复方七芍降压片对SHR 大鼠IL-8、IL-10 水平及AP-1、MCP-1 蛋白表达的影响
2020-04-29任卫琼李弘刘叶倩龚姗刘林王宇红
任卫琼李 弘刘叶倩龚 姗刘 林王宇红∗
(1.湖南中医药大学第一附属医院,湖南 长沙 410007;2.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208)
近10 年,我国成年人中约有30%患有高血压,其中一部分伴随着冠状动脉疾病、中风和心力衰竭等的发生[1-2],高血压是导致人类死亡的重大疾病之一,我国患者以原发性高血压为主,其发生、发展机制复杂,是在炎症、神经-免疫因素等多种因素的相互作用下导致的[3]。近年来,炎症与高血压的相关性已成为研究的热点,国内外文献均报道炎症与高血压的发生、发展及转归密切相关[4],文献[5-6]报道通过调控激活子蛋白-1(AP-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),会影响炎症因子的释放。课题组前期研究发现,复方七芍降压片对高血压患者具有较好的治疗作用,其机制与改善炎症有关,但该方是否通过AP-1、MCP-1 通路影响炎症因子的释放发挥调控血压的作用尚不明确。因此,本实验采用复方七芍降压片干预自发性高血压大鼠(SHR),观察其对SHR 的降压作用及对炎症因子白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)水平和AP-1、MCP-1 蛋白表达的影响。
1 材料
1.1 动物 SPF 级、6~7 周龄雄性SHR 大鼠30 只,体质量130~150 g;6~7 周龄雄性WKY 大鼠10 只,体质量130~150 g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,动物质量合格证号11400700359571,动物生产许可证号SCXK(京)2016-006,实验动物环境设施合格证号SYXK(湘)2015-0003。
1.2 试剂与药物 复方七芍降压片(0.46 g/片,批号20181026),人临床用量为12 片,相当于含生药量97 g,由湖南中医药大学第一附属医院制剂科制备;厄贝沙坦片(75 mg/片,批号17122111),人临床用量为300 mg/d,购自扬子江药业集团北京海燕药业有限公司;IL-8、IL-10 检测试剂盒(批号20190305,上海晶天生物科技有限公司);c-jun(批号AI03113818)、MCP-1(批号AB05105689)一抗购自美国Bioss 公司。
1.3 仪器 AUW2200 型分析天平(日本岛津公司);BP2010 型无创血压检测仪(北京软隆科技有限公司);H1850 型低速台式离心机(湖南湘仪仪器有限公司);BMJ-1n 型病理组织包埋机、包埋冷冻台(上海珂淮仪器有限公司);TS-12F 型生物组织自动脱水机(上海华岩仪器设备有限公司);UC-7 超薄切片机(北京冠普佳科技有限公司);日立HT7700 透射电镜(上海天美科学仪器有限公司);OLYMPU 倒置显微镜和照相装置(日本Olympus 公司);KS400 型图像分析仪(德国Zisse 公司)。
2 方法
2.1 分组及给药 30 只SHR 大鼠根据体质量、血压,随机分为模型组、厄贝沙坦片组、复方七芍降压片组,每组10 只;另设10 只WKY 大鼠为正常对照组。正常对照组和模型组大鼠给予等体积蒸馏水,厄贝沙坦片组大鼠给予厄贝沙坦片混悬液(27 mg/kg),复方七芍降压片组大鼠给予复方七芍降压片药液[8.73 g/kg(生药)],给药体积为10 mL/kg,灌胃给药1 次/d,连续给药6 周,每周测量1次血压和体质量。
2.2 血压测定 分别在给药前及给药第1、2、3、4、5、6周早上8:00~12:00,采用无创血压仪测量大鼠给药后1 h尾动脉压,每只测量3 次,取平均值。
