红景天苷对慢性间断性缺氧心肌炎症反应的作用及其机制

付金容 杨 靖 黎明江

(武汉大学人民医院心内三科/心血管病湖北省重点实验室， 武汉 430060)

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive sleep apnea，OSA)是一种常见的呼吸系统疾病，主要由完全或部分咽部阻塞引起的以反复呼吸停止为特征,这种紊乱通常伴随着缺氧、睡眠觉醒和血流动力学变化．这些条件的持续复发可能导致各种有害影响,从而导致机体发生一系列病理生理性的改变[1]．OSA与心血管疾病的发生发展密切相关，它与脑血管疾病亦密切相关，并可引起多器官损伤[2]．研究显示，慢性间断性缺氧(chronic intermittent hypoxia, CIH)是OSA导致心血管疾病的主要机制[3]．CIH在心血管疾病的发生发展中起着至关重要的作用．OSA亦是一种慢性炎症性疾病[4],研究证实炎症反应在CIH所致心血管疾病中起着重要作用．红景天苷具有抗辐射、抗疲劳、抗缺氧、抗衰老等多种功效[5]，常用于高山症,保护红细胞免受氧化应激和提高抵抗力．研究已经发现，红景天苷能够抑制缺血再灌下心肌细胞的炎症反应[6]，能够减少缺血再灌注心肌损伤．本文探讨了红景天苷对慢性间断性缺氧心肌细胞的炎症反应的作用及其机制．

1 材料与方法

1.1 大鼠间断性缺氧模型的制备及分组

SD大鼠(与文献[7]的研究同标准)．将实验大鼠随机分为以下几组：①正常对照组(n=10)：21% O2，每天24 h，8周；②NaCl组(CIH+ NaCl，n=10)：每天8 h一循环，低氧：7% O260 s，20% O260 s，持续8周，分别于每周一、周五腹腔注射生理盐水10 mL/kg/次)一次．③红景天苷组(CIH+红景天苷，n=10)：慢性间断性低氧8周，间隔(时间同NaCl组)腹腔注射红景天苷(20 mg/kg/次)溶液．

1.2 大鼠心腔大小、心功能的测定

分别于实验开始、实验8周时，超声多普勒检测大鼠心功能包括左室射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)，以及大鼠心脏的各腔室内径(LAD、RAD、LVD、RVD、左心室舒张末容积(EDV)和左心室收缩末容积(ESV)，具体方法参照之前的研究[7]．

1.3 检测大鼠缺氧心肌组织髓过氧化物酶的活性(Myeloperoxidase，MPO)

分离出大鼠心脏的左心室游离壁，冰上碾碎，迅速于4℃下匀浆离心，然后提取出上清液，根据髓过氧化物酶活性检测试剂盒的说明(试剂盒购自南京市建成生物工程研究所)，测量大鼠心肌组织MPO的活性．

1.4 血清及心肌组织TNF-α及IL-6浓度测定

取大鼠静脉2 mL，在4℃环境下离心5 min，然后提取上层的血清，将血清保存在-70℃的冰箱中．最后根据说明，采用放射免疫法分析大鼠外周血清中TNF-α及IL-2的含量(试剂盒购自北京市科美生物化学公司)．

1.5 数据处理和统计学分析

2 结 果

2.1 红景天苷改善慢性间断性缺氧中大鼠的心功能

慢性间断性缺氧8周后，大鼠心功能均较正常大鼠下降．但与NaCl组比较，红景天干预组大鼠的心功能明显改善(见表1)．

表1 红景天苷影响慢性间断性缺氧大鼠的心功能

与正常对照组比较，NaCl组与红景天苷组*P<0.05；与NaCl组比较，红景天苷干预组**P<0.05

2.2 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠心肌MPO的影响

慢性间断性缺氧8周后，大鼠心肌组织MPO活力增加．与NaCl组比较，红景天干预组大鼠的心肌组织MPO活力显著降低(如图1所示)．

图1 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠心肌组织MPO活力的影响

与正常对照组比较，NaCl组与红景天苷组*P<0.05，与NaCl组比较，红景天苷干预组**P<0.05．

2.3 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠TNF-a的影响

实验8周后，检测结果显示大鼠血清及心肌组织TNF-a水平均增加．与NaCl组比较，红景天苷干预组大鼠的血清及心肌组织TNF-a水平均显著降低(如图2，图3所示)

