“冠心V号”制剂对急性心肌梗死模型大鼠心室重构及炎症因子的影响*
2016-04-05左可可
柯 峰,左可可,顾 宁
(南京中医药大学第三附属医院,南京 210001)
“冠心V号”制剂对急性心肌梗死模型大鼠心室重构及炎症因子的影响*
柯 峰,左可可,顾 宁△
(南京中医药大学第三附属医院,南京 210001)
目的:从AMI模型大鼠炎症因子表达的角度,探讨“冠心V号”制剂干预AMI后VR的机制及其不同剂型的作用比较。方法:SD大鼠80只选取7只作为空白对照组,其余均制成AMI模型。造模成功后按随机数字表法分为9组每组各7只。药物干预组给予其组别剂量浓度药物,非药物干预组给予生理盐水,28 d后检测各组大鼠超声心动图指标及血清IL-6、TNF-a的含量。结果:与模型组比较,各药物干预组大鼠EF、FS显著增加,LVMI显著减小,血清IL-6、TNF-a含量显著下降;与合剂中剂量组比较,颗粒剂大、中剂量组大鼠EF、FS明显升高,血清IL-6、TNF-a含量明显下降;与合剂小剂量组比较,颗粒剂大、中剂量组大鼠EF、FS显著增加,LVMI显著减小,血清IL-6、TNF-a含量明显下降。结论:“冠心V号”制剂能改善AMI模型大鼠心脏结构及心功能,并减少血清炎症因子的释放,这可能是其干预AMI后VR的机制之一,其颗粒剂比合剂在此方面有更为突出的优势。
冠心V号;急性心肌梗死;心室重构;白介素细胞-6;肿瘤坏死因子-a
急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)后心室重构(ventricular remodeling,VR)是心肌梗死后心肌组织结构、心室大小、形态、功能发生变化的病理生理过程,是心肌梗死后心功能进行性恶化的主要病理生理机制[1],其主要涉及炎症细胞因子过度表达、神经内分泌调节及氧化应激的过度激活等。“冠心V号”合剂是南京中医药大学第三附属医院院内制剂(批准文号苏药制字Z04000781),已在临床使用多年。其前期实验及临床研究均已证实[2-6],“冠心V号”合剂能够明显改善心肌梗死后心室重构,其作用可能是通过改善血流动力学、影响肾素-血管紧张素-醛固酮(RASS)系统及血管紧张素Ⅱ受体1/2(AT1/AT2)的调节等方面实现的,但其多途径的作用机制尚有待于进一步阐明。同时“冠心V号”合剂原工艺为水提取,虽在后来的有关药剂学研究课题中进行了改进,对丹参、五味子中有些水不溶性或水溶性很小成分(如丹参酮ⅡA、五味子素等)通过乙醇提取,但最终制剂形式还是合剂,对上述成分的溶解未能提高。因此,本研究基于AMI模型大鼠炎症因子的表达,进一步探讨“冠心V号”制剂干预AMI后VR机制及其不同剂型(合剂与颗粒剂)的作用比较,为医院自制制剂“冠心V号”合剂的临床应用及剂型改革(研制颗粒剂)提供一定的客观依据。
1 材料与方法
1.1 动物
健康雄性SD大鼠80只,体质量180~200 g,购自南京中医药大学实验动物中心(许可证号SUXK (浙)20080033)。
1.2 主要仪器及试剂
心电图机 (SHANGHAIKOHDEN Medical Electronical Instrument Corporation)、小动物呼吸机(上海奥尔科特生物科技有限公司,ALC-V8型)、离心机(KUBOTA Corporation,KUBOTA-5420型)、彩超仪(VisualSonics Inc,Vevo 2100型)、酶标仪(BIORAD Corporation,680型)、电冰箱(海尔雪王子,BD-166型)、ELISA试剂盒(北京四正柏生物科技有限公司,ELISA Kit 96T)。
1.3 实验主要药物
“冠心V号”合剂由南京中医药大学第三附属医院药剂科提供(批号苏药制字Z04000796),“冠心V号”颗粒剂由南京中医药大学第三附属医院药剂科依据相关工艺制成提供,合剂与颗粒剂大、中、小剂量浓度分别为2.0 mg/ml、1.0 mg/ml、0.5 mg/ml,血脂康胶囊300mg粒(北京北大维信生物科技有限公司,批号Z10950029)。
1.4 动物造模
