天麻舒心方对SHR左心室超微结构及胶原的影响

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高血压除表现为动脉血压升高外，常导致心、脑、肾等靶器官损害[1]，我国心血管病死亡率居疾病死亡比首位[2]。心脏是高血压病理生理作用的主要靶器官，长期的压力负荷及神经内分泌因素等刺激下心肌细胞肥大，同时伴有心肌胶原纤维不成比例增加，最终导致心肌重量和左心室舒张功能损害[3]，在左心室肥厚临床及超声表现之前的较长时间已出现微观相应改变，有些在高血压早期或高血压前期亦已存在左心室超微结构改变，早期干预微观改变具有重要临床意义。

天麻舒心方由天麻、水蛭、赤芍、牛膝等药物组成，具有平肝益肾、滋阴潜阳、活血通络之功效，适用于高血压阴虚阳亢、血瘀络阻证病人。前期临床研究显示天麻舒心方可有效降压，长期服用逆转高血压左心室肥厚[4]，实验研究显示天麻舒心方在降压同时对左心室舒张功能损伤具有保护作用[5]。本研究旨在观察天麻舒心方对自发性高血压大鼠(SHR)左心室超微结构、胶原含量影响，探讨天麻舒心方改善高血压心脏损害的作用机制。

1　材料与方法

1.1实验动物SHR 50只，Wistar大鼠10只，雄性，鼠龄14周，动物级别：二级，许可证号：SCXK(京)2012-0001，均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，购置后于中国中医科学院广安门医院动物中心饲养，该中心环境设施符合二级动物(清洁动物CL)标准。动物室内温度18 ℃～22 ℃，湿度50%～60%，光照和通风条件均符合规定标准。

1.2实验药物天麻舒心浸膏液，由中国中医科学院广安门医院制剂室生产。氯沙坦钾片，杭州默沙东制药有限公司生产，批准文号：H20030654，研磨后用无菌蒸馏水配制为混悬液。

1.3主要仪器透射电子显微镜(HITACHI H-7650，Japan)，计算机图像采集系统(AMI Image Capture Engine)。

1.4实验方法

1.4.1分组及给药50只SHR按体重、血压水平分层后随机分为中药高、中、低剂量组分别予天麻舒心浸膏液11.592 g/(kg·d)、5.796 g/(kg·d)、2.898 g/(kg·d)，相当于成人生药用量的28倍、14倍、7倍，阳性对照组予氯沙坦钾混悬液17.5 mg/(kg·d)，模型对照组予同体积蒸馏水；10只Wistar大鼠作为正常对照组予同体积蒸馏水。灌胃给药，每日1次。共18周。

1.4.2观察指标及观察方法

1.4.2.1左心室心肌超微结构将SHR和Wistar大鼠给药18周后，麻醉、速取心脏，生理盐水洗净，滤纸吸干，沿房室沟剪掉两心房及主动脉、肺动脉，紧贴室间隔右侧剪掉右心室游离壁，剩余为左心室。于左心室后壁取心肌1 mm3，4%戊二醛前固定，1%四氧化锇后固定，梯度脱水、浸透，包埋，制成超薄组织切片，醋酸铀和柠檬酸铅双染，透射电子显微镜观察心肌超微结构变化，计算机图像采集系统拍照。

1.4.2.2心肌胶原含量将SHR和Wistar大鼠给药18周后，麻醉、速取心脏，生理盐水洗净，滤纸吸干，沿房室沟剪掉两心房，剪掉主动脉、肺动脉，紧贴室间隔右侧剪掉右心室游离壁，剩余为左心室，取心室肌，匀浆，消化法溶解，按羟脯氨酸试剂盒说明书顺序加入各试剂，分光光度计550 nm处比色，测量OD值，计算羟脯氨酸含量，胶原含量=8.2×羟脯氨酸含量。

