活心方对急性心肌梗死大鼠血流动力学及梗死面积的影响

张 超，姚成增，蒋梅先∗，关敬树

（1.上海市宝山区中西医结合医院心内科，上海 201999；2.上海中医药大学附属曙光医院心内科，上海 200021）

活心方治疗冠心病心绞痛有确切的临床疗效，并可显著提高左室射血分数（LVEF），改善血流动力学指标［1］。本实验通过结扎冠状动脉前降支造成雄性SD 大鼠急性心梗模型，观察活心方对大鼠血流动力学、梗死面积的影响，进一步探明该方治疗冠心病的作用机制。

1 材料

1.1 动物 雄性SD 大鼠76 只，体质量200～250 g，购自上海西普尔-必凯实验动物有限公司，动物生产许可证号SCXK（沪）2003-0002。

1.2 试剂与药物 血竭小复方由血竭、降香、三七按1∶1∶2 的比例共研末，加到由0.9%氯化钠溶液及羧甲基纤维素钠配成的0.5%羧甲基纤维素钠混悬剂中（0.016 2 g／mL）。活心方由黄芪、桂枝、象贝母、血竭等9 味药材组成，其中血竭等3味研末后制成混悬剂（0.032 4 g／mL），其余制成1.656 g 生药／mL 的水煎剂。将上述2 种制剂等体积混合，配制成0.844 g 生药／mL，药材均由上海中医药大学附属曙光医院药剂科提供，置于4 ℃冰箱中保存备用。贝复济（珠海亿胜生物制药有限公司，批号20070106）；肝素钠注射液（上海市第一生化药业有限公司，批号060601）。

1.3 仪器 DW2000 型小动物呼吸机（上海嘉鹏科技有限公司）；ML740 型PowerLab／4SP 生物信号处理和分析系统、MLT1050／D 型高精度压力换能器、Chart v 5.0（PowerLab／4SP）记录及分析软件（澳大利亚ADI 公司）；BH2、BX60 光学显微镜（日本Olympus 公司）；MIQS 医学图像分析系统、医学图像分析软件（上海求为生物科技有限公司）；V 型超薄切片机（瑞典LKB 公司）；NIKON 4500 数码相机（日本Nikon 公司）。

2 方法

2.1 分组与造模 大鼠实验前适应性饲养1 周，随机分为假手术组、模型组、贝复济组、血竭小复方组和活心方组。参照文献［2-3］，除假手术组外，其余各组大鼠用盐酸氯胺酮（80 mg／kg）腹腔麻醉，气管插管后接人工呼吸机辅助呼吸（呼吸频率为90 次／min，潮气量为4～6 mL）。术前75%酒精消毒后，在左胸第4～5 肋骨间作横切口，从左侧第4 肋间钝性分离打开胸腔，轻轻挤压胸腔，暴露心脏，剪开心包，在肺动脉圆锥与左心耳交界稍下1～2 mm 处用无创性缝线结扎左侧冠状动脉前降支，开胸前后即时记录Ⅱ导联心电图，以结扎部位以下心肌变白搏动减弱且心电图出现ST 段弓背向上明显抬高为造模成功，逐层缝合胸壁，待其恢复自主呼吸后拔除插管（造模当天注射青霉素3 d以预防感染）；假手术组开胸后不结扎左冠状动脉前降支，仅在相应部位用无线缝针空穿1 次（即缝合胸壁），其余步骤与模型组相同。

2.2 给药 参照文献［4］折算，血竭小复方组大鼠给药剂量为0.162 g／kg，活心方组大鼠给药剂量为8.44 g／kg，2 组大鼠在心梗造模后第2 天开始分别灌胃给予相应剂量药物，1 次／d，共8 周；贝复济组大鼠于开胸结扎冠脉后，立即在结扎处周围予贝复济喷洒3 次（125 IU／次），术后开始每日皮下注射肝素1 次（1 250 U／kg），共5 d；假手术组、模型组及贝复济组大鼠造模后第2 天开始，每天用等体积生理盐水灌胃，共8 周。

2.3 在体大鼠血流动力学指标检测 各组大鼠在末次给药6 h 后，以1 200 U／kg 肝素钠抗凝20 min，用45 mg／kg 2% 戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，仰卧于手术台上，在气管插管下分离右侧颈总动脉，插入连接高精度压力换能器的PE-50 型聚乙烯心导管，通过PowerLab／4SP 型生物信号处理和分析系统记录血流动力学参数，包括动脉收缩压（SBP）、动脉舒张压（DBP）、平均动脉压（MAP），心导管在颈动脉中连续稳定10 min 后进一步插入左心室，稳定5 min 后记录左室收缩压（LVSP）、左室舒张末期压（LVEDP）、左室内压最大变化速率（±LVdp／dtmax）。

