肉苁蓉苯乙醇总苷对腹主动脉缩窄术后心肌肥厚大鼠的保护作用研究

马正文，樊琼玲，俞金秀，伊力孜热·伊力哈木，由淑萍

（新疆医科大学护理学院，乌鲁木齐830011）

心肌肥厚是多种病理性刺激因素引起的适应性改变[1]，表现为心肌总量增加、心肌收缩力加强、心室壁厚度增厚等，作为高血压的严重并发症之一，如不对其进行及时干预，则会进一步发展为心率失常、心力衰竭甚至影响到生命。心肌肥厚已成为诱发脑卒中、冠心病等疾病的首要危险因素[2]。心肌肥厚的预防与治疗至关重要。肉苁蓉主要生长于新疆沙漠地区，因为药效切实被列为中国传统的中药材之中，且有“沙漠人参”之称[3]，其主要化学成分有肉苁蓉苯乙醇总苷(cistanche phenylethanoid glycosides，CPhGs)、木脂素类、生物碱、多糖等。肉苁蓉发挥药性作用的基础为CPhGs的生物活性作用[4]，且CPhGs具有抗衰老、免疫调剂、促进体液分泌和降低心肌细胞损伤的功能[5-6]。本课题组对大鼠行腹主动脉缩窄术(abdominal aortic constriction，AAC)构建心肌肥厚模型，研究CPhGs对AAC术后心肌肥厚大鼠射血分数(EF)、心率（HR）、收缩期间隔厚度（IVSs）、左室收缩末期内径（LVESD）、左室厚壁舒张期厚度（LVPWd）、羟脯氨酸（HYP）及心肌细胞的影响，旨在为心肌肥厚防治领域的发展提供新依据。

1 材料与方法

1.1 动物SPF级SD大鼠，健康状况良好，体重180～220 g，购于新疆医科大学动物实验室中心，动物生产许可证号:SYSK（新）2016-0003。

1.2 主要仪器电子秤ACS-1.5A(上海友声衡器有限公司)、电热恒温培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；飞利浦HD 11 XE超生诊断仪（德国Philips公司）；酶联免疫反应检测仪（美国Therom Scientific公司）；电子显微镜（上海比目仪器有限公司）。

1.3 实验试剂管花肉苁蓉提取物（购自和田帝辰医药生物科技有限公司），经高效液相色谱法（HPLC）法检测，CPhGs含量高达92.0 %以上；缬沙坦（北京诺华制药有限公司）；戊巴比妥钠（德国Meck公司）；HYP试剂盒（南京建成生物工程研究所）；CMC-Na（西安正天药用辅料有限公司）；苏木素（Sigma公司）。

1.4 方法

1.4.1 分组 将大鼠分为7组:正常对照组、模型组、假手术组、缬沙坦阳性药物组（8.3 mg/kg）、模型+CPhGs低剂量组（125 mg/kg）、模型+CPhGs中剂量组(250 mg/kg)、模型+CPhGs高剂量组（500 mg/kg），每组10只。

1.4.2 心肌肥厚模型的建立 参照文献[7-9]对模型组大鼠行AAC术构建模型，以2.5%戊巴比妥钠2 mL/100 g腹腔注射麻醉大鼠，在无菌环境下于剑突下2~3 cm处，腹正中切口切开皮肤，暴露腹腔，将腹部脏器一并推向右侧，在右肾动脉上方1.5 cm处用两只弯镊剥离并充分暴露腹主动脉，取出置于生理盐水的7号针头，将针头与大鼠腹主动脉平行放置，再用4-0手术线一并结扎，随后抽出7号针头，剪去过长的手术缝线，手术后所有大鼠腹腔注射5 000 U青霉素防止感染，关闭腹腔。假手术组大鼠在手术时仅将腹主动脉分离，正常对照组不做任何处理。

1.4.3 实验受试物干预 手术次日后开始对大鼠进行药物干预，缬沙坦阳性药物组（8.3 mg/kg）、模型+CPhGs低剂量组（125 mg/kg）、模型+CPhGs中剂量组(250 mg/kg)、模型+CPhGs高剂量组（500 mg/kg），灌胃给药，每天给药1次，持续6周。