随机选取7只大鼠作为空白对照组,其余大鼠依据文献方法[7]改良后制作 AMI大鼠模型。用10%水合氯醛溶液(4 ml/kg)将大鼠腹腔注射麻醉,气管插管接呼吸机及心电图机,手术部位备皮、消毒,经左侧第4肋间剪开皮肤,于3~4肋间钝性分离肌肉组织,开胸快速挤出心脏,于前降支下约2~3 mm处结扎左冠状动脉前降支,观察左室前壁部分心肌变白,局部收缩减弱,心电图描记见II导联ST段较术前抬高0.2 mV以上为造模成功。假手术组除不结扎外,其余操作同上。术后每日肌肉注射青霉素4万U单位,连用3 d预防感染。
1.5 分组及给药
将造模成功的63只SD大鼠按随机数字表法分为模型组、假手术组、“冠心V号”合剂大剂量组、“冠心V号”合剂中剂量组、“冠心V号”合剂小剂量组、“冠心V号”颗粒剂大剂量组、“冠心V号”颗粒剂中剂量组、“冠心V号”颗粒剂小剂量组、阳性药物对照组(血脂康胶囊)、空白对照组10组各7只。各组大鼠于术后第3天开始灌胃,“冠心V号”制剂各组分别给予各组别剂量浓度药物(1 ml/100 g),每日1次,连续28 d,其中模型组、假手术组、空白对照组均给予生理盐水灌胃(1 ml/100 g)。
1.6 观察指标
1.6.1 大鼠超声心动图检测 各组大鼠干预28 d时进行超声心动图检查,检测左心室射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)及左室质量指数(LVMI)。
1.6.2 大鼠血清IL-6与TNF-а测定 超声心动图检测结束后,于大鼠颈动脉处取血3~5 ml,静置2 h后离心3000 r/min、10 min取上清液,按照ELISA试剂盒说明书操作步骤检测各组大鼠血清中炎症因子的含量,如白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-a,TNF-a)。
1.7 统计学方法
应用SPSS 16.0统计软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,符合正态分布及方差齐性则组间比较采用单因素方差分析,否则采用非参数检验。
2 结果
实验过程中大鼠先后死亡共计10只(包括因灌胃死亡4只,其余6只均因AMI后相关并发症),其中模型组、血脂康组、合剂小剂量组各2只,假手术组、合剂大剂量组、合剂中剂量组、颗粒剂大剂量组各1只。
2.1 各组大鼠EF、FS及LVMI的比较
图1表1显示,空白对照组与假手术组比较差异无统计学意义(P>0.05);模型组及各药物干预组与空白对照组比较,大鼠EF、FS明显下降,LVMI明显增大,差异有统计学意义(P<0.05),提示模型组及各药物干预组大鼠发生了一定程度的左室重构;各药物干预组与模型组之间比较,大鼠EF、FS均有不同程度改善,LVMI均有不同程度减小(P<0.05);与合剂大剂量组比较,颗粒剂大、中、小剂量组大鼠EF、FS无明显升高,LVMI无明显下降,组间比较差异均无统计学意义(P>0.05);与合剂中剂量组比较,颗粒剂大、中剂量组大鼠EF、FS明显升高(P<0.05),但LVMI无明显下降(P>0.05);与合剂小剂量组比较,颗粒剂大、中剂量组大鼠EF、FS、LVMI比较差异有统计学意义(P<0.05)。
2.2 各组大鼠血清IL-6、TNF-a的比较
表2显示,空白组与假手术组比较差异无统计学意义(P>0.05);模型组、各药物干预组与空白组比较,大鼠血清 IL-6、TNF-a含量显著升高(P<0.05);各药物干预组与模型组比较,大鼠血清IL-6、TNF-a含量显著下降(P<0.05);合剂大、中剂量组及颗粒剂大、中、小剂量组与血脂康组比较差异有统计学意义(P<0.05);颗粒剂大、中、小剂量组大鼠血清IL-6、TNF-a含量均低于合剂大剂量组,其中颗粒剂大、中剂量组与合剂大剂量组间比较差异有统计学意义(P<0.05);颗粒剂大、中、小剂量组大鼠血清IL-6、TNF-a含量均低于合剂中剂量组,差异有统计学意义(P<0.05);颗粒剂大、中、小剂量组大鼠血清IL-6、TNF-a含量均低于合剂小剂量组,差异有统计学意义(P<0.05)。