2　结　果

2.1各组大鼠左心室心肌超微结构比较正常对照组大鼠心肌肌丝排列整齐，结构完整，粗细、分布均匀，Z线、M线清晰，线粒体排列有序，外膜完整，大小均匀，无肿胀，嵴清晰完整，排列整齐。模型对照组心肌肌丝多处断裂、溶解，排列扭曲，粗细不等，线粒体肿胀、变形、聚集，嵴模糊排列混乱。阳性对照组肌丝排列较整齐，偶有断裂，Z线、M线较清晰，线粒体排列尚可，无肿胀、变形，部分嵴结构模糊。中药高剂量组肌丝排列较整齐，偶有断裂，Z线、M线清晰，线粒体排列有序，无肿胀、变形，嵴结构较清晰。中药中剂量组肌丝排列紊乱，多处断裂、溶解消失，部分Z线、M线模糊，线粒体增多、变形，排列紊乱，嵴模糊消失。中药低剂量组肌丝排列扭曲，粗细不等，多处溶解，Z线、M线模糊，线粒体增多、肿胀、聚集，外膜破裂，嵴模糊、消失，排列混乱。详见图1。

图1　各组大鼠左心室心肌超微结构

2.2各组大鼠心肌胶原含量比较与正常对照组比较，模型对照组心肌胶原含量增加(P<0.05)；与模型对照组比较，各给药组胶原含量均有所降低，但差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

　　组别心肌胶原含量正常对照组4．36±0．79模型对照组5．52±1．141)阳性对照组5．14±1．36中药高剂量组4．59±0．89中药中剂量组4．66±1．15中药低剂量组5．10±0．73　　与正常对照组比较，1)P<0．05。

3　讨　论

高血压左心室重构包括心腔几何形态的重构与心肌组织的重塑，后者在组织学水平表现为心肌细胞的重塑与细胞外间质的重塑，在超微结构上表现为心肌细胞内多种细胞器及骨架结构的改变。

高血压早期可出现线粒体酶学参数改变，这种变化可减少心肌细胞凋亡，表现为高血压前期心肌肥厚[6]，有研究证实线粒体酶学参数改变与左心室肥厚有关[7]。线粒体结构与功能异常导致活性氧自由基过量累积引起一系列心肌损伤[8]，直接或间接影响心肌舒缩功能。左心室肥厚大鼠心肌出现内质网明显扩张，左心室舒张功能不全SHR心肌胞浆凋亡小体增加，半胱氨酸蛋白酶水平上调[9]，说明心功能不全发展过程存在内质网应激途径细胞凋亡。冠状动脉循环血管段的改变表现为微动脉密度增高、壁腔比值增大和毛细血管减少[10]。

心肌间质纤维化，心肌间质成纤维细胞肥大增生及其合成的胶原含量增加。胶原维持心脏的正常结构和功能具有重要意义，为心肌细胞和毛细血管提供网架保护系统，维持心脏的几何构型，其张力及含量是决定心肌顺应性的主要因素，并为心肌的主动舒张提供能量。间质胶原含量增加至8%～12%时，心肌收缩和舒张的应力-应变关系均升高，其中舒张功能障碍出现较早，而心肌间质胶原含量增加2倍～3倍后，心室舒张期僵硬度明显增加，顺应性下降，心室充盈最大速率减慢，左心室充盈压明显增高，心肌舒张功能减低[11]。继发于高血压向心性肥厚心肌肌原纤维的肌小节并列增生，导致细胞增宽，离心性肥厚表现为串联增生引起细胞长度增加[12]。