2.4 梗死面积检测 各组大鼠作血流动力学检测后立即用生理盐水灌注，摘取心脏，剪去主动脉弓、右心室、心房、心耳等，在左心室乳头肌水平横切面切取心肌组织（包括梗死区、梗死边缘区、健存区），10%福尔马林溶液固定，梯度乙醇脱水，二甲苯透明2 次，常规浸蜡、包埋后切片，厚度5 μm，苏木精-伊红（HE）染色，MIQS 医学图像分析系统在10 倍物镜下检测左室壁横切面梗死部分心肌面积、左室壁横切面总面积，计算梗死面积，公式为梗死面积＝（左室壁横切面梗死部分心肌面积／左室壁横切面总面积）×100%。

2.5 统计学分析 应用SPSS 19.0 软件进行处理，数据以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD 法，相关性分析采用Pearson 相关系数法检验。以P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

3 结果

实验共用大鼠76 只，其中假手术组8 只，造模组68 只，造模后存活34 只，随机分为模型组（8 只）、贝复济组（8 只）、血竭小复方组（9 只）和活心方组（9 只）。给药过程中，血竭小复方组和活心方组各死亡1 只大鼠，故最后有40 只进入后续实验。

3.1 大鼠血流动力学指标 （1）与假手术组相比，模型组大鼠SBP、DBP 及MAP 均降低（P＜0.01），LVSP 降低（P＜0.05），LVEDP 升高（P＜0.05），±LVdp／dtmax减小（P＜0.05）。（2）与模型组相比，各用药组大鼠SBP 及MAP 均升高（P＜0.05，P＜0.01），活心方组大鼠DBP 亦升高（P＜0.05）；活心方组、血竭小复方组大鼠LVSP 均升高（P＜0.05，P＜0.01），LVEDP 降低（P＜0.01），+LVdp／dtmax、-LVdp／dtmax加大（P＜0.05，P＜0.01），而贝复济组仅LVEDP 降低（P＜0.05），LVSP 及LVdp／dtmax均无明显变化。（3）与贝复济组相比，活心方组大鼠LVSP 升高（P＜0.05），+LVdp／dtmax加大（P＜0.01），血竭小复方组大鼠均无明显变化。（4）与血竭小复方组相比，活心方组大鼠LVSP 更高（P＜0.05），+LVdp／dtmax加大（P＜0.05）。见表1～2。

表1 活心方对心肌梗死大鼠血流动力学的影响（Ⅰ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）Tab.1 Effects of Huoxin Formula on hemodynamics of MI rats（Ⅰ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）

表1 活心方对心肌梗死大鼠血流动力学的影响（Ⅰ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）Tab.1 Effects of Huoxin Formula on hemodynamics of MI rats（Ⅰ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）

注：与假手术组比较，∗P ＜0.05；与模型组比较，#P ＜0.05，##P＜0.01。

3.2 大鼠梗死面积 假手术组大鼠心肌纤维排列规整，心肌细胞未见肿胀、变性、萎缩等情况发生；模型组大鼠梗死区心肌纤维排列紊乱，部分肌纤维断裂，大量心肌细胞肿胀、变性、坏死；贝复济组、血竭小复方组及活心方组大鼠梗死区出现不同程度心肌纤维排列不规则、断裂及心肌细胞变性、坏死，但较模型组好转，活心方组最为明显。见图1。

模型组大鼠梗死面积大于假手术组大鼠（P＜0.01），活心方组和血竭小复方组大鼠梗死面积小于模型组大鼠（P＜0.01），活心方组大鼠梗死面积小于贝复济组（P＜0.01）及血竭小复方组大鼠（P＜0.05）；与模型组相比，贝复济组大鼠梗死面积无变化明显差异（P＞0.05）。见表3。

表2 活心方对心肌梗死大鼠血流动力学的影响（Ⅱ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）Tab.2 Effects of Huoxin Formula on hemodynamics of MI rats（Ⅱ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）

表2 活心方对心肌梗死大鼠血流动力学的影响（Ⅱ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）Tab.2 Effects of Huoxin Formula on hemodynamics of MI rats（Ⅱ）（±s，n＝8，1 mmHg＝0.133 kPa）

注：与假手术组比较，∗P ＜0.05；与模型组比较，#P ＜0.05，##P ＜0.01；与贝复济组比较，ΔP ＜0.05，ΔΔ P ＜0.01；与血竭小复方组比较，▲P＜0.05。

图1 各组大鼠心肌HE 染色（×10）Fig.1 Myocardial HE staining for rats in each group（×10）

表3 活心方对心肌梗死大鼠梗死面积的影响（±s，n＝8）Tab.3 Effect of Huoxin Formula on infarct area of MI rats（±s，n＝8）