2.3 透射电镜观察肠系膜动脉超微结构 取肠系膜上动脉(二级分支)于2.5%戊二醛中固定,4 ℃过夜,1%锇酸固定液固定1~2 h,丙酮梯度脱水、浸泡、包埋,37 ℃烘烤过夜固定,切超薄片(50~100 nm),3% 醋酸铀、硝酸铅双染色,透射电镜下观察并拍照。
2.4 ELISA 法检测血清中IL-8、IL-10 水平 在末次给药后,大鼠禁食不禁水12 h,麻醉后采取腹主动脉血于血清管中(不抗凝),静置2 h,离心(4 500 r/min)10 min,取上清于1.5 mL 离心管中,贮存于-80 ℃冰箱。严格按照试剂盒说明书的操作步骤,测定血清中IL-8、IL-10水平。
2.5 免疫组化检测AP-1、MCP-1 蛋白表达 取肠系膜上动脉(二级分支),生理盐水清洗干净,4%多聚甲醛固定,浸蜡包埋,切厚度为5 μm 的切片,二甲苯脱蜡,酒精逐级脱水,一抗孵育4 ℃过夜,二抗孵育,DAB 显色,复染,脱水封片。光镜显微镜下,观察肠系膜动脉中AP-1、MCP-1 的蛋白表达。
2.6 统计学分析 应用SPSS19.0 软件进行处理,计量资料以(±s)表示,多组间比较先进行方差齐性检验,方差齐者采用方差分析,两两比较采用LSD 检验;方差不齐者采用秩和检验。以P<0.05 表示差异具有统计学意义。
3 结果
3.1 复方七芍降压片对SHR 大鼠体质量的影响 给药前,各组大鼠体质量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。各组大鼠体质量在前4 周上升较快,之后增加有所减慢,可能与年龄增长有关,提示药物治疗6 周对大鼠体质量影响较小。见图1。
3.2 复方七芍降压片对SHR 大鼠收缩压的影响 给药前,与正常对照组比较,模型组、厄贝沙坦片组、复方七芍降压片组大鼠收缩压更高(P<0.01)。药物治疗后,与正常对照组比较,模型组大鼠各周收缩压均上升(P<0.01);与模型组比较,厄贝沙坦片组和复方七芍降压片组大鼠各周收缩压均下降(P<0.01),以厄贝沙坦片组降压效果更优。见图2。
图2 复方七芍降压片对SHR 大鼠收缩压的影响
3.3 复方七芍降压片对SHR 大鼠肠系膜动脉超微结构的影响 正常对照组大鼠动脉血管内皮细胞扁平,排列整齐、紧密,体积较小,偶见散落的内皮细胞,核正常;平滑肌细胞形状规则,均匀分布,细胞核完整,核膜光滑,染色质分布均匀;细胞外基质较少,无明显的胶原纤维。与正常对照组比较,模型组大鼠动脉血管内皮细胞与动脉内膜脱离,体积增大,细胞核水肿,呈高柱状突入血管管腔;平滑肌细胞增多,呈不规则形状,体积显著增大,排列不规则,细胞核固缩凋亡;细胞外基质及胶原纤维明显增多。治疗6 周后,与模型组比较,厄贝沙坦片组和复方七芍降压片组大鼠动脉得到显著改善,内皮细胞体积明显缩小,与动脉内膜连接较为紧密,细胞核显著减小,未见呈高柱状突入血管管腔的内皮细胞;平滑肌细胞分布均匀,体积未见明显增大,形状较为规则,细胞核略有皱缩;细胞外基质及胶原纤维增多不明显。见图3。
3.4 复方七芍降压片对肠系膜动脉中AP-1、MCP-1 蛋白表达影响 正常对照组大鼠动脉中阳性染色较弱;模型组大鼠动脉阳性染色较强,内膜部分脱落,中膜平滑肌细胞迁移、排列不规则;厄贝沙坦片组和复方七芍降压片组大鼠动脉阳性染色较弱,中膜平滑肌细胞未见明显增殖,排列整齐,内膜损伤得到改善。阳性染色多见细胞质和细胞核中。与正常对照组比较,模型组大鼠动脉中AP-1、MCP-1蛋白表达均增加(P<0.01);与模型组比较,厄贝沙坦片组和复方七芍降压片组大鼠动脉中AP-1、MCP-1 蛋白表达均降低(P<0.05)。见图4~5。
3.5 复方七芍降压片对SHR 大鼠血清中IL-8、IL-10 水平的影响 与正常对照组比较,模型组大鼠血清中的IL-8 水平升高,IL-10 水平下降(P<0.01);与模型组比较,厄贝沙坦片组和复方七芍降压片组血清中IL-8 均降低,IL-10水平均升高(P<0.05)。见图6。
4 讨论
图3 各组大鼠肠系膜动脉壁超微结构(5 μm)
