利舒康胶囊对模拟高原缺氧大鼠血液学指标变化的影响
2020-04-28孟盼盼高迎春靳婉君景临林马慧萍
孟盼盼,王 荣,高迎春,靳婉君,景临林,马慧萍
高原地区最明显的气候特征是低压性缺氧,随着海拔高度的增加,大气中氧气的含量逐渐下降[1]。高海拔地区的持续缺氧环境会降低气管和肺泡中的氧气,导致机体组织和器官缺氧,从而使机体发生一系列生理和病理性改变[2]。同时,缺氧会造成体内血液指标发生变化,如影响血细胞形态和表型,导致红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)和血细胞比容显著增加等[3]。急进高原人群的Hb浓度增加,对改善RBC的携氧能力是非常重要的,但当红细胞压积(HCT)值为50%~55%时会增加血液黏度,从而增加机体心脏负担,严重影响急进高原人群的生理健康[4]。因此,血液学指标对于评估急进高原人群的健康和病理状况非常重要[5-6]。利舒康胶囊为复方制剂,其所含的烈香杜鹃、手掌参、红景天等均能有效改善由于高原缺氧引起的组织损伤以及红细胞增多症[7]。利舒康胶囊作为名贵藏药,前期研究表明其对高原缺氧造成的心、脑损伤具有明显的改善作用[8-10],但对高原缺氧而引起的血液学指标有无改善作用还未可知。本研究探讨了利舒康胶囊是否会对高原缺氧大鼠血糖、血常规、血生化等一系列血液指标有改善作用,以期对利舒康胶囊高原缺氧的临床应用有所帮助。
1 材料和方法
1.1实验动物 SPF级Wistar大鼠,体重180~220 g,购于兰州大学动物科,合格证号:SCXK(京)2016-0006,饲养于联勤保障部队第九四〇医院动物实验科。
1.2仪器 FLYDWC50-ⅡA型低压低氧动物实验舱(中航工业贵州风雷航空军械有限责任公司);动物全血细胞分析仪(日本希森美康XT-2000i);动物全自动生化分析仪(日本希森美康医疗电子公司BX-3010);罗氏血糖仪。
1.3缺氧模型制备 取SPF级Wistar大鼠60只,随机分为常氧对照组、缺氧模型组、红景天胶囊组、利舒康胶囊低、中、高剂量组,每组10只。适应饲养3 d后灌胃给药7 d,红景天胶囊组给予红景天胶囊280 mg/kg灌胃,利舒康胶囊低、中、高剂量组分别给予利舒康胶囊280、420、560 mg/kg,常氧对照组和缺氧模型组给予生理盐水,常氧对照组大鼠不缺氧。第7天灌胃给药50 min后,将大鼠放入低压低氧动物实验舱模拟海拔8000 m缺氧环境,持续缺氧12 h,12 h后将实验舱海拔降至3500 m后快速腹主动脉取血,测血糖、血常规,将血液3500 r/min离心10 min提取血清后检测血生化指标。
1.4血糖检测 大鼠用10%水合氯醛腹腔注射1 ml麻醉后解剖腹腔,充分暴露腹主动脉,采集动脉血用罗氏血糖仪测血糖。
1.5血常规检测 腹主动脉取血1 ml,肝素钠抗凝,动物全血细胞分析仪测血常规,检测指标主要有:白细胞(WBC)、RBC、Hb、HCT、平均红细胞体积(MCV)、平均血红蛋白量(MCH)、平均血红蛋白浓度(MCHC)、血小板(PLT)。
1.6血生化指标检测 腹主动脉取血,室温静置2 h后,3500 r/min离心10 min,分离血清,采用全自动血清生化分析仪测定肝功能相关血清生化指标。检测指标主要有:白蛋白(ALB)、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、血清尿素(BUN)、肌酐(CRE)、尿酸(UA)、肌酸激酶(CK)、总蛋白(TP)。
2 结果