表3 活心方对心肌梗死大鼠梗死面积的影响（±s，n＝8）Tab.3 Effect of Huoxin Formula on infarct area of MI rats（±s，n＝8）

注：与假手术组比较，∗P＜0.01；与模型组比较，##P＜0.01；与贝复济组比较，ΔΔP＜0.01；与血竭小复方组比较，▲P＜0.05。

3.3 心肌梗死大鼠梗死面积与血流动力学指标相关性分析 将32 只心肌梗死大鼠的梗死面积与血流动力学指标采用Pearson 相关系数法进行相关性分析。结果显示，LVSP 及+LVdp／dtmax与梗死面积呈负相关；LVEDP 与梗死面积呈正相关；-LVdp／dtmax与梗死面积有负相关趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

4 讨论

4.1 梗死面积与心功能的关系 心肌梗死后，具有收缩功能的心肌细胞数量减少，心室重构发生，导致心脏收缩和舒张功能严重受损，使心功能明显下降，即使在经皮冠状动脉介入治疗术后，早期患者的心功能仍出现恶化［5-6］，并可引起左室节段运动异常及左室重塑扩张，同时梗死面积的大小与患者的LVEF 和临床心功能的分级亦密切相关［7］。血流动力学是心功能最主要的反映［8-9］，LVSP、+LVdp／dtmax能定量评价心肌收缩能力，而LVEDP、-LVdp／dtmax则是反映心室舒张功能的重要指标，都能较好地反映心脏泵功能的变化情况［10-12］。

表4 心肌梗死大鼠梗死面积与血流动力学指标的相关性Tab.4 Correlation between infarct area and hemodynamic indexes in MI rats

本研究通过结扎冠状动脉前降支的方法构建大鼠急性心梗模型。贝复济能促进血管新生，大大增加侧支循环的建立，缩小梗死面积，故选为本研究的阳性对照药物［13-14］，另外肝素能提高其活力。血流动力学指标检测提示，模型大鼠左室舒缩功能均受损，这与心肌梗死后左室部分心肌缺血、坏死，以及梗死区心肌间质纤维化或伴疤痕形成有关［15］。进一步将梗死面积与血流动力学指标进行相关性分析，提示梗死面积与LVSP 及+LVdp／dtmax呈负相关，与LVEDP 呈正相关。

4.2 活心方对急性心肌梗死大鼠血流动力学的影响 与模型组大鼠比较，活心方组和血竭小复方组大鼠SBP 及MAP 显著升高，但仅活心方组大鼠DBP 升高。由于冠状动脉大部分的分支深埋于心肌内，因此心脏收缩期冠脉分支内血流急剧减少，尤其是冠脉血流对心内膜下心肌的灌注主要在舒张期，主动脉内舒张压对心内膜下心肌血供尤其重要。主动脉内舒张压的提高直接增加冠状动脉灌注压，改善心肌血流灌注［16］，而活心方可显著提高心梗模型大鼠的DBP。

活心方及血竭小复方干预后，均不同程度地提高了心梗大鼠的LVSP，降低LVEDP，加大±LVdp／dtmax，其中具有益气温阳、活血通脉功能的活心方升高LVSP、加大+LVdp／dtmax较单纯行气活血祛瘀的血竭小复方更明显。由此可知，益气通阳类药物在改善异常的血流动力学等方面可能有更强的效果。

4.3 活心方对急性心肌梗死大鼠梗死面积的影响 活心方及血竭小复方均能不同程度地缩小心梗大鼠的梗死面积，提示两者对心肌的缺血性、坏死性损伤均有保护作用，能在一定程度上挽救梗死边缘区濒死的心肌，减小梗死面积，并限制其扩展。相比之下，活心方作用更显著，与其改血流动力学指标的结果一致。

冠心病心绞痛属于中医“胸痹”范畴，其病机为本虚标实，本虚为阴阳气血的亏虚，以气虚阳虚者为多见；标实为痰浊、血瘀、寒凝、气滞交互为患。活心方为全国名老中医严世芸教授治疗冠心病心绞痛的经验方，该方以生黄芪、桂枝、象贝母等益气通阳、化痰软坚，三七、血竭、降香等活血化瘀止痛，对冠心病心绞痛有着良好的临床疗效。本研究发现，活心方能显著改善急性心梗大鼠血流动力学指标、左室舒缩功能，与心肌梗死面积减小呈一致性变化，提示心功能改善可能与后者有关。同时拆方研究显示，兼有益气活血、化痰软坚功效的活心方无论在改善血流动力学指标方面，还是在缩小心肌梗死面积方面，均优于单纯活血化瘀的血竭小复方，表明益气活血、化痰软坚的治则更符合冠心病本虚标实病机。