图1 各组大鼠超声心动图
表1 “冠心V号”制剂对模型大鼠EF、FS、LVMI的影响(±s)
表1 “冠心V号”制剂对模型大鼠EF、FS、LVMI的影响(±s)
注:与空白组比较:aP<0.05;与模型组比较:bP<0.05;与合剂中剂量组比较:cP<0.05;与合剂小剂量组比较:dP<0.05;与血脂康组比较:eP<0.05
组别 鼠数 EF(%) FS(%) LVMI(g/m2)空 白 组774.196±0.771 43.630±0.448 0.133±0.004模 型 组 5 52.056±1.840a 27.742±1.063a 0.241±0.012a假 手 术 组 6 71.260±1.325 40.371±1.800 0.173±0.005血 脂 康 组 5 61.083±1.130ab 33.601±1.578ab 0.167±0.006ab合 剂大 剂量组 6 62.635±1.270abe 35.237±0.717abe 0.158±0.007ab合 剂中 剂量组 6 60.713±0.851ab 33.564±1.528ab 0.165±0.009ab合 剂小 剂量组 5 59.029±1.339abe 32.013±1.345abe 0.175±0.005ab颗粒剂大剂量组 6 63.031±1.175abcde 35.432±0.815abcde 0.146±0.012bcde颗粒剂中剂量组 7 62.642±1.523abcde 34.978±0.681abcde 0.155±0.008abde颗粒剂小剂量组 7 60.164±1.375ab 32.313±1.135abe 0.167±0.013ab
表2 各组大鼠血清IL-6、TNF-a的比较(±s)
表2 各组大鼠血清IL-6、TNF-a的比较(±s)
注:与空白组比较:*P<0.05;与模型组比较:△P<0.05;与合剂中剂量组比较:★P<0.05;与合剂小剂量组比较:●P<0.05;与血脂康组比较:☆P<0.05
组别 鼠数 IL-6(pg/ml) TNF-a(pg/ml)空 白 组7 4.69±0.75 26.31±2.48模 型 组 5 32.10±6.18* 120.24±13.11*假 手 术 组 6 6.45±0.66 29.88±4.23血 脂 康 组 5 19.80±1.12*△ 74.52±4.10*△合 剂 大 剂 量 组 6 17.23±0.65*△☆ 69.47±2.54*△☆合 剂 中 剂 量 组 6 17.85±0.97*△☆ 72.37±2.43*△☆合 剂 小 剂 量 组 5 18.18±0.69*△☆ 78.00±3.04*△颗 粒 剂 大 剂 量 组 6 13.77±0.66*△★●☆ 59.47± 4.14*△★●☆颗 粒 剂 中 剂 量 组 7 16.24±0.73*△★●☆ 65.30±3.68*△★●☆颗 粒 剂 小 剂 量 组 7 16.71±1.24*△★●☆ 65.67±2.57*△★●☆
3 讨论
AMI后VR指AMI后机体通过一系列的复杂机制,使心肌结构、功能发生变化的动态过程。其主要病理过程是发生心肌细胞增粗、增长,心肌质量的增加、间质成分的增多、毛细血管相对减少,心壁的增厚、心腔容积的扩大、心腔形状的改变等一系列的变化,使心功能由代偿转向失代偿最终导致慢性心力衰竭[8]。有研究表明[9-10],AMI后炎症反应是发生VR的重要机制与环节,其通过级联放大效应产生大量炎症细胞因子,如白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、IL-6、TNF-a、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等。这些炎症细胞因子不仅引起心肌细胞肥大、心肌组织空间结构改变,而且还会导致心肌细胞凋亡等变化,导致VR的发生[11]。而在诸多炎症因子中,又以IL-6和TNF-a为多见[12]。因此,通过抑制AMI后IL-6和TNF-a的释放,成为干预AMI后VR的重要途径之一。