2.1血糖指标变化 常氧对照组、缺氧模型组、红景天胶囊组、利舒康胶囊低、中、高剂量组大鼠血糖分别为(5.29±0.89)、(12.08±2.61)、(12.54±4.18)、(12.14±2.73)、(11.07±1.26)、(9.01±0.91)mmol/L。缺氧模型组大鼠血糖高于常氧对照组(P<0.01),红景天胶囊组血糖水平与缺氧模型组比较差异无统计学意义(P>0.05);利舒康胶囊高剂量组血糖水平低于缺氧模型组(P<0.05),低、中剂量组与缺氧模型组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2血常规指标变化 与常氧对照组比较,缺氧模型组WBC、中性粒细胞(NEUT)、单核细胞(MONO)、嗜酸性粒细胞(EO)、NEUT比率均明显升高(P<0.05,P<0.01);红景天胶囊组除WBC外其余相关指标均明显高于常氧对照组(P<0.05,P<0.01),但与缺氧模型组比较差异无统计学意义(P>0.05);利舒康胶囊低、中剂量组WBC、NEUT、MONO、EO、NEUT比率均高于常氧对照组(P<0.05,P<0.01);利舒康胶囊高剂量组除WBC外,其余相关指标均低于缺氧模型组,但NEUT比率高于常氧对照组(P<0.05,P<0.01)。与常氧对照组比较,缺氧模型组红细胞压积(HCT)、RBC、红细胞分布宽度(RDW-SD)均明显升高(P<0.05,P<0.01);红景天胶囊组HCT、RBC、RDW-SD均低于缺氧模型组,但RDW-SD高于常氧对照组(P<0.05);利舒康胶囊低、中、高剂量组RDW-SD均高于常氧对照组,中剂量组RBC低于常氧对照组(P<0.05,P<0.01);利舒康胶囊低、中、高剂量组HCT、RBC、RDW-SD均低于缺氧模型组(P<0.05,P<0.01)。与常氧对照组相比,缺氧模型组PLT、平均血小板体积(MPV)均明显升高(P<0.05);红景天胶囊组PLT低于缺氧模型组(P<0.05),MPV与缺氧模型组比较差异无统计学意义(P>0.05);利舒康胶囊低、中剂量组PLT高于常氧对照组和缺氧模型组(P<0.05,P<0.01),MPV与常氧对照组和缺氧模型组比较差异无统计学意义(P>0.05);利舒康胶囊高剂量组PLT和MPV均低于缺氧模型组(P<0.05,P<0.01),与常氧对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 6组大鼠血常规指标的变化
注:红景天胶囊组给予红景天胶囊280 mg/kg灌胃,利舒康胶囊低、中、高剂量组分别给予利舒康胶囊280、420、560 mg/kg灌胃;WBC为白细胞,NEUT为中性粒细胞,MONO为单核细胞,EO为嗜酸性粒细胞,HCT为红细胞压积,RBC为红细胞,RDW-SD为红细胞分布宽度,PLT为血小板,MPV为平均血小板体积;与常氧对照组比较,aP<0.05,bP<0.01;与缺氧模型组比较,cP<0.05,dP<0.01
2.3血生化指标变化 与常氧对照组相比,缺氧模型组大鼠血生化指标均明显升高(P<0.01);红景天胶囊组ALB、ALT、AST、BUN、UA均高于常氧对照组,HDL-C低于常氧对照组,而ALB、AST、HDL-C、TP低于缺氧模型组(P<0.05,P<0.01)。利舒康胶囊低、中、高剂量组AST均高于常氧对照组,HDL-C低于常氧对照组,低剂量组UA高于常氧对照组,中剂量组ALB、BUN、UA、TP均高于常氧对照组,CRE低于常氧对照组,高剂量组CRE低于常氧对照组,TP高于常氧对照组(P<0.05,P<0.01);除利舒康胶囊低剂量组BUN、UA外,低、中、高剂量组其他生化指标均低于缺氧模型组(P<0.05,P<0.01)。见表2。
3 讨论
缺氧与机体代谢和能量水平的变化相关,特别是与葡萄糖代谢途径具有高度相关性,但是并未得到充分研究[11]。糖是机体的重要组成物质之一,更是机体处于缺氧时的能量储备,不论在什么情况下,糖都能氧化供能。机体内血糖的浓度取决于肝脏对葡萄糖的输出率以及组织对葡萄糖的摄取量[12]。有研究报道,缺氧会导致机体葡萄糖稳态严重受损[13]。众所周知,血糖异常增高主要是由于β细胞功能紊乱引起的胰岛素分泌受损和(或)外周组织中胰岛素抵抗增加[14]。高血糖是机体微血管和大血管并发症的强烈危险因素,包括视网膜病变、肾病、神经系统疾病和心血管疾病[15]。本研究结果显示,与常氧对照组比较,缺氧模型组大鼠血糖明显升高,这可能是由于缺氧导致机体的交感-肾上腺系统处于一种较高的应激水平。与缺氧模型组比较,利舒康胶囊高剂量给药后,血糖水平明显低于缺氧模型组。