本研究发现SHR左心室心肌出现超微结构损伤，其病变特点为肌丝断裂、溶解，排列扭曲，粗细不等，线粒体肿胀、变形、聚集，嵴模糊排列混乱；天麻舒心方可改善心肌肌丝及线粒体病理改变和高血压心肌超微结构损伤。SHR心肌胶原含量明显增加，说明胶原含量增加是高血压左心室病理改变的特点之一。各给药组心肌胶原含量均有所下降，说明天麻舒心方可能具有改善心肌胶原代谢，延缓高血压左心室重构和SHR心脏舒张功能损伤的作用。本研究结果显示，各给药组与模型对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)，可能与给药时间相对较短有关。适度延长给药时间，并观察心肌不同胶原组分，如Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原含量改变及基质金属蛋白酶等与胶原代谢相关因子改变，进一步探讨高血压心脏舒张功能损伤的病理机制。左心室心肌超微结构及胶原改变导致心肌收缩力下降，心脏收缩及舒张功能受累，心肌对交感神经的反应性减低，冠状动脉的血流储备下降。这些改变是血流动力学因素和神经体液因子等多方面综合作用的结果，包括血压升高、肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的过度激活、儿茶酚胺类物质及生长因子的刺激、血液黏度的增高、大动脉的顺应性下降等。

血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)作为RAAS的主要介质，通过与心肌成纤维细胞的血管紧张素受体1(AT1R)结合刺激成纤维细胞增生及胶原代谢异常。AngⅡ与成纤维细胞膜上的AT1R作用后，激活信号转导子和转录激活子(STAT)通路和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路，导致原癌基因的表达，这些因素有可能与高血压心肌纤维化有关[13]。AngⅡ增多导致心肌细胞总蛋白含量增多、蛋白合成率升高，引起心肌肥大、心肌间质细胞(主要是成纤维细胞)增生，不同程度地刺激成纤维细胞胶原合成增加、分解减少，使胶原沉积的净效应增加，造成心肌肥厚乃至纤维化，使心室壁的僵硬度增加、顺应性降低，致心室收缩及舒张功能不全。

现代人快节奏的社会生活与多方面压力，常导致情志过激，急躁易怒，致使肝之升发太过，肝阳上亢；或劳倦过度，房事不节，内耗精血，致使肾之阴精亏虚，而成阴虚阳亢之势；或肝郁不舒，气滞血瘀；或阴精不足，脉络失养，脉道失充，津不载血，皆可致心血瘀阻；肝肾阴虚，肝阳独亢，灼血成瘀。高血压病人病程较长，符合“久病入络”“久病多瘀”观点。心主血脉，瘀血阻滞，则心脉失养，心络痹阻，发而胸闷气短。阴虚阳亢、瘀血阻络是高血压病发展的必然趋势，是引起左室舒张功能损害的基本病理变化，且既往调查研究证实血瘀贯穿于高血压病始终[14]。在辨证论治基础上及早加入活血化瘀治疗较单纯地辨证论治在降低血压、改善症状及血液流变学、D-二聚体等指标更具优势[14]。

天麻舒心方由天麻、水蛭、赤芍、牛膝等药物组成，其中天麻息风止痉、平抑肝阳；水蛭破血通经、逐瘀消癥；赤芍清热凉血、化瘀止痛；牛膝补益肝肾、活血化瘀。诸药合用，具有滋阴潜阳、活血通络之效。前期研究显示，天麻舒心方具有明确的降压作用，且可逆转2肾1夹型高血压大鼠左室肥厚[15]，对SHR颈动脉重构具有改善作用[16]，改善SHR左心室舒张功能[5]，从显微形态及超微结构等改善高血压阻力血管富营养重塑[17]。临床服用本方4个月～6个月，对高血压致左心室肥厚有所逆转[4]。前期研究提示，天麻舒心方对血浆肾素、血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)、AngⅡ、醛固酮、内皮素等具有不同程度的改善作用[15，18]，进而改善左心室超微结构及对胶原含量影响，从而修复高血压引起的心脏损害。

“治未病”是中医防治疾病转变的重要思想。“既病防变”是其重要思想。本研究显示SHR存在左心室超微结构及胶原蛋白改变，在辨证论治思想指导下，早期应用中医药治疗，从多途径、多靶点干预疾病发展，改善预后，降低心血管病风险。

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