金钗石斛破壁粉对自发性高血压大鼠血压及心功能的影响

杨吉容，石京山,2

(1.遵义医科大学 基础药理教育部重点实验室，贵州 遵义 563099；2.遵义医科大学 药学院药理学教研室，贵州 遵义 563099)

高血压以体循环动脉压升高为主要表现[1]，是世界公认的心血管疾病的主要危险因素，对心、脑、肾等靶器官可造成严重损害[2]，持续的高血压最初常见心脏舒缩功能下降，直至心肌细胞结构功能的改变。因此降低血压是防治继发心脑血管重大疾病的有效方法。尽管目前用于降压的药物种类较多，如β受体阻断剂、钙通道阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂、腺苷受体阻滞剂等，但这些药物或可致心脏抑制、呼吸系统副作用、性功能障碍，或出现耐药等。杜仲、石菖蒲、天麻等可用于高血压的调理或联合治疗[3-4]，铁皮石斛叶联合黄精具有一定的降压作用[5]。而铁皮石斛和金钗石斛同属于兰科石斛属植物，金钗石斛具有益胃生津，滋阴清热的作用,主要用于热病津伤，口干烦渴，胃阴不足等功效[6]。现代药理研究发现金钗石斛超微粉能够增强小鼠的免疫功能，并且具有抗肿瘤活性[7-8]。本课题组对金钗石斛中的主要有效成分生物碱开展了神经系统保护和糖脂代谢相关研究，发现了金钗石斛生物碱具有神经元保护，改善痴呆大鼠学习的记忆，调节糖脂代谢等作用。此外，民间用石斛破壁粉作为保健品服用，高血压个体在服用金钗石斛破壁粉之后血压波动得到良好的控制。为了探索金钗石斛是否具有降压效果，本实验利用SHR大鼠初步观察了赤水产金钗石斛对自发性高血压大鼠(Spontaneous hypertension rats，SHR)血压和心脏的影响,为该药用于高血压病的防治提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 药品和试剂 金钗石斛破壁粉由贵州信天中药产业投资有限公司提供，规格：破壁粉为200目，2.5 g/支，20支/盒，人用法用量：每次1支，每日2次；厄贝沙坦片(扬子江药业，批号：17062612)，规格：75 mg/片，12片/盒；一氧化氮试剂盒(南京建成生物工程研究所)；吐温80(Sigma公司)。

1.2 仪器 CDDA8八通道无创血压测量仪(美国KENT公司)； Centrifuge 5417R离心机(德国Eppendorf公司)； BeckMAN coulTER离心机(美国贝克曼公司)；MULTISKAN GO酶标仪( 美国Thermo公司)； GZX-9140MBE电热恒温鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)；日立H-600型透射电镜(日本日立公司)；Vevo2100高分辨率小动物超声影像系统(加拿大Visual Sonics)。

1.3 动物 SHR大鼠，同源的Wistar-Kyoto大鼠，雄性，8周龄，SPF级，体重220～250 g，来源于北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号为SCXX(京)2016-0006；饲养条件：SPF级动物房适应性饲养1周。

1.4 实验方法

1.4.1 实验分组及给药 雄性SHR大鼠适应性喂养1周后，SHR大鼠收缩压达到149 mmHg后[9]，随机分为SHR对照组、金钗石斛破壁粉低剂量组(0.5 g/kg)、 金钗石斛破壁粉中剂量组(1.0 g/kg)、金钗石斛破壁粉高剂量组(2.0 g/kg)、厄贝沙坦组(0.03 g/kg)每组8只。另设血压正常WKY对照组，每组8只，采用灌胃给药，每天1次，连续给药6周，WKY和SHR对照组大鼠给予等体积双蒸水。

1.4.2 大鼠体重测定 分别测定每组大鼠给药前及给药后第1、2、3、4、5、6周的体重。

1.4.3 大鼠血压测定 按多通道全自动无创血压测量系统使用要求操作，在安静、清醒状态的环境下分别测定每组大鼠给药前及给药后第2、4、6周的尾动脉血压，测定收缩压(Systolic blood pressure，SBP)和舒张压(Diastolic blood pressure，DBP)，为避免时辰血压波动的影响，每次测定均在上午10～12时进行，在给药每只大鼠连续测量3次，取平均值，血压测量均由同一人操作。

1.4.4 心脏超声检测 大鼠在每次给药2 h给药后，以3%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉，采用Vevo2100高分辨率小动物超声影像系统进行常规检测大鼠心脏功能情况。具体操作过程为：大鼠麻醉后脱掉胸毛，取仰卧位固定在操作台，使用MS250探头，探头定位：探头上的“切迹”朝向大鼠头部，逆时针旋转30～45°，得到胸骨旁长轴切面的左心室B型超声图像，接着切换为M型超声图像，用系统自带测量软件测量左心室功能。

