南葶藶子提取液對心力衰竭大鼠心功能的影響

孫志強(qiáng)+李超+吳源鴻+羅穎+黃抒偉

[摘 要] 目的 探討南葶藶子提取液對心力衰竭大鼠心功能的影響。方法 將10只SD大鼠作為假手術(shù)組，40只SD大鼠采用腎上腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)制作大鼠心力衰竭模型，隨機(jī)分為模型組、醇提取組、水提取組及地高辛組。假手術(shù)組及模型組給予5ml/（kg·d）生理鹽水灌胃，醇提取組予南葶藶子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取組予南葶藶子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛組予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，4周后觀測其血流動(dòng)力學(xué)、心肌病理組織切片、超聲心動(dòng)圖變化。結(jié)果 病理學(xué)觀察顯示，模型組心肌細(xì)胞壞死嚴(yán)重，心肌纖維排列紊亂；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組心肌細(xì)胞壞死輕微，心肌纖維排列尚可。血流動(dòng)力學(xué)檢測顯示，模型組左心室收縮壓（LVSP）下降，左心室舒張末壓（LVEDP）升高，左心室內(nèi)壓最大上升速率（+dp/dtmax）及左心室內(nèi)壓最大下降速率（-dp/dtmax）下降，比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組LVSP升高，LVEDP降低，+dp/dtmax升高，比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。超聲心動(dòng)圖結(jié)果顯示，模型組左心室舒張末期內(nèi)徑（LVIDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（LVIDs）升高，射血分?jǐn)?shù)（EF）、短軸縮短率（FS）降低，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組LVIDd、LVIDs降低，EF、FS升高，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 南葶藶子提取液可改善心力衰竭SD大鼠心功能各項(xiàng)指標(biāo)，從而增強(qiáng)心功能。

[關(guān)鍵詞] 南葶藶子提取液；心力衰竭；心功能；血流動(dòng)力學(xué)

中圖分類號：R541.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-816X（2016）06-0427-04

[Abstract] Objective To study the effects of descurainiae extract on cardiac function in heart failure rats.Methods Ten SD rats were selected as the sham operation group.After operated by suprarenal abdominal aortic coarctation， forty SD rats were randomly divided into model group， ethanol extract group， water extract group and digoxin group. Rats in the sham operation group and the model group were both given normal saline 5ml/（kg·d） by gavage. Rats in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group were treated respectively with ethanol descurainiae extract 10g/（kg·d）， water descurainiae extract 10g/（kg·d）， digoxin 0.05mg/（kg·d） by gavage.After four weeks， the hemodynamics， myocardial pathological section and ultrasonic cardiogram of the rats were observed. Results Pathology observation showed that there were serious myocardial necrosis and disordered myocardial fibers in the model group while slight myocardial necrosis and relatively regular myocardial fibers in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group.Hemodynamics examination showed that the LVSP was decreased， LVEDP was increased and the maximum left ventricular pressure rising and dropping rates （±dp/dtmax） were reduced in the model group with statistical significance （P<0.05）.Compared with the model group，the LVSP was increased，LVEDP was decreased and the maximum left ventricular pressure rising rate （+dp/dtmax） was increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group with statistical significance （P<0.05）. Ultrasonic cardiogram examination showed that LVIDd and LVIDs was significantly increased，EF and FS was significantly decreased in the model group （P<0.05）. Compared with the model group，LVIDd and LVIDs was significantly decreased， EF and FS was significantly increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group （P<0.05）.Conclusions Descurainiae extract could effectively enhance cardiac function of SD rats with heart failure since all the indicators were improved.

[Key words] Descurainiae extract； Heart failure； Cardiac function； Hemodynamics

慢性心力衰竭（Chronic heart failure，CHF）是大多數(shù)心血管疾病的終末階段，已成為21世紀(jì)心血管疾病治療的最終防線[1]。我國心血管疾病患病率目前持續(xù)上升，且心力衰竭發(fā)病率逐年增高[2]。新型蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)之間相互作用以及信號通路在心力衰竭病理改變中的重要作用不斷被發(fā)現(xiàn)，有望成為治療新靶點(diǎn)[3]。近年來關(guān)于中醫(yī)藥干預(yù)心力衰竭病理生理、實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了深入研究，并取得一定成果，表明中醫(yī)藥對于心力衰竭心肌細(xì)胞凋亡有重要影響[4]。南葶藶子作為心血管領(lǐng)域使用率較高的中藥，其具體機(jī)制有待通過實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：SPF級雄性SD大鼠50只，體質(zhì)量（220±10）g，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心提供，動(dòng)物生產(chǎn)單位為上海西普爾必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司，許可證號為：SCXK（滬）2013-0016。

1.2 藥物、試劑與儀器：南葶藶子由浙江中醫(yī)藥大學(xué)提供。地高辛片，由上海信誼藥廠有限公司生產(chǎn)（批號：H31020678）；20%烏拉坦，購自上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心配置；異氟烷，購自深圳市華寶醫(yī)療用品工貿(mào)發(fā)展有限公司；顯微鏡（BX43型），由OLYMPUS公司生產(chǎn)；冰箱（BCD-211KD3型，TCL）；MPA2000多道生理記錄儀，由上海奧爾科特生物科技有限公司生產(chǎn)；Vevo2100小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)，由加拿大Sonics公司生產(chǎn)，小動(dòng)物麻醉呼吸機(jī)，由美國Hallowell公司生產(chǎn)。

