氧化苦参碱对病毒性心肌炎小鼠的作用研究*
2018-01-18史艳平豆玉凤李小青
史艳平,汪 琼,李 丹,豆玉凤,李小青
西安市儿童医院(西安 710003)
病毒性心肌炎(Viral myocarditis,VM)是一类由嗜心肌病毒感染引起的非缺血性心脏疾病,其主要表现为心肌的非特异性间质性炎症及心肌细胞的变性坏死,是循环系统的常见病,儿童尤为多见。目前国内报道其发病率为1.827/万,患病率为2.183/万[1],且呈逐年上升的趋势。本病严重影响着人类的身体健康,但其发病机制至今尚未明确,治疗也缺乏特异性,主要为对症治疗。重者可出现严重心律失常、心源性休克、心衰甚至猝死,轻者可无自觉症状,部分可转为慢性,呈现心脏进行性增大、心功能下降、心律失常等,严重影响着患儿的生存质量。目前可应用的治疗手段极为有限。近年来相关于中医中药治疗本病的研究报道不断,尤其是中药提取物氧化苦参碱(Oxymatrine,OMT)在心血管系统疾病治疗中的显著疗效,促使了不少人开始研究其与本病治疗的内在联系。本文就氧化苦参碱对病毒性心肌炎小鼠的的作用进行研究,以期为OMT在本病的治疗使用提供实验依据。
材料与方法
1 病 毒 柯萨奇病毒B3(CVB3),Nancy株,在Hela细胞中传代,冻融离心3次,分装上清液,-70℃ 保存备用。
2 实验动物 选取60只雄性4周龄 Balb/c 小鼠(15g左右)。
3 动物模型制备及给药 共计小鼠60只,随机分为空白、对照、高剂量、低剂量4组,每组各15只。空白小鼠腹腔接种病毒培养液0.1 ml,余3组腹腔接种0.1 ml CVB3的病毒液,连用7 d,第8天开始OMT灌胃,剂量分别为高剂量0.1mg/(kg·d);低剂量0.025 mg/(kg·d),1次/d,持续10 d。每日观察每组小鼠存活数。17 d后,无痛法处死各组小鼠,留取心脏组织,测定心脏与体重比值,另外用4%甲醛溶液固定,石蜡包埋作病理学检查。
4 生存率实验 60只小鼠用作生存率分析,根据前面所述方法造模及给药治疗。连续观察17 d,每日统计小鼠生存数目,计算感染后17 d小鼠生存率。
5 病理组织学检查 将石蜡包埋组织切片,常规苏木素-伊红( H-E) 染色,光学显微镜下观察心肌病理,以每张切片均取高倍视野5 个,计算出每个视野中坏死区域及炎性细胞浸润与整个视野面积之比值,计算出心肌病变积分,> 75%计4分,~75%计3 分,~50%计2分,< 25%计1分,无病变计0分。
结 果
1 各组小鼠死亡率 在小鼠生存率实验过程中,空白组小鼠无死亡,对照组于第6天开始出现死亡,共死亡8只,生存率为46.7%,高剂量组于病毒感染后第7天开始出现死亡, 共死亡3只,生存率为80%;低剂量组于病毒感染后第6天开始出现死亡,共死亡5只,生存率为66.7%;高剂量及低剂量组小鼠的17 d 生存率明显高于对照组(P<0.05)。
2 小鼠心脏/体重比值和心肌组织病理学结果 结果显示,低剂量、高剂量与对照组在小鼠心脏/体重比值有差异性(P<0.05)。低剂量、高剂量组与对照组相比,心肌坏死程度及炎症细胞浸润的积分具有差异性(P<0.05)。
2.1 高剂量组及低剂量组小鼠心脏/体重比值明显低于模型组(P<0.05) ,见表1。
注:与对照组比较,*P<0.05
2.2 小鼠心肌组织苏木精-伊红染色结果显示,低剂量组、高剂量组小鼠心肌坏死组织面积语总面积比值明显低于对照组(P<0.05,图1)。低剂量组、高剂量组小鼠心肌炎症细胞浸润与总面积比值明显低于对照组(P<0.05,图1)。
心肌病理组织学检查:对照组见大量心肌细胞坏死崩解,细胞及胞核的轮廓消失,周围有大量炎性细胞浸润,间质有较多胶原纤维,低剂量与高剂量组以上病变减轻,高剂量组好转最为显著,仅有少量炎性细胞浸润和坏死灶,空白组心肌胞浆着色均匀,排列规则,未见炎性细胞浸润,见图1。
图1 心肌病理组织学检查
讨 论