1.4.5 HE染色观察心脏组织形态学 取各组大鼠相同部位左心室心肌组织置于4%多聚甲醛固定48 h，常规石蜡包埋切片，以二甲苯脱蜡。具体过程为：二甲苯I和二甲苯Ⅱ各5 min脱蜡,100%、95%、90%、80%乙醇各5 min复水，然后双蒸水清洗3 min，染色：苏木素5 min，蒸馏水洗，盐酸乙醇分化30 s，自来水冲洗15 min(提插数次)，用伊红染色3 min，蒸馏水清洗3 min； 常规脱水，透明，封片：95%乙醇(Ⅰ)1 min，95%乙醇(Ⅱ)1 min，100%乙醇(Ⅰ)1 min，100%乙醇(Ⅱ)1 min，二甲苯石碳酸(3∶1)1 min，二甲苯(Ⅰ)1 min，二甲苯(Ⅱ)1 min，中性树脂封固；最后使用BX43光学显微镜观察心肌病理变化。

1.4.6 透射电子显微镜观察心肌组织超微结构 切取各组大鼠左心室肌1 mm3组织块，置于2.5%戊二醛电镜液中固定48 h，常规电镜包埋，超薄切片，醋酸双氧铀和柠檬酸铅染色，采用日立H-600型透射电子显微镜观察心肌标本细胞核、闰盘和线粒体以及内质网等超微结构的改变，并且照相和记录。

1.4.7 血清中NO含量测定 根据一氧化氮测试盒说明书要求操作，通过酶标仪测定波长为550 nm时各孔吸光度OD值，然后根据试剂盒其中的计算公式得出大鼠血清中NO的含量。

2 结果

2.1 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠体重的影响 SHR大鼠给药6周体重增加均低于WKY对照组；然而，与SHR对照组相比，金钗石斛破壁粉低剂量组和金钗石斛破壁粉高剂量组大鼠体重有所下降(P<0.05，见图1)。

#：与WKY对照组比较，P<0.05; *：与SHR对照组比较,

2.2 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠收缩压的影响 在给药前，与WKY对照组相比，SHR对照组大鼠收缩压升高，且随着给药时间增加，SHR对照组大鼠收缩压持续增高，均高于140 mmHg(P<0.01)，与SHR对照组比较，金钗石斛破壁粉各剂量给药组大鼠收缩压明显降低(P<0.05)；厄贝沙坦组大鼠收缩压明显降低(P<0.05)，如图2所示。

#：与WKY对照组比较，P<0.05; *：与SHR对照组比较，

2.3 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠舒张压的影响 WKY对照组舒张压无明显差异。与SHR对照组相比，厄贝沙坦组与金钗石斛破壁粉各剂量组给药两周后其舒张压与给药前比较均具有统计学意义(P<0.05)，如图3所示。

#:与WKY对照组比较，P<0.05; *：与SHR对照组比较，

2.4 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠左心功能的影响 与WKY对照组比较，SHR对照组收缩末期、舒张末期的左室前后壁厚度均增厚(P<0.05)，舒张末期左室内径降低(P<0.05)，左心室射血分数较WKY对照组相比代偿性增高。与SHR对照组相比，金钗石斛破壁粉中、高剂量组及厄贝沙坦组中左心室前后壁厚度在舒缩期均显著改善(P<0.05)，结果表明金钗石斛破壁改善SHR大鼠心脏肥厚(见图4～5)。

A：WKY对照组； B：SHR对照组；C：金钗石斛破壁粉低剂量组；D：金钗石斛破壁粉中剂量组；E： 金钗石斛破壁粉高剂量组；F：厄贝沙坦组；×400。

A：收缩末期左心室前、后壁厚度；B：收缩期及舒张期左室内径；C：舒张末期左心室前、后壁厚度；D：左心室射血分数；a、b、c、d、e、f:WKY对照组、SHR对照组、金钗石斛破壁粉低剂量组、金钗石斛破壁粉中剂量组、金钗石斛破壁粉高剂量组、厄贝沙坦组；#：与WKY对照组比较，P <0.05; *：与SHR对照组比较，

2.5 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠心脏组织形态学的影响 HE染色，在光镜下观察WKY对照组心肌细胞形态正常，排列整齐，心肌间质无明显增生，扩张等表现。与WKY对照组相比，SHR对照组部分心肌细胞排列紊乱，间隙增宽，见局灶性心肌肥大。与SHR对照组相比，金钗石斛破壁粉各给药组对局灶性心肌肥大有所改善(见图6)。

