Journal of the American College of Cardiology,2012,60(16):1581-1598.
[8] 顾宁,陈志亮,赵庆峰,等.麝香保心丸干预模型大鼠急性心肌梗死后心室重构的机理研究[J].辽宁中医杂志,2012,39(6):965-968.
[9] 顾宁,陈志亮,赵庆峰,等.麝香保心丸对急性心肌梗死模型大鼠血流动力学及血浆炎性因子的影响[C].2011年中华中医药学会心病分会学术年会暨北京中医药学会心血管病专业委员会年会论文集,2011.
Effects and related mechanisms study on heart protecting musk pill to the inhibition of inflammatory reaction of ventricular remodeling with acute myocardial infarction model in rats
YANG Bo,ZHOU Cheng-zhi△,HU You-zhi,ZHANG Dao-liang,XIAO Jin-feng
(The afficiated Hospital of Hubei University of TCM,Wuhan 430064,China)
Objective:To explore the nfluence and mechanism of Heart-Protection Musk Pill(HMP)on inhibiting the inflammatory factors on myocardial tissue re-construction in rats with acute myocardial infarction(AMI).Methods:Left anterior desecending coronary arteries of rats were ligated to make AMI model,eighty SD male rats were divided into control group,AMI model group,sham operation group,simvastatin group,high HMP and low HMP group.Hemodynamic parameters,TNF-α、IL-6 concentration of 6 groups were measured after 2 weeks.Results:Compared with AMI model group,the part of the myocardial cell replaced by the collagen fiber in simvastatin group,high HMP and low HMP group decreased significantly,LVESP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax increased significantly(P<0.05,P<0.01)and LVEDP decreased significantly(P<0.05,P<0.01),TNF-α、IL-6 in plasma and infarction myocardial decreased significantly(P <0.05,P<0.01).Conclusion:HMP can improve hemodynamic parameters in model rats with AMI and reduce the release of inflammatory factor in myocardial tissue.This may be the mechanism of HMP for improving ventricular remodeling.
Heart-Protection Musk Pill;Acute myocardial infarction;Ventricular remodeling;Mechanism; Inflammatory response
R285.5
B
1006-3250(2015)03-0285-03
2014-12-09