VM的发病机制至今尚未完全阐明,现代研究表明,VM的早期以及暴发型VM的发生与病毒直接感染侵犯心脏相关,在慢性期的反应与病毒持续存在,不能清除以及自身的免疫反应相关。病理学研究表明,急性期的变化表现为心肌细胞坏死变性、单核及淋巴细胞等炎性细胞浸润,而在慢性期则多表现为胶原纤维增生,纤维细胞增多,而两者在发病机理与病理表现往往相互交叉[2]。
治疗上,目前西医治疗包括一般治疗和对症治疗。一般治疗指卧床休息,进食富含维生素、蛋白质的容易消化食品。对症治疗包括抗病毒治疗:临床多应用利巴韦林抗病毒,但目前还没有抗病毒药物治疗病毒性心肌炎有效的证据。激素及免疫抑制剂在本病中的治疗效果尚未得到肯定,目前的研究不能表明激素及免疫抑制类药物可以减轻或缓解病情并且降低病死率[3]。近年来中药治疗病毒性心肌炎报道较多,但大多数研究停留在临床疗效研究,而基础实验研究较少。一项研究较为系统地评价了二十多种中药,结果发现仅有三种中药对于本病有着较为肯定的作用。复方丹参注射液可以改善心律失常、降低LDH水平;黄芪能够减轻心律失常、改善心功能,降低CPK;参麦注射液能够显著改善心功能,降低心肌酶[2]。
苦参为豆科槐属植物,始载于《本经》。《本经》云:“味苦、性寒。”“主心腹结气,症瘕积聚,黄疽,溺有余沥,逐水,阴痈肿,补中,明目止泪,归心、胃、大肠、肝、膀胱经。”性味苦寒,有清热燥湿,祛风杀虫,利尿之功效。其成分包括苦参碱、氧化苦参碱等生物碱,苦参丁醇、苦参醇等黄酮成分,另含有机酸类,糖类,氨基酸类,挥发油类等多种成分[4]。OMT是苦参的主要有效成分,具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗心律失常、抗纤维化等广泛的药理作用[5]。临床上已有不少研究从这几方面探讨过OMT治疗VM的疗效与机制,多认为是通过抗VM病毒[6],抗心肌纤维化[7],抗心律失常[8]以及缺血灌注损伤的保护[9]几个方面来发挥作用。其抗炎作用,已有人在临床及实验中证实,如韩运洋[10]等人通过给采用角叉菜胶(Carrageenin)、二甲苯(Xylene)和冰醋酸(Acetic acid)制作的动物炎症模型灌胃不同剂量的OMT,同时测量抗炎指标,发现OMT可减少小鼠扭体次数及足部、耳廓的肿胀度,表明OMT具有良好的抗炎作用。钱利武[11]通过动物模型发现OMT具有良好的镇痛抗炎活性,能明显抑制小鼠腹腔毛细血管通透性。
孙永梅等[12]通过实验证明OMT具有很好的抗CVB3的作用,对于被CVB3感染的新生大鼠的心肌细胞可以产生很好的保护作用。心肌纤维化也是VMC慢性病理的特征。方艳妮等[13]应用慢性心肌炎小鼠模型,观察OMT及卡托普利对抗心肌肌球蛋白抗体表达的影响。结果显示OMT的副作用更小,且具有与卡托普利同样干预慢性VMC小鼠抗心肌肌球蛋白的表达、具有保护心肌、抑制胶原、防止心脏重构的作用。有学者研究表明OMT可能是通过抑制p38MAPK磷酸化来抑制醛固酮所诱导的心肌成纤维细胞增殖而达到抗纤维化的作用[14]。
本研究表明VM小鼠在应用OMT后,存活率较对照组明显升高(P<0.05),心肌病变( 炎性浸润及坏死) 积分显著下降(P<0.05),且与OMT剂量呈正比,这表明OMT可以明显改善病毒性心肌炎的炎性改变和损伤。因此,我们认为OMT不仅对VM慢性期心肌细胞的纤维化有改善作用,对早期的炎症损伤也有很好的抑制作用。这对我们临床应用OMT治疗VM进一步提供了有力的依据,也提示我们早期使用OMT对VM进行干预是有效的。但OMT的作用广泛,其是否存在其他路径共同作用于VM,以及其产生作用的内在机制靶点尚待我们进一步研究。
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[14] 付凌云,黄海烽,徐旖旎,等. 氧化苦参碱抑制p38MAPK磷酸化改善醛固酮诱导心肌成纤维细胞增殖[J]. 中国实验方剂学杂志,2015,21(22):103-107.