图2 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠血清TNF-a水平的影响

与正常对照组比较，NaCl组与红景天苷组*P<0.05，与NaCl组比较，红景天苷干预组**P<0.05

图3 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠心肌组织TNF-a水平的影响

与正常对照组比较，NaCl组与红景天苷组*P<0.05，与NaCl组比较，红景天苷干预组**P<0.05

2.4 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠IL-6的影响

慢性间断性缺氧8周后，大鼠血清IL-6水平增加．与NaCl组比较，红景天干预组大鼠的血清IL-6水平均显著降低(如图4所示)．

图4 红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠血清IL-6水平的影响

与正常对照组比较，NaCl组与红景天苷组*P<0.05，与NaCl组比较，红景天苷干预组**P<0.05

3 讨 论

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是发病率非常高的一类疾病，严重威胁着公众健康．它增加了心血管疾病的发病率及死亡率[7]．目前OSA致心血管疾病发生发展的机制仍未完全清楚，它包含许多病理生理触发机制，如睡眠的不完整、胸腔内压力的增加以及慢性间断性缺氧(CIH)等[7]，但研究显示OSA导致心血管疾病的主要机制是慢性间断性缺氧(CIH)，即慢性间歇性的缺氧复氧．CIH在心血管疾病的发生发展中起着关键作用．CIH通过交感神经系统的过度兴奋，系统炎性反应，氧化应激等导致内皮细胞功能失调、心肌细胞凋亡[8]、左心功能障碍[9]等．

前期研究，已经成功建立大鼠慢性间断性缺氧模型[10]．通过这次实验,证实了红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠心脏的保护作用，得出以下结论：1)慢性间断性缺氧导致大鼠心功能下降，红景天苷干预则可改善心功能．2)慢性间断性缺氧可导致大鼠全身及心肌组织的炎症反应，而红景天苷则对这这种炎症反应起到一定的抑制作用．这种抑制作用，可能是通过抑制炎性因子的表达而实现的．3)红景天苷对慢性间断性缺氧大鼠的心肌保护作用，可能部分通过减轻其炎症反应而实现．

TNF-a是机体在受到刺激后产生最早，产生速度最快的炎性介质，它在机体的各种炎症反应中发挥着重要的调节作用[7]．同时，TNF-a还可促进IL-1、IL-6等其他炎性介质的表达，促进其生物学效应，扩大炎性反应[11]．IL-6是重要的炎症前因子，它通过调节体液免疫和细胞免疫影响炎症反应，导致组织损伤．髓过氧化物酶(MPO)是一种炎症反应物，它由巨噬细胞、中性粒细胞等分泌，在机体的炎症反应中，髓过氧化物酶通过催化反应，引起机体的氧化应激，从而导致氧化性组织损伤．

实验中，观察到随着缺氧时间的延长，大鼠心肌组织及血液中，TNF-a水平增高．至缺氧8时，NaCl组TNF-a水平已明显高于正常对照组．同时，缺氧大鼠心肌组织MPO表达水平，缺氧大鼠血清IL-6水平，均显著高于正常对照组．与正常对照组比较，慢性间断性缺氧大鼠心功能显著下降．慢性间断性缺氧中，随着缺氧心肌炎症反应的加重，缺氧大鼠心功能逐渐下降．由此可见，缺氧大鼠的心肌损伤可能与炎症反应有关此相关．

红景天苷是一种天然酚类代谢物，具有多种功效，研究显示，红景天苷具有调节内分泌系统及免疫系统、保护心脏、预防辐射、抗炎等多种作用．研究已经证实，红景天苷对各种环境下的缺氧心肌细胞均具有保护作用．红景天苷具有广泛的抗炎作用．在大鼠局灶性脑缺血模型中，红景天苷抑制pi 3k/akt/hif的信号表达等，从而减少局灶性缺血脑组织的炎症反应[12]．红景天苷还可降低改善高海拔下心肌血流，保护缺血缺氧心肌[13]．

实验中，红景天苷干预组，大鼠心肌局部及全身炎性反应均显著低于实验组，同时大鼠的心功能较NaCl组大鼠也有明显改善．由此提示，红景天苷抑制了缺氧心肌的炎症反应，保护慢性间断性缺氧心肌，改善了慢性间断性缺氧大鼠的心功能．当然，红景天苷对于慢性间断性缺氧大鼠心脏的保护作用，可能还有更多的机制有待研究，红景天苷对于其炎症反应的抑制作用机制亦有待于更加深入的研究．