1.4.4超声心动图检查 末次给药24 h后，麻醉大鼠后，于前胸及上腹部处备皮，打开超声诊断仪测定各组大鼠心功能指标：HR、IVSs、LVESD、LVPWd、EF。

1.4.5 标本的采集与制备 完成超声心动图检测后，处死大鼠，取出心脏，随机取样制成心肌匀浆测定羟脯氨酸（HYP）的含量；将采集好的心尖组织经固定、脱水、透析、HE染色后，把切片置于显微镜下观察。

1.4.6 各组大鼠心肌匀浆中HYP的含量检测 腹主动脉采血出处死大鼠后，打开胸腔，取出心脏，立刻使用清水冲洗心脏表面，直到冲洗干净后，擦干表面水分，取心尖组织部位，制成心肌匀浆测定HYP的含量，操作过程严格按照HYP试剂盒说明书操作。

1.4.7 显微镜下观察心肌肥厚细胞的病理学变化从4%多聚甲醛中取出固定好的心尖组织，用生理盐水冲洗除去固定液，洗净后逐级脱水处理，脱水后对其进行逐级透明，接着浸入纯石蜡中，等切片平坦后，用擦拭干净的载玻片从水中捞取，矫正位置，擦干多余的水分，HE染色后进行观察，心肌肥厚参照文献[10]，分为3级：Ⅰ级，伴有部分心肌细胞数目减少、排列不规则不整齐；Ⅱ级，心肌细胞形以肥大为主，绝大部分心肌细胞受损且排列散乱；Ⅲ级，单位视野内可见心肌细胞明显增大，排列散乱无序，严重者可出现心肌纤维化。

1.5 统计学方法SPSS21.0软件进行统计学分析，计量指标用均数±标准差以(-x±s)表示；通过单因素方差分析两两比较各组数据，组间比较采用LSD方法检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 CPhGs对心肌肥厚大鼠HR的影响模型组大鼠HR[（525.9±35.9）次/min]高于正常对照组[（394.1±22.1）次/min]、假手术组[（401.9±19.0）次/min]（P均＜0.05）；模型+CPhGs低、中、高剂量组HR[（499.5±38.2）、（469.7±41.6）、（428.0±36.1）次/min]明显低于模型组[（525.9±35.9）次/min]（P均＜0.05）。模型+CPhGs高剂量组HR与缬沙坦阳性药物组HR[(424.5±29.6)次/min]比较差异无统计学意义。

2.2 CPhGs对各组大鼠的心脏彩超指标的影响与正常对照组和假手术组相比，模型组大鼠的IVSs、LVPWd升高，LVESD、EF降低（P＜0.05），与模型组相比，模型+CPhGs各剂量组大鼠的IVSs、LVPWd降低，LVESD、EF升高，随着CPhGs剂量的增加各项指标越接近缬沙坦阳性药物组，其中模型+CPhGs高剂量组与缬沙坦阳性药物组各指标比较差异无统计学意义。见图1、表1。

表1 CPhGs对心肌肥厚大鼠的心脏彩超指标的影响

图1 各组大鼠超声心动图

2.3 CPhGs对心肌肥厚大鼠心肌匀浆HYP含量的影响模型组大鼠的心肌匀浆中HYP的含量明显高于正常对照组[（0.14±0.014）µg/mg]与假手术组[(0.15±0.013)µg/mg]（P均＜0.05）；阳性药物组大鼠心肌匀浆HYP的含量相对模型组明显下降（P＜0.05）；模型+CPhGs低、中、高组各组大鼠心肌匀浆中HYP水平[（0.22±0.013）、（0.19±0.020）、（0.18±0.016）µg/mg]与模型组(0.25±0.014)µg/mg相比均有不同程度下降，且随CPhGs剂量的增加心肌匀浆中HYP的含量下降越明显，其中模型+CPhGs中、高剂量组HYP的含量明显减少，与阳性药物组[(0.17±0.011)µg/mg]差异均无统计学意义。