近年来已有众多研究表明[13-16],他汀类药物可通过抑制AMI后炎症因子的表达,从而具有一定程度干预VR的发生及改善心功能的作用。被称为天然他汀的血脂康胶囊(主要成分为红曲、洛伐他汀等)抑制炎症反应干预VR的作用,已经得到证实和公认。如林静等[17]研究表明,血脂康胶囊能明显降低急性冠脉综合征(ACS)患者炎症因子的表达,发挥心血管保护及抑制VR的作用。赵秀峰[18]及陈立生[19]等均从ACS的炎症机制方面入手,认为血脂康胶囊能显著抑制患者血清TNF-a、IL-6等炎症因子的表达,从而干预VR的发生。
AMI属于中医学“胸痹”、“真心痛”等范畴,其基本病机总属本虚标实,本虚以气虚、阴虚为主,标实则以血瘀最为重要。气阴两虚、瘀血阻滞为AMI后特定阶段的重要病机,故益气养阴、活血化瘀为其主要治疗原则之一。“冠心V号”制剂是在中医药理论指导和临床实践中,基于对此病机特点的认识筛选出的有效方药,其处方组成为党参、麦冬、丹参、赤芍、五味子(制)、地黄。方中党参益气生津为君,麦冬养阴润燥,五味子酸敛生津、补肾宁心,三药合用一补一润一敛,共举益气养阴之力;丹参活血化瘀、宁心安神止痛;赤芍化瘀止痛、凉血活血;地黄凉血生津,共助活血化瘀之效,诸药配伍齐奏益气养阴、活血化瘀之效。本实验研究显示,“冠心V号”制剂(合剂与颗粒剂)在降低模型大鼠血清IL-6和TNF-a含量方面,与血脂康胶囊有部分类似的实验结果。本研究表明,“冠心V号”制剂(合剂与颗粒剂)能显著改善AMI模型大鼠心脏结构及心功能,而影响大鼠血清炎性细胞因子IL-6和TNF-a水平,抑制炎症反应,可能是其干预AMI后VR的机制之一,并呈现出“冠心V号”制剂(合剂与颗粒剂)抑制炎症反应强度具有剂量依赖性的趋势。本研究结果同时亦表明,“冠心V号”颗粒剂剂型较合剂剂型在改善模型大鼠心脏结构及心功能、降低模型大鼠血清IL-6和TNF-a含量、抑制炎症反应从而干预VR的作用方面,有更为突出的优势,这为医院自制制剂“冠心V号”合剂的剂型改革,即研制颗粒剂提供了一定的客观依据。
本研究初步探索了“冠心V号”制剂通过抑制炎症反应途径从而干预AMI后VR的部分作用机制,并对2种剂型进行了初步比较。但中药制剂存在多靶点、多途径、多环节的作用,因此“冠心V号”制剂干预AMI后VR的作用机制及剂型改革,尚需系统、全面、深入的药学、药理及随机、对照、大样本、多中心的临床研究提供依据并加以证实。
[1]黄根牙,顾新元,唐利龙.急性心肌梗死后早期心功能的变化及其调节机制[J].心血管病学进展,2008,29(6):851-854.
[2]瞿媛.冠心Ⅴ号合剂改善冠心病患者心功能及模型大鼠心室重构超微结构的影响[D].南京:南京中医药大学,2009.
[3]瞿媛,顾宁,周建中.冠心Ⅴ号合剂联合西医常规疗法对冠心病慢性收缩性心功能不全患者心功能的影响[J].上海中医药杂志,2011,45(10):35-36.
[4]赵庆峰.冠心Ⅴ号合剂对急性心肌梗死后患者心功能的影响及干预心室重构的实验研究[D].南京:南京中医药大学,2008.
[5]万玮,吴同启,庞家华.中西医结合治疗冠心病稳定性心绞痛30例临床研究[J].江苏中医药,2012,44(12):21-22.
[6]汪静.中西医结合治疗冠心病稳定性心绞痛气阴两虚夹瘀型30例临床研究[J].江苏中医药,2013,45(6):11-12.
[7]雷娟,伍卫,薛声能,等.大鼠急性心肌梗死动物模型的建立和评估[J].中国实用医药,2009,4(2):1-4.
[8]陈主初.病理生理学[M].北京:人民卫生出版社,2005:264-270.
[9]Kaikita,HayasakiT,OkumaT,et al.Targeted deletion of CC chemokine receptor 2 attenuates left ventricular remodeling after experimental myocardial infarction[J].Am J pathol,2004,165 (2):439-447.
