王桂敏,韓鳳麗
(1.遼寧醫(yī)學院附屬一院中醫(yī)科,遼寧 錦 州 121001;2.內(nèi)蒙古莫旗人民醫(yī)院,內(nèi)蒙古 呼 倫貝爾 162850)
首烏延壽丹出自清·陸九芝《世補齋醫(yī)書》,原名延壽丹,由何首烏、菟絲子、杜仲、女貞子、桑椹、黑芝麻、旱蓮草、金櫻子、生地黃、牛膝、豨薟草、桑葉、忍冬藤13味中藥組成。方中何首烏、菟絲子、杜仲、女貞子、旱蓮草、桑椹、黑芝麻、金櫻子、生地黃補腎益精;牛膝、桑葉、忍冬藤、豨薟草活血通脈。諸藥相合共奏補腎活血之功,是延緩衰老之名方?,F(xiàn)代藥理學研究表明,本方能夠通過降脂、抗凝、改善血管內(nèi)皮功能等作用抑制AS的發(fā)生發(fā)展[1]。為了驗證首烏延壽丹是否能通過其他途徑起到防治AS的作用,本實驗通過喂飼高脂飼料的方法,建立兔AS模型,應(yīng)用首烏延壽丹進行干預(yù)治療,并觀察首烏延壽丹對AS血管PDGF-B、MMP-9表達的影響,以期為首烏延壽丹防治AS提供進一步的理論依據(jù)。
健康日本大耳白兔32只,均為雄性,體重2kg~2.5kg,由遼寧醫(yī)學院試驗動物中心提供。高脂飼料:1%膽固醇,8%熟豬油和91%的普通飼料。
1.2.1 藥物 首烏延壽丹由遼寧醫(yī)學院附屬第一院中藥局提供,按照原方藥物用量(何首烏50g,豨薟草、菟絲子各15g,杜仲、懷牛膝、女貞子、旱蓮草、桑葉、黑芝麻、桑葚子、金櫻子各10g,金銀花、生地各5g),在藥學實驗室研成粉末,存放在干燥通風處備用。根據(jù)人體-家兔體表面積比值法換算家兔的每日用藥量[2]。辛伐他汀片(國藥準字H20065119)由山東羅欣藥業(yè)生產(chǎn)。
1.2.2 試劑及儀器 兔抗人MMP-9多克隆抗體(上海太陽生物有限公司),兔抗鼠PDGF-B多克隆抗體(北京博奧森生物制劑有限公司),CIAS-1000細胞圖像分析系統(tǒng)(北京大恒圖像視覺有限公司),臺式高速冷凍離心機(太倉市醫(yī)療器械廠)。
日本大耳白兔單籠飼養(yǎng),室溫20℃~22℃,相對濕度為50%~60%,經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始試驗。遵循隨機原則,將動物分成4組,每組8只。A組(空白對照組),繼續(xù)喂飼普通飼料140g/d/只,B組(模型組)喂飼高脂飼料140g/d;C組(首烏延壽丹組)喂飼高脂飼料140g/d加首烏延壽丹1g/kg.d;D組(辛伐他汀組)喂飼高脂飼料140g/d加辛伐他汀2.5mg/kg.d[4],喂養(yǎng)至第12周末。
1.4.1 取材 第12周末(實驗結(jié)束時),于清晨空腹從兔耳中動脈采集血液5ml,注入不含抗凝劑的普通試管,靜置后離心分離血清。用全自動生化儀測定總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、甘油三酯(TG)的水平。
實驗動物于第12周末采用頸動脈割傷法處死,迅速剖開腹腔分離腹主動脈,剝除外膜結(jié)締組織及脂肪,取約1cm長動脈血管沖凈,放入4%多聚甲醛溶液中固定,用于光鏡觀察病理形態(tài)學及免疫組化檢測。
1.4.2 指標測定 將兔主動脈標本于4%中性甲醛溶液固定24h之后,自來水沖洗4h~6h,逐級脫水、透明、浸蠟、包埋制成臘塊,用石蠟切片機進行連續(xù)切片厚度5μm,于45℃溫水中展片,分別用普通玻片和多聚賴氨酸防脫玻片,撈片后置于56℃溫箱中干燥約2h~3h,用于HE和免疫組化染色。每一標本取3張切片(普通玻片)作HE染色,每一標本取3張切片(防脫玻片)作免疫組化染色,均按試劑盒步驟進行操作。免疫組化以棕色反應(yīng)物為陽性信號,細胞漿染色測定其平均灰度值。