A：WKY对照组； B：SHR对照组；C：金钗石斛破壁粉低剂量组；D：金钗石斛破壁粉中剂量组E：金钗石斛破壁粉高剂量组；F：厄贝沙坦组；标尺=20 μm,放大倍数×400。

2.6 金钗石斛破壁粉对SHR大鼠心脏超微结构的影响 透射电镜下观察可见WKY对照组大鼠心肌肌丝排列整齐、线粒体丰富、线粒体嵴排列整齐；SHR对照组可见心肌肌节结构模糊、肌丝排列稀疏，线粒体嵴肿胀。而金钗石斛破壁粉给药组肌丝排列较致密，线粒体嵴稍胀肿(见图7)。

2.7 各组大鼠血清NO含量 与WKY对照组相比，SHR对照组血液中NO含量升高。与SHR对照组相比，高剂量金钗石斛破壁粉给药后，大鼠血清NO含量降低(P<0.05，见图8)。

#：与WKY对照组比较，P <0.05; *：与SHR对照组比较，

3 讨论

金钗石斛其化学成分主要包括生物碱类和多糖类化合物，生物碱类化学成分为最早分离并进行结构确认的化合物[10]，其作用主要为抗肿瘤、抗衰老、改善学习记忆、提高免疫力和降糖等[11]。另有文献报道金钗石斛提取物对小鼠便秘症状有一定的改善作用[12-13],金钗石斛化学成分中多糖为主要成分之一，具有抗肿瘤的作用[14]。此外，金钗石斛还具有抗白内障、抗衰老的作用[15]，据此开展了金钗石斛相关保健品的研发[16]。

有研究报道金钗石斛多糖具有降血压的疗效[17]，民间用金钗石斛破壁粉作为保健品服用时发现，针对合并高血压，服用西药后血压控制不好的患者，通过服用赤水产金钗石斛后其血压得到了良好的控制，但是至今金钗石斛破壁粉的降压作用鲜有报道。故本课题旨在通过动物实验，科学明确金钗石斛破壁粉的降压药理作用。SHR大鼠和人类原发性高血压形成的机制相同,出现的并发症与人的高血压并发症很相似[18]。研究结果表明，金钗石斛破壁粉对SHR大鼠的收缩压有明显的降压作用，中、高剂量时对舒张压的降低作用明显，同所用剂量的厄贝沙坦相当，反映出金钗石斛有比较明确的降压疗效。血压过高会增加心脏的负担，长期会引起心肌劳损，尽管实验时间较短，还没有出现模型大鼠明显的心肌损害，但是实验中仍然可见左心室肥厚，金钗石斛破壁粉在明显降压的同时，用药6周后，LVPWd、LVAWd、LVID及LVEF均有所改善，表明金钗石斛可能具备心肌保护的潜在价值。有文献报道在SHR动物模型中，血浆NO的水平变化具有时相性，在3～6月内SHR血浆NO水平明显增加，而在12月龄降至与正常 Wistar对照组相似水平[19],本研究结果与此一致。NO虽然是舒张血管物质，但在系统性高血压中并非是主要的调节因素。相反有文献报道NO在系统性高血压并发的器官损伤中发挥炎性介质的作用，其可通过刺激血管内皮素释放，进而刺激血管内皮增生，成为高血压形成以及血管平滑肌细胞和心肌细胞产生病理反应的机制之一。本实验观察到高剂量金钗石斛能显著降低血浆中NO含量，结合研究报道的神经元保护作用及抗炎作用与其减少NO有关，提示金钗石斛降低SHR心脏损害可能与其抑制心肌NO产生，通过抗氧化机制改善心脏做功的潜在机制。AgⅡ受体阻滞剂厄贝沙坦与NO的研究集中于前者通过减少后者的释放而发挥心功能和减少血管、肺组织的纤维化形成，但也有关于厄贝沙坦降压的同时，血浆NO增加的报道[20-22]。本研究给予厄贝沙坦后在明显降压的同时，血浆NO含量甚至略高于模型对照组，提示金钗石斛破壁粉的降压机制与之不同，厄贝沙坦增加NO水平的临床意义值得进一步深入研究。

本实验中所选用的金钗石斛破壁粉给药剂量是根据人体使用金钗石斛破壁粉的保健剂量换算成的动物剂量，前述金钗石斛的主要成分为生物碱和金钗石斛多糖等。如果按照这两个主要成分含量测算，本实验所用破壁粉中的生物碱、金钗石斛多糖量极低，是否意味着除此外与降压有关的还有其它成分，还是全药多靶点作用的结果，非常值得进一步深入研究。

本研究结果表明金钗石斛破壁粉可明显降低SHR大鼠血压，改善心功能，其机制值得深入研究。