川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管凋亡的影响

高汉华， 邓育芬， 新怡康， 马伟东(广东省惠州市第一人民医院心内科， 广东 惠州 516000)



川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管凋亡的影响

高汉华， 邓育芬， 新怡康， 马伟东
(广东省惠州市第一人民医院心内科， 广东 惠州 516000)

【摘 要】目的:观察川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管凋亡的影响。方法:将40只雄性SD大鼠随机分为两组，对照组(n=20)置于常压低O2高CO2舱内以模拟肺动脉高压大鼠模型；观察组(n= 20)同于对照组，但均在入舱前30min腹腔注射川芎嗪80mg·kg(-1)·d(-1)；比较两组大鼠的血流动力学变化、肺细小动脉管壁面积与总面积比值(WA/ TA)、肺细小动脉凋亡指数、bcl-2与bax。结果:观察组的平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量比、WA/ TA均明显低于对照组(P<0.05)；观察组的bcl-2显著低于对照组(P<0.05)，但细胞凋亡指数(AI)、bax、bax/ bcl-2均高于对照组(P<0.05)。结论:川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管重建有明显抑制作用，推测其机制可能是与促进肺细小动脉凋亡、抑制肺细小动脉增殖有关。

【关键词】肺动脉高压； 大鼠试验； 川芎嗪； 肺血管凋亡； bax； bcl-2

肺动脉高压在临床上较为常见，是以肺血管阻力进行性升高为特征的心血管病症，其主要病理改变为肺血管重构、原位血栓形成、肺血管收缩，但其发病机制尚未完全明确[1]。B淋巴细胞瘤-2基因(bcl-2)家族在细胞凋亡过程中发挥了重要作用，其表达与调控将显著影响细胞凋亡。bcl-2与bax是bcl-2家族中抑制增殖、促进凋亡的最具代表性的基因[2]。川芎嗪是是中药川芎的有效成分之一，是从川芎根茎中提取分离出来的生物碱，其有效成分为四甲基吡嗪。现代药理学研究证实[3]，川芎嗪具有强心、降血压、扩张血管、抗血小板聚集、改善微循环与脑血流的功能。本研究选择40只雄性SD大鼠作为试验对象，观察了川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管凋亡的影响。现将有关资料整理报告如下:

1 资料与方法

1.1 一般资料:选择40只雄性SD大鼠作为实验对象，体重185～210g，由医学院实验动物中心提供。采用随机数字表进行分层随机分组将40只大鼠分配为对照组(n=20)和观察组(n= 20)，两组大鼠的体重差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 实验方法:对照组中的20只雄性SD大鼠放置于常压低O2高CO2舱内，用于模拟肺动脉高压大鼠模型，舱内充入N2使舱内O2维持在8.5%～11.0%、CO2维持在5.0%～6.5%，每天8h，每周6d，连续4周；观察组中的20只雄性SD大鼠的舱内模拟环境参数以及入舱时间与对照组相同，但均在入舱前30min腹腔注射川芎嗪80mg·kg-1·d-1

1.3 观察指标:观察两组大鼠的平均肺动脉压(mPAP)、平均颈动脉压(mCAP)、右心室重量比、肺细小动脉管壁面积与总面积比值(WA/ TA)。mPAP采用右心导管法进行测定；mCAP采用颈总动脉插管插管进行测定；分离右心室(RV)与左心室(LV)+室间隔(S)，采用滤纸将水分吸干之后进行称重，计算右心室重量比[RV/ (LV+S)]。WA/ TA测定方法为，切取大鼠肺组织切片，行苏木素-伊红(HE)染色之后以彩色图像分析系统测定WA/ TA。

1.4 实验室指标:肺细小动脉凋亡情况采用原位末端却可标记法(TUNEL)进行检测，于大鼠肺组织切片上选择2条直径不同的肺动脉，采用IPP6.0图像分析软件对细胞数进行计数，获得细胞凋亡指数(AI)。AI =肺细小动脉阳性细胞核/肺细小动脉总细胞数。肺组织bax、bcl-2表达水平采用免疫组化检测，采用IPP6. 0图像分析软件测定肺动脉bax、bcl-2的吸光度(A 值)。

1.5 统计学处理:本组数据采用SPSS15.0软件包进行处理，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验；采用Bivariate过程的Pearson相关法进行双变量的相关性分析，均以P<0.05为有统计学意义。

2 结 果

2.1 观察指标:观察组的平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量比、WA/ TA均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，但mCAP与对照组相比差异不具有统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1　两组大鼠的mPAP、mCAP、右心室重量比、WA/ TA比值比较

表1　两组大鼠的mPAP、mCAP、右心室重量比、WA/ TA比值比较

组别　　只数　mPAP(mmHg)　 mCAP(mmHg)　　右心室重量比　WA/ TA对照组　20　24.51±0.87　117.26±6.76　36.72±0.51　58.42±2.15观察组　20　18.25±0.70　116.52±6.62　35.25±0.59　45.62±1.08 t 4.635　1.326　4.935　5.023 P 0.002　0.265　0.001　<0.001

2.2 实验室指标:观察组的bcl-2显著低于对照组(P <0.05)，但AI、bax、bax/ bcl-2均高于对照组(P <0. 05)，差异具有统计学意义。见表2。