SPSS 13.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù),計量資料以均數(shù)±標準差表示,4組間比較采用單因素方差分析(ANVOA),組間兩兩比較用LSD法進行顯著性檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。病理形態(tài)學資料采用對比描述分析。
表1顯示,第12周時,與正常對照組相比,模型組、首烏延壽丹組、辛伐他汀組TG、TC、LDL-C水平均顯著升高(P<0.01,P<0.05),HDL-C顯著降低(P<0.01);與模型組相比,首烏延壽丹組、辛伐他汀組TG、TC、LDL-C明顯降低(P<0.05),HDL-C明顯升高(P<0.01),首烏延壽丹組與辛伐他汀組TG、TC、LDL-C、HDL-C差異無顯著性(P>0.05)。
表1 各組兔血脂水平變化
表1 各組兔血脂水平變化
注:與正常組比較:*P<0.05,△P<0.01;與模型組比較:▲P<0.05,#P<0.01
組別 TC(mmol/L) TG(mmol/L) LDL-C(mmol/L) HDL-C(mmol/L)正 常 對 照 組1.64±0.74 0.72±0.25 0.61±0.26 0.52±0.18模 型 組 26.7±4.83* 6.00±1.43* 13.17±2.68* 3.66±0.57△中 藥 組 11.24±2.32*▲ 1.65±0.65△▲ 3.89±1.58*▲ 6.65±0.72△#辛 伐 他 汀 11.79±2.14*▲ 2.04±0.73*▲ 4.02±1.62*▲ 6.48±0.61△#
HE染色顯示,正常對照組血管內(nèi)膜光滑、連續(xù),內(nèi)皮細胞完整,排列整齊,內(nèi)彈力膜清晰完好,中膜由平滑肌細胞(SMC)組成,排列整齊,外彈力膜完整;模型組血管內(nèi)膜內(nèi)皮細胞絕大多數(shù)缺失,內(nèi)膜不均勻明顯增厚,內(nèi)膜中含有大量的泡沫細胞,內(nèi)有脂質(zhì)沉積,內(nèi)彈力膜消失,中膜SMC增殖,排列紊亂,外膜改變不明顯;首烏延壽丹組、辛伐他汀組內(nèi)膜輕度增厚,泡沫細胞少量,內(nèi)彈力膜尚清晰完整,中膜SMC排列尚整齊,外膜改變不明顯(見圖1)。
圖1 各組兔血管內(nèi)膜形態(tài)學變化(HE×200)
表2顯示,PDGF-B表達于細胞的胞漿中,正常對照組血管表達量低,呈淺棕黃色;模型組表達明顯增多,與正常對照組比較差異有顯著性(P<0.01);與模型組比較,首烏延壽丹組及辛伐他汀組表達明顯減輕(P<0.01),2用藥組PDGF-B表達無統(tǒng)計學差異。
表2 各組PDGF-B及MMP-9平均灰度值比較
表2 各組PDGF-B及MMP-9平均灰度值比較
注:與正常組比較:*P<0.01;與模型組比較:▲P<0.01
灰度值 正常組 模型組 中藥組 西藥組PDGF-B 21.34±6.66 145.41±13.28* 76.51±13.14*▲ 73.03±10.58*▲MMP-9 13.32±3.85 74.58± 6.78* 33.52±3.64*▲ 32.72± 4.05*▲
表2顯示,MMP-9表達于胞漿,棕色反應(yīng)物。正常對照組血管壁表達少;模型組表達明顯增多,與正常對照組比較差異有顯著性(P<0.01);與模型組比較,首烏延壽丹組及辛伐他汀組表達明顯減輕(P<0.01),2用藥組MMP-9表達無統(tǒng)計學差異。