血常规及分类检查,可以观察到机体血液RBC、WBC、PLT三个系统的变化情况,及时了解高原缺氧环境下机体损伤情况,对高原缺氧损伤的初步判定、严重程度以及预测机体缺氧后器官的损伤程度的评估具有重要意义[16-17]。本研究结果显示,与常氧对照组比较,WBC、RBC、HCT明显升高,从侧面反映出缺氧导致了WBC的活化,继而引发了血管的通透性增加,脂质过氧化等一系列病理反应[18]。机体出现炎症和贫血症状,从而导致RBC、HCT的增加,使机体发生高原红细胞增多症。本研究结果显示,缺氧模型组PLT、MPV、NEUT比率、NEUT、EO、RDW-SD较常氧对照组明显增高。提示缺氧可能导致机体发生高原红细胞增多症并且伴随着血小板增多症。经过利舒康胶囊给药后,能有效改善缺氧大鼠的RBC、WBC、PLT增多情况,且利舒康胶囊高剂量组药效明显优于低、中剂量组。
表2 6组大鼠血生化指标的变化
注:红景天胶囊组给予红景天胶囊280 mg/kg灌胃,利舒康胶囊低、中、高剂量组分别给予利舒康胶囊280、420、560 mg/kg灌胃;ALB为白蛋白,ALT为丙氨酸转氨酶,AST为天冬氨酸转氨酶,HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇,BUN为尿素,CRE为肌酐,UA为尿酸,CK为肌酸激酶,TP为总蛋白;与常氧对照组比较,aP<0.05,bP<0.01;与缺氧模型组比较,cP<0.05,dP<0.01
血液生化指标可以评估机体的心、肝、肾功能,能直观准确的评价在缺氧情况下机体器官的损伤情况[19]。本实验利用全自动生化分析仪检测缺氧诱导下的大鼠血液生化指标的变化情况。ALT和AST用来反映肝功能,ALT更具肝脏特异性[20]。血清中AST和ALT活性的高低可直接反映出肝脏受损的严重程度,升高可能提示机体肝脏组织可能有发生肝炎的风险,从侧面反映了缺氧可能导致大鼠肝脏产生炎症。本研究结果显示,利舒康胶囊给药后能降低AST和ALT的活性,说明利舒康胶囊对缺氧大鼠的肝脏有一定的保护作用。ALB常用来反映机体营养状况,当肝功能受损时,ALB和TP含量相对降低。本研究结果显示,与常氧对照组比较,缺氧模型组ALB和TP明显升高,可能是由于缺氧导致了大鼠脱水或者休克,从而导致了血清中的蛋白升高,而经过利舒康胶囊给药后,血清中的蛋白含量相对于缺氧模型组明显降低。
UA、URE和BUN是反映肾脏功能的重要指标,当肾功能不全或发生炎症时,肾小球的滤过功能会降低,导致BUN的累积增多。同样,肾功能受到损伤后,造成UA和URE累积而无法排出体外。本研究结果显示,缺氧模型组UA、CRE和BUN水平与常氧对照组比较均明显升高,而经过利舒康胶囊给药后降低了UA、CRE和BUN水平,提示利舒康胶囊对缺氧大鼠的肾脏有一定的保护作用。
心肌发生缺血缺氧时,ATP供应不足,Na2+-K+泵功能不能维持,导致心肌细胞的凋亡。心肌坏死后溶酶体破裂,释放溶解酶,导致生物酶溶解破裂,CK释放在血清中[21],因此,血清中CK的增加,反映了缺氧所引起的大鼠心肌的损伤,甚至坏死。本研究结果显示,经过利舒康胶囊给药后血清中CK的含量低于缺氧模型组,提示利舒康胶囊对缺氧大鼠心肌有保护作用。
综上所述,利舒康胶囊能明显改善缺氧大鼠导致的血糖增高、白细胞增多、炎性反应所致高原红细胞增多症,还能明显改善缺氧引起的大鼠肝脏、肾脏、心肌组织损伤而导致的血清生化指标升高,这为今后利舒康胶囊的临床应用提供了有力的实验依据。