心安颗粒对急性心肌梗死大鼠心肌纤维化的干预研究

叶丽莎 张德绸 白雪

西南医科大学附属中医医院心脑病科，四川泸州 646000

冠心病属于对人们健康产生严重威胁的一项疾病，而急性心肌梗死属于冠心病表现的一种急危重症。其心肌纤维化成为心室重构产生的主要因素，更是预后效果差预测的一项关键指标。如何防治心肌纤维化则成为目前研究的热点。本项目以结扎左冠状动脉制备的大鼠（即急性心肌梗死后心室重构动物）模型，利用电镜、免疫组化等方法检测左心室肥厚指数、心肌胶原容积分数（CVF）、Ⅰ型胶原容积分数（ⅠCVF）、基质金属蛋白酶1（MMP-1）/基质金属蛋白酶抑制剂1（TIMP-1），探讨心安颗粒对改善急性心肌梗死大鼠心肌梗死后心肌纤维化的可能作用机制［1-9］。

1 资料与方法

1.1 实验动物 成年正常雄性SD 大鼠40 只，清洁级，体质量160～185 g。由西南医科大学动物实验中心提供。

1.2 药物心安颗粒 由黄芪、苦参、生地、麦冬、板蓝根等组成，每克相当于原生药2.4 g（由西南医科大学附属中医医院提供）。卡托普利片（广东彼迪药业有限公司）。

1.3 主要试剂与仪器 天狼星红染色液试剂盒（生产厂家：索莱宝公司）；Trizol核酸提取液（生产厂家：Ambion公司）；MMP-1 抗体、TIMP1 抗体、Ⅰ型胶原蛋白抗体均为RD System 公司产品；光学显微镜（型号BX53，Olympus公司）。

1.4 动物造模 采用左冠状动脉结扎的方法，制备急性心肌梗死后心肌重塑模型。

1.5 分组及给药 将大鼠随机数字表法分为假手术组、模型组、卡托普利组［20 mg/（kg·d）］、心安颗粒组［心安颗粒9 g/（kg·d）］，每组10 只。按所需剂量灌胃给予，每日1次，直至实验终点（术后8周）。

1.6 检测指标及方法 ⑴给药疗程结束后，对大鼠腹腔麻醉后取得其心脏组织，迅速放入多聚甲醛中固定，常规脱水石蜡包埋，切片，取心肌梗死组织块待检。⑵CVF 采用天狼星红染色法对标本进行操作。测算CVF 使用Image-Pro Plus Version 6.0 软件进行检测。⑶ⅠCVF、MMP-1、TIMP-1蛋白表达采用免疫组化法检测。免疫组化法进行检测时，其阳性表达的标准是：细胞浆显示棕黄色染色颗粒。针对图像分析的时候选择Image-Pro Plus Version 6.0 这一款软件。⑷左心室肥厚指数：在给大鼠称重（BW）以后再处死大鼠，将心脏组织全部取出，依次测定心脏质量（HW）及左心室质量（LVM），还要计算出大鼠的左心室肥厚指数，即心脏质量指数（HMI）=HW/BW，左心室质量指数（LVMI）=LVM/BW。

1.7 数据处理与统计分析方法 实验结果除形态学照片外，实验数据录入SPSS 19.0，符合正态分布计量资料采用（±s）表示，执行t检验与方差分析，并且相关性分析选择直线相关。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组大鼠CVF、心肌组织Ⅰ型胶原蛋白比较 表1 示，与假手术组比较，模型组大鼠CVF 升高（P＜0.01）；以模型组为参考，心安颗粒组、卡托普利组大鼠CVF 均下降（均P＜0.01），且卡托普利组低于心安颗粒组（P＜0.01）。与假手术组比较，模型组大鼠Ⅰ型胶原蛋白升高（P＜0.01）；与模型组比较，心安颗粒组、卡托普利组大鼠Ⅰ型胶原蛋白均降低（均P＜0.01）；心安颗粒组与卡托普利组Ⅰ型胶原蛋白比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组心肌胶原容积分数、心肌组织Ⅰ型胶原蛋白比较（± s）

表1 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组心肌胶原容积分数、心肌组织Ⅰ型胶原蛋白比较（± s）

注：与假手术组比较，aP＜0.01；与模型组比较，bP＜0.01；与卡托普利组对比，cP＜0.01

Ⅰ型胶原蛋白0.05±0.00 0.19±0.00a 0.11±0.00ab 0.12±0.00ab组别假手术组模型组卡托普利组心安颗粒组数量10 10 10 10心肌胶原容积分数（%）5.49±0.97 41.51±0.68a 15.71±0.85ab 23.19±1.47abc