動脈粥樣硬化(AS)是以血管內(nèi)皮細胞損傷,大量脂質(zhì)沉積,炎性細胞浸潤,血管平滑肌細胞(VSMC)增殖和遷移,細胞外基質(zhì)成分增多和泡沫細胞出現(xiàn),最后粥樣斑塊形成為其主要病理基礎(chǔ)的疾病,其中VSMC增殖、遷移是其關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一[5]。已知血小板源性生長因子(PDGF-B)是最有力的促有絲分裂源,可促進動脈中膜收縮型SMC轉(zhuǎn)化為分泌型SMC,并遷移到內(nèi)膜下參與粥樣斑塊形成[6],同時分泌大量的活性物質(zhì),促使細胞黏附及強烈的縮血管作用?;|(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)能夠分解VSMC基底膜基質(zhì),將SMC從基底膜中釋放出來,從而引起VSMC的移行,在AS發(fā)生和發(fā)展過程中起著十分重要的作用[7]。
中醫(yī)學認為,AS的發(fā)生是以腎虛血瘀為其主要病理基礎(chǔ)的[8]。腎為元氣之根,內(nèi)寓元陰元陽,若年老之人腎氣虧虛,無力推動血液運行而致血流遲緩;或腎陽虛衰,虛寒內(nèi)生,血液凝滯;或腎陰不足,虛火灼液,血液濃縮,最終瘀血阻滯脈道。這種腎虛而致血瘀的過程與現(xiàn)代醫(yī)學所論述的動脈內(nèi)膜先有內(nèi)皮細胞損傷、凋亡,繼而脂質(zhì)沉積,纖維組織增生,以致AS斑塊形成的過程極為相似,因此認為腎虛血瘀是AS形成的主要病理基礎(chǔ)。所以本文選擇補腎活血方首烏延壽丹作用于AS模型,觀察首烏延壽丹對AS血管PDGF-B、MMP-9表達的影響。
TC、TG和LDL-C是血漿中血脂的主要成分,HDL-C是AS的重要防御因子,有明顯抑制AS的發(fā)生發(fā)展和促進其消退的作用。本實驗研究表明,通過高脂飼料喂養(yǎng)12周后,所有高脂飼料喂養(yǎng)的日本大耳白兔血清TG、TC、LDL-C水平均較正常對照組升高,HDL-C水平降低,內(nèi)膜增厚,提示AS形成過程中存在血脂代謝紊亂,其中以模型組最為嚴重;與模型組比較,首烏延壽丹能夠顯著降低TG、TC、LDL-C水平,升高HDL-C水平,提示首烏延壽丹能夠通過改善血脂代謝紊亂并抑制AS形成。
PDGF是一種促細胞分裂劑,主要由血小板釋放。其中PDGF-B具有促進動脈中膜收縮型SMC轉(zhuǎn)化為合成型SMC,并向內(nèi)膜下遷移的作用[9],增殖的SMC可吞噬脂質(zhì)形成泡沫細胞,從而加速AS的形成。
本實驗中觀察到,模型組PDGF-B蛋白表達較正常對照組顯著增多;與模型組比較,首烏延壽丹組PDGF-B蛋白表達明顯減輕,其效果與辛伐他汀相似,提示首烏延壽丹能降低PDGF-B蛋白水平,從而抑制SMC的增殖及轉(zhuǎn)型,進而抑制AS的形成。
MMP是降解細胞外基質(zhì)的主要酶類,可為SMC從中膜遷移至內(nèi)膜掃清道路[10]。其中MMP-9是MMP家族中的重要成員,主要功能是降解IV型膠原和彈力纖維,在基質(zhì)降解、VSMC遷移、AS形成以及促進斑塊破裂上起重要作用[11]。本實驗表明,模型組MMP-9蛋白表達較正常對照組顯著增高;與模型組比較,首烏延壽丹組MMP-9蛋白表達明顯減輕,提示首烏延壽丹能降低MMP-9蛋白水平,從而抑制SMC從中膜向內(nèi)膜遷移。此結(jié)果與以往研究的系統(tǒng)給予MMP-9抑制劑[12],早期可減少VSMC向內(nèi)膜遷移的結(jié)果相同。
綜上所述,首烏延壽丹能夠通過改善血脂代謝紊亂,抑制PDGF-B、MMP-9的表達、抑制內(nèi)膜增生而起到防治AS的作用。其效果與HMG-CoA還原酶抑制劑辛伐他汀相同,表明首烏延壽丹抗AS療效可靠。本文從分子生物學水平探討了首烏延壽丹抗AS機制,為臨床應(yīng)用首烏延壽丹防治AS提供了進一步的理論依據(jù)。
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