表2　两组大鼠的AI、bcl-2、bax、bax/ bcl-2比较

表2　两组大鼠的AI、bcl-2、bax、bax/ bcl-2比较

组别　　只数　AI　bcl-2(A值)　bax(A值)　bax/ bcl-2对照组　20　0.245±0.004　0.179±0.066　0.100±0.004　0.567±0.006观察组　20　0.253±.005　0.153±0.078　0.130±0.005　0.834±0.005 t 4.635　4.326　4.935　5.023 P 0.002　0.002　0.001　0.000

2.3 AI与bcl-2、bax、bax/ bcl-2的相关性:直线相关分析结果显示，AI与bcl-2呈现出明显的负相关性(γ1=-0.912，P<0.05)，AI与bax、bax/ bcl-2均呈现出明显的正相关性(γ2= 0.942，γ3= 0.953，P均<0.05)。结果显示，AI与bcl-2、bax、bax/ bcl-2均有很明显的相关性。

3 讨 论

肺动脉高压以肺小动脉的重构、内膜增生以及血管痉挛为主要特征，该病能够明显增加右心室负荷，损伤右心室功能，严重时导致患者死亡。血管阻力进行性升高是导致肺动脉高压的重要原因，而肺血管原位血栓形成、肺血管重建、肺血管收缩是造成血管阻力进行性升高的重要原因，其中肺血管收缩是主要原因[4]。因此，临床上治疗肺动脉高压主要以血管扩张剂为主。虽然血管扩张剂不仅能够降低肺动脉压，减少肺循环阻力，又可以维持和改善右心功能，但由于血管扩张剂一般均缺乏肺循环选择性[5]，限制了其临床应用效果。

寻求理想的抑制肺动脉高压药物一直是防治COPD、肺心病的研究热点。在本研究中，我们采用慢性缺氧的方法复制大鼠慢性缺氧性肺动脉高压模型，类似COPD患者在长期通气功能障碍作用下形成的肺泡低O2与CO2潴留的临床情况，我们认为可能更加符合临床实际。bcl-2是抗凋亡基因的典型代表，bax是促凋亡基因的典型代表，bax/ bcl-2比值决定了细胞发生凋亡的风险高低。一项国外动物试验结果显示[6]，bcl-2表达降低、bax表达升高能够造成缺氧后大鼠肺动脉平滑肌细胞的凋亡。在本研究中，细胞凋亡指数(AI)与bcl-2呈现出明显的负相关性，与bax、bax/ bcl-2均呈现出明显的正相关性，bcl-2、bax表达水平以及bax/ bcl-2比值在细胞凋亡过程中发挥了重要作用。

临床实践与动物实验结果显示，川芎嗪具有扩张小动脉、抗血小板聚集、活血化瘀等药理作用，还以防治肺损伤、肺水肿、肺纤维化等呼吸系统疾病。现代药理学研究证实，川芎嗪对心肌细胞缺氧及缺糖有良好保护作用，长期应用能够降低肺动脉压，减轻肺血管阻力，改善甚至逆转肺血管重构，进而降低右心室的负荷，减轻心脏病变；川芎嗪还可以通过维持NO/血浆内皮素(ET)的动态平衡、阻滞钙通道、增加细胞内cAMP水平、通过cAMP介导促进血管内皮细胞释放NO等方式发挥舒张血管的作用。大鼠试验结果显示，川芎嗪可以抑制大鼠肺细小动脉管壁增厚以及外膜胶原纤维和中膜平滑肌增生。有文献报道[7]，逆转肺血管结构重建可恢复肺血管的正常结构与功能，从而有效降低肺动脉高压。在本研究中，观察组的mPAP、右心室重量比、WA/ TA均明显低于对照组，同时，观察组的bcl-2显著低于对照组，AI、bax、bax/ bcl-2均高于对照组，该结果说明，川芎嗪能够有效抑制肺动脉高压大鼠的mPAP，我们推测其机制可能是升高bax表达、降低bcl-2表达来促进肺细小动脉凋亡，以抑制肺血管重构。综上所述，我们认为，川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管重建有明显抑制作用，推测其机制可能是与促进肺细小动脉凋亡、抑制肺细小动脉增殖有关。

【参考文献】

[1] 吴鸿，高水波，王振涛.川芎嗪对血小板活化钙信号的影响及作用机制[J].中国实验方剂学杂志，2012，18(4): 256～267.

[2] 刘会芳.川芎嗪对心血管系统的作用及机制研究进展[J].中国药房，2007，18(9):706.

[3] 刘丽，吴世满.川芎嗪对致敏大鼠气道炎症气道重塑的影响和作用机制[J].中国药物与临床，2009，9(5):378.

[4] 尤海传，曹永胜，何云天，等.川芎嗪联合还原型谷胱甘肽治疗酒精性肝病临床分析[J].河北医学，2009，15(4): 463～465.

[5] 高汉华，林小梅，刘映峰.川芎嗪对肺动脉高压大鼠肺血管重构的影响[J].新中医，2014，46(3):190～192.

[6] Henriques CT，Brandao NA，Mbreira CD，et al. Effects of TNF- alpha blockade in monocrotaline induced pulmonary hypertension[J].Rev Port Cardiol，2008，27(3):341～348.

[7] 祝会斌，高从荣，刘卫萍，等.川芎嗪对体外循环患者血浆中性粒细胞弹性蛋白酶及sICAM-1的浓度影响[J].中华全科医学，2009，7(10):1049～1051.

通讯作者:马伟东

【基金项目】广东省中医药局建设中医药强省科研课题资助号，(编号:20141278)

【文章编号】1006-6233(2016)04-0640-03

【文献标识码】B 【doi】10.3969/ j.issn.1006-6233.2016.04.043