[10]程翔,廖玉华,李彬,等.早期美托洛尔治疗对急性心肌梗死大鼠心肌炎症因子表达和心功能的影响[J].中华心血管病杂志,2005,33(5):448-452.
[11]马永娜,李拥军,赵伟,等.白细胞介素6与急性心肌梗死后心室重构的相关性[J].临床荟萃,2005,20(23):1326.
[12]游洁芸,杨承健.炎症细胞因子与心力衰竭研究进展[J].中国老年学杂志,2009,29(19):2552-2554.
[13]Ohara Y,Hiasa Y,Hosokawa S et al.Impact of hydroxy methylglutaryl coenzyme A reductase inhibition on left ventricular remodeling in patients with acute anterior myocardial infarction after primary coronary angioplasty[J].Int Heart J,2005,46(6): 987-995.
[14]马晓峰,高琴,边惠萍,等.瑞舒伐他汀对经皮冠状动脉介入治疗患者术后炎症反应与心肌损伤的影响[J].临床荟萃,2013,28(9):1042-1044.
[15]谢晓春,邹建宏,张丽娟.急性心肌梗死急诊介入治疗后辛伐他汀对早期左心室重构的影响[J].中华老年心脑血管病杂志,2013,15(4):349-352.
[16]张兰芳,陈春红,尹博英,等.瑞舒伐他汀对急性心肌梗死患者心室重构及心功能的影响[J].临床合理用药,2013,6(8): 3-4.
[17]林静,徐尚华,熊尚全.血脂康胶囊对急性冠状动脉综合征患者炎症因子和MMP的影响[J].世界中医药,2009,4(2):71-73.
[18]赵秀峰,刘丽军,马燕霞,等.血脂康对急性冠脉综合征患者炎症介质的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2012,10 (12):1431-1432.
[19]陈立生.血脂康早期干预对急性冠脉综合征患者炎症因子的影响[J].实用医学杂志,2007,23(17):2738-2739.
Effects of"GuanXin V"Preparation on Rats Ventricular Remodeling and Inflammatory Factors with Acute Myocardial Infarction
KE Feng,ZUO Ke-ke,GU Ning△
(The Third affiliated Hospital of Nanjing Univeristy of TCM,Nanjing 210001,China)
Objective:To explore the mechanisms of Guan Xin preparation V interfere Ventricular Remodeling(VR) after Acute Myocardral Infarction(AMI)and the different effects of Guan Xin V(mixture and granules)interfere VR after AMI from the perspective of inflammatory factor in rats with AMI.Methods:80 SD rats were slected,among which 7 rats were set as blank control group,and the others were made AMI models.63 successfully made models were randomized into 9 groups,7 rats in each group.Medication groups given relevvant doses drug,the others groups were administered normal saline.28 days later,each group was detected echocardiography,IL-6 and TNF-α.Results:Comparing with the AMI model group,the EF,FS increased significantly,while the LVMI and the content of IL-6 and TNF-a decreased significantly in the Guan Xin preparation V of each doses group and Xue Zhikang group.Comparing with the Guan Xin mixture V moderatedoses group,the EF,FS increased significantly in the Guan Xin granules V large-doses group and moderate-doses group,while the content of IL-6 and TNF-α decreased significantly.Comparing with the Guan Xin mixture V small-doses group,the EF,FS increased significantly in the Guan Xin granules V large-doses group and moderate-doses group,while the LVMI and the content of IL-6 and TNF-a decreased significantly.Conclusion:Guan Xin preparation V could improve cardiac structure and function in rats with AMI,and reduce the release of inflammatory factors in serum,which may be one of the mechanisms to improve VR after AMI.In this regad,the Guan Xin granules V is more prominent advantages than Guan Xin mixture V.
Guan Xin preparation V;acute myocardial infarction(AMI);ventricular remodeling(VR);interleukin-6 (IL-6);tumor necrosis factor-α(TNF-α)
R285.5
B
1006-3250(2016)01-0050-04
2015-04-27
南京市医学重点科技发展项目(201108005);江苏省研究生创新工程计划项目(CXZZ13_06)
柯 峰(1988-),男,医师,医学硕士,从事心血管疾病的基础与临床研究。
△通讯作者:顾 宁(1963-),男,教授,主任医师,医学博士,博士研究生导师,从事心血管疾病的基础与临床研究,Tel: 025-52276242,E-mail:guning@medmail.com.cn。