2.2 心肌组织MMP-1、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1 与假手术组比较，模型组MMP-1、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1 均增高（均P＜0.05）；与模型组比较，心安颗粒组、卡托普利组MMP-1、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1 均减小（均P＜0.01）；心安颗粒组TIMP-1 蛋白表达高于卡托普利组（P＜0.05）。见表2。

表2 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组MMP-1、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1比较（± s）

表2 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组MMP-1、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1比较（± s）

注：MMP-1为基质金属蛋白酶1；TIMP-1为基质金属蛋白酶抑制剂1；与假手术组比较，aP＜0.01，bP＜0.05；与模型组比较，cP＜0.01

组别假手术组模型组卡托普利组心安颗粒组MMP-1/TIMP-1 0.76±0.05 0.74±0.47b 0.55±0.05c 0.68±0.05c数量10 10 10 10 MMP-1 0.08±0.05 0.23±0.07a 0.10±0.05c 0.13±0.03c TIMP-1 0.11±0.00 0.31±0.00a 0.18±0.01c 0.19±0.03bc

2.3 每组大鼠左心室肥厚指数比较与假手术组比较模型组大鼠HMI、LVMI 显著增加（均P＜0.01）。与模型组比较，各给药组大鼠HMI、LVMI 均有不同程度降低。见表3。

表3 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组HMI、LVMI比较（mg/g，± s）

表3 40只成年正常雄性SD大鼠假手术组、模型组、卡托普利组、心安颗粒组HMI、LVMI比较（mg/g，± s）

注：HMI 为心脏质量指数，LVMI 为左心室质量指数；与假手术组比较，aP＜0.01；与模型组比较，bP＜0.01

LVMI 2.16±0.13 2.70±0.17a 2.57±0.16b 2.43±0.17b组别假手术组模型组卡托普利组心安颗粒组数量10 10 10 10 HMI 2.89±0.16 3.67±0.21a 3.29±0.17b 3.35±0.29b

3 讨 论

心安颗粒是由苦参、黄芪、麦冬、赤芍等组成的复方纯中药制剂。现代药理研究表明，麦冬能减少心肌耗氧量，增强心肌收缩力，改善心肌缺血状态［1-2］。黄芪中的黄芪多糖成分具有调节机体免疫力、抗氧化、保护心血管等作用，而黄芪皂苷能清除氧自由基、提高心肌细胞抗缺氧的能力，从而改善心脏功能［3-5］。赤芍可增加冠状动脉血流量，从而改善心肌缺血缺氧状态。前期的相关工作中，就心安颗粒实施了很系统化与深入化的动物研究，最终结果显示：这种制剂能够显著改变其心肌炎大鼠的心肌缺血表现，有抗炎、抗氧化以及抗心律失常效果，且调整免疫等多种办法，对于心肌有很好的保护作用［6-9］。

急性心肌梗死后心室重构被视为心脏功能衰竭的发病机制之一，同时也是评估患者预后的重要因素。心肌纤维化是心室重构的关键点［10］。研究表明，65 岁以上女性心肌梗死患者5 年后心力衰竭的发生率为23%［11］，由此可见预防和逆转心肌纤维化是有效预防或改善心肌梗死后心力衰竭表现，且改变预后、生存质量的重要方法。细胞外基质以及心肌细胞改变均会致使心室重构出现。如沉积增多或降解减少，均可直接导致纤维化病变的发生，并最终导致心室形态和功能异常。心肌中细胞外基质主要由Ⅰ型、Ⅲ型胶原组成，Ⅰ型胶原纤维粗大，伸展性和回弹性较小，抗拉强度高，决定着心肌舒张或收缩实际僵硬程度［3］。这次研究中的模型组Ⅰ型胶原蛋白水平增高，CVF 也表现为增高，胶原沉积增加，极易使得心室形态以及功能出现异常，以此诱发心肌重构，产生心肌纤维化问题。心安颗粒组、卡托普利组Ⅰ型胶原蛋白对比于模型组为降低，且CVF下降较多，以此保持着心肌胶原代谢处于稳定状态，对抑制心室重构，逆转心肌纤维化起到了关键性的作用。MMP-1 是以心肌间质Ⅰ、Ⅲ型胶原为底物的胶原降解酶，对降解细胞外基质起着最重要的作用。TIMP-1 是MMP-1 的天然特异性抑制剂，可以与活性MMP-1 不可逆结合，抑制其对间质胶原蛋白的降解。因此，MMP-1/TIMP-1 的比值保持平衡对于维持心肌胶原代谢的稳定起着十分重要的作用。MMP-1/TIMP-1 比例失衡是导致心肌重构的重要环节之一。本次研究结果所得，心安颗粒能够控制调整MMP-1/TIMP-1，调控细胞外基质代谢，从而达到抑制心室重构，逆转心肌纤维化的作用。

利益冲突：作者已申明文章无相关利益冲突。