2.4 心肌组织病理学观察结果模型组心肌组织切片镜下表现：心肌细胞数量明显减少，细胞表型为肥大，且细胞的排列方式杂乱无序；与模型组相比模型+CPhGs低、中、高剂量组细胞数目有不同程度的增加，且细胞排列整齐，其中模型+CPhGs中、高剂量组与缬沙坦阳性药物组差异均无统计学意义。见图2。

图2 各组大鼠心肌组织病理学观察（HE染色20x10）

3 讨论

心肌肥厚的早期是代偿性和适应性的，但长期进展会导致心肌及周围血管的纤维化，发生失代偿，使心率衰竭和猝死的发生率增加[11]。肉苁蓉中的CPhGs具有抗衰老、免疫调剂、促进体液分泌和降低心肌细胞损伤的功能。本实验以AAC术构建心肌肥厚大鼠模型，使用CPhGs对模型组大鼠进行干预，研究CPhGs逆转心肌肥厚的作用机制。

HR是心脏功能的重要参数，是反映心脏基础功能的指标，具有测量方式简单且易行的优点。本研究结果显示，与模型组相比，模型+CPhGs各剂量组中大鼠HR有不同程度的下降，且本实验发现CPhGs高剂量组大鼠HR变化最显著，这与既往研究结果相似[12]。这可能与在建模后期，大鼠发展为失代偿性心力衰竭有关。研究报道，建模4周即可发生心肌肥厚[13]，本研究在建模后进行了时长6周的干预。AAC术，是一种压力超负荷模型构建方法，其通过缩窄腹主动脉，增加心脏后负荷，使心肌发生代偿性肥厚、心室容积增加和心脏扩大。模型后期出现失代偿，发生心力衰竭。CPhGs在一定程度上能起到改善心肌表面硬度和张力的作用，能够有效减缓心肌肥厚的发生。

IVSs、LVESD、LVPWd、EF等是超声心动图指标，是反映心肌肥厚、心功能的敏感指标，对心肌肥厚大鼠心脏泵血能力、心腔容量、心肌厚度的判断具有重要的临床意义，相关文献表明IVSs、LVPWd的增加和LVESD、EF的降低，提示心室壁增厚，心腔内径缩小，常发生在心肌纤维化合并心功能严重损失等情况。本实验发现，与正常对照组相比，模型组大鼠的IVSs、LVPWd显著升高，LVESD、EF明显下降，则表明大鼠心腔容量缩小、心肌厚度增加。与模型组相比，模型+CPhGs各剂量组中大鼠IVSs、LVPWd明显降低，LVESD、EF明显升高，其中，CPhGs高剂量组大鼠IVSs、LVPWd下降和LVESD、EF上升最为显著，提示CPhGs能起到改善心功能、心腔容量和心肌组织的功能。

目前国内外广泛使用HYP含量表示胶原组织的代谢程度。本实验发现，与正常对照组相比，模型组大鼠HYP的含量明显增多；与模型组相比，模型+CPhGs各剂量组中大鼠HYP含量均有不同程度的降低，CPhGs高剂量大鼠HYP含量减少的最为明显，提示CPhGS能有效降低大鼠心肌组织HYP的含量，起到减轻心脏负荷的作用。

心肌细胞数目、表型、排列方式是病理学观察的主要指标。本实验显示，与模型组相比，模型+CPhGs各剂量组大鼠切片中细胞数目均有不同程度的增加，排列有序，且心肌纤维化的程度均有不同程度的降低，其中模型+CPhGs（500 mg/kg）剂量组基本看不到纤维化的心肌组织，提示CPhGs能起到保护心肌细胞、维持细胞正常形态、减轻心肌纤维化的功能。

综上所述，CPhGs能降低AAC术后大鼠的HR、IVSs、LVPWd、HYP，增加LVESD、EF。随着CPhGs剂量的变化，逆转心肌肥厚的效果随之发生改变，呈现出剂量与效果正相关的关系，其中模型+CPhGs（500 mg/kg）剂量组与阳性药组相比，各项指标接近。提示CPhGs可以抑制AAC术后心肌肥厚的发生，起到保护心肌的作用。