图4 各组大鼠肠系膜动脉AP-1、MCP-1 蛋白表达(免疫组化,×400)
图5 各组大鼠肠系膜动脉AP-1、MCP-1 平均光密度
图6 各组大鼠血清中IL-8、IL-10 水平
高血压是常见的心血管疾病之一,在全球具有较高的发病率和致死率[7]。炎症因子(IL-1、IL-8、IL-10、IL-17、肿瘤坏死因子-α 等)可以损伤血管内层的内皮细胞及中层的血管平滑肌细胞,引起血管壁的病理变化(如管腔狭窄等),造成血管阻力升高,在高血压的发生、发展过程中发挥着重要的作用[8]。因此,保护血管内皮细胞和平滑肌细胞的正常功能,对于保护血管,防治高血压极其重要。本研究在电镜下观察到,模型组大鼠肠系膜动脉内皮细胞脱落、水肿,平滑肌细胞增殖、核凋亡,推测在高血压状态下,血管壁发生病理变化,造成血管阻力升高,升高血压;与模型组比较,复方七芍降压片组内皮细胞体积缩小,与内膜连接紧密,平滑肌细胞分布均匀,体积较正常。
IL-8、IL-10 均为白细胞介素家族中的一员,与高血压密切相关,但IL-8 是一种促炎因子,其对高血压的病情起着促进的作用,其可损伤内皮细胞,与高血压病情程度呈正相关[9];IL-10 是一种抗炎因子,其可以抑制IL-1、IL-8、TNF-α 等促炎因子的产生,减轻炎症损伤,并可以改善内皮功能,抑制血管平滑肌细胞增殖、迁移,进而降低血压,改善血管重塑[10-11]。有研究发现,抵当汤可以通过降低高血压急性期患者血清中IL-8 水平,升高IL-10 水平,来减轻炎症反应,降低血压[12]。本研究发现,与正常对照组比较,模型组大鼠血清中炎症因子IL-8 水平增高、IL-10水平降低,血压升高,推测在高血压病理条件下,炎症水平升高,损伤血管,促进高血压发展;与模型组比较,复方七芍降压片组大鼠血清中炎症因子IL-8 水平降低、IL-10水平升高,血压降低。
AP-1 是存在于真核细胞中的转录激活因子,主要由原癌基因编码的蛋白质Jun 和Fos 组成。在血管内皮细胞、平滑肌细胞等不同的细胞中,AP-1 的激活够能诱导多种炎症因子的释放,引起血管内皮细胞、平滑肌细胞及炎症细胞的增殖和迁移,导致管腔狭窄,引发病理性血管重塑[13]。研究发现,黄芩素、栀子苷均可以通过抑制AP-1的转录活性,抑制炎症因子(如IL-6、TNF-α、NO 等)的表达,发挥抗炎的作用[14-15];在肠系膜动脉中发现,AngⅡ可以刺激平滑肌细胞中c-fos mRNA 表达,介导平滑肌细胞在高血压中的增殖及迁移作用[16];MCP-1 是最关键的趋化因子之一,能够诱导单核/巨噬细胞浸润至受损的血管壁,促进VSMC 增殖和迁移,引发血管局部炎症反应,损伤血管;在RNAI 干扰技术沉默MCP-1 表达的小胶质细胞中,TNF-α,IL-1β 和IL-6 的表达降低,减弱了神经元损伤[17]。据研究显示,小鼠MCP-1 基因启动子区的调控序列主要存在于-2600~-1 bp,包括NF-κB、AP-1 等多种转录因子的结合位点;血管内皮细胞能够增强AP-1 与MCP-1基因启动区结合活性,诱导其产生MCP-1[18-19]。本研究发现,与正常对照组比较,模型组大鼠肠系膜动脉中AP-1、MCP-1 的蛋白表达增加,推测在高血压状态下,激活了AP-1 及其与MCP-1 的结合活性,诱导了炎症反应,损伤了血管。与模型组大鼠比较,复方七芍降压片组大鼠肠系膜动脉中AP-1、MCP-1 的蛋白表达降低。
在动脉粥样硬化和心肌炎相关实验中发现,脂肪分化相关蛋白、IL-17 分别可以诱导巨噬细胞、心肌细胞中AP-1、MCP-1 蛋白高表达,促进炎症水平,给予AP-1 抑制剂后,MCP-1 蛋白表达、炎症水平降低[5-6]。复方七芍降压片降低血压的机制可能为通过抑制肠系膜动脉中AP-1 活化,在转录水平抑制MCP-1 的蛋白表达,降低炎症因子水平。今后将运用AP-1、MCP-1 受体沉默技术干预SHR 大鼠,探究在2 种受体沉默时它对SHR 大鼠血压及炎症因子的影响。