1.3 心力衰竭模型制作：SD大鼠用10%水合氯醛腹腔麻醉，劍突下腹正中偏左0.5cm切口，打開腹腔，鈍性游離腹主動(dòng)脈，將一個(gè)去掉針尖的8號注射針頭緊貼腹主動(dòng)脈平行放置并用4號線一起結(jié)扎，輕輕抽出針頭，使腹主動(dòng)脈截面積縮窄為原來的50%～60%，撒少許青霉素粉后關(guān)腹，分層縫合[5]。其中假手術(shù)組只分離而不縮窄，其余同模型組。

1.4 南葶藶子提取液制備：水提液的制備：取南葶藶子200g，8倍量70℃水浴提取3次，每次1h，合并濾液濃縮至100ml備用，每1ml相當(dāng)于2g原生藥。醇提液的制備：取南葶藶子200g，8倍量75%乙醇回流提取3次，每次1h，濾液回收乙醇至無醇味，定容至100ml，每1ml相當(dāng)于2g原生藥。

1.5 分組及用藥：50只SD大鼠隨機(jī)分為5組：假手術(shù)組、模型組、醇提取組、水提取組和地高辛組。假手術(shù)組及模型組予5ml/（kg·d）生理鹽水灌胃，醇提取組予南葶藶子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取組予南葶藶子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛組予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，SD大鼠心力衰竭模型制作后各組均灌胃4周[6]。

1.6 病理組織形態(tài)學(xué)檢測：取心肌標(biāo)本，置于4%甲醛中固定24小時(shí)，經(jīng)取材、脫水、石蠟包埋處理后，沿左室長軸線取4μm厚度切片，HE染色后光學(xué)顯微鏡下觀察心肌組織形態(tài)學(xué)變化。

1.7 血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)檢測：SD大鼠腹腔注射20%烏拉坦麻醉（5ml/kg），將微型導(dǎo)管連接壓力換能器后經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈進(jìn)行插管，另一側(cè)連接生理信號記錄儀。當(dāng)微型導(dǎo)管進(jìn)入左心室后，穩(wěn)定5min后測量心率（HR）、左心室收縮壓（left ventricular systolic pressure，LVSP），左心室舒張末壓力（left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP），左心室內(nèi)壓最大上升速率（left ventricular pressure maximal rate of rise，+dp/dtmax）及左心室內(nèi)壓最大下降速率（left ventricular pressure maximal rate of fall，-dp/dtmax）等血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。

1.8 超聲心動(dòng)圖檢查：采用小動(dòng)物麻醉機(jī)異氟烷麻醉SD大鼠，仰臥位固定，胸前區(qū)備皮，取左胸骨旁短軸切面，使用探頭頻率21MHz Vevo2100小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)測量左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVIDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（left ventricular end-systolic diameter，LVIDs）等指標(biāo)，并計(jì)算射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）、短軸縮短率（fraction shortening，F(xiàn)S），連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期上測量并取平均值。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：使用SPSS19.0版統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用（x -±s）表示，組間比較采用單因素方差進(jìn)行分析，再進(jìn)行Scheffe法兩兩比較，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠一般情況：實(shí)驗(yàn)期間，假手術(shù)組大鼠動(dòng)作敏捷，飲食正常，排便正常，生長良好，精神狀態(tài)佳。模型組大鼠皮毛不整有脫落，進(jìn)食量少，排便質(zhì)稀，動(dòng)作遲鈍，活動(dòng)后氣急，精神萎靡不振。醇提取組、水提取組及地高辛組一般情況不及假手術(shù)組，但優(yōu)于模型組，偶見皮毛不整，進(jìn)食減少，精神不振。

2.2 大鼠心肌病理組織切片HE染色觀察：假手術(shù)組心肌細(xì)胞排列整齊，心肌細(xì)胞壞死和纖維增生少見，淋巴細(xì)胞浸潤少見。模型組心肌細(xì)胞壞死嚴(yán)重，周圍見淋巴細(xì)胞浸潤，心肌纖維排列紊亂，橫紋少見。醇提取組和水提取組心肌細(xì)胞部分壞死，可見淋巴細(xì)胞浸潤，心肌纖維排列尚可，橫紋可見。地高辛組心肌細(xì)胞壞死，淋巴細(xì)胞浸潤，心肌纖維排列較整齊，橫紋可見，見封三圖1。

2.3 南葶藶子提取液對大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響：與假手術(shù)組比較，模型組HR升高，LVSP下降，LVEDP升高，±dp/dtmax下降，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組可升高HR，升高LVSP，降低LVEDP，升高±dp/dtmax，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。醇提取組、水提取組及地高辛組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.4 大鼠超聲心動(dòng)圖檢查：與假手術(shù)組相比，模型組LVIDd、LVIDs升高，EF、FS降低，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與模型組相比，醇提取組、水提取組及地高辛組可降低LVIDd、LVIDs，升高EF、FS，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與地高辛組相比，醇提取組LVIDs升高，水提取組EF降低，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其他指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。醇提取組及水提取組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表2。超聲心動(dòng)圖圖像：見圖2。

3 討論

心力衰竭是由于心臟收縮舒張功能障礙所引起的動(dòng)脈灌注不足及靜脈回流障礙的綜合征。其發(fā)生主要原因是泵血功能降低，而此功能降低的最直接表現(xiàn)即反映在血流動(dòng)力學(xué)的改變。血流動(dòng)力學(xué)的主要指標(biāo)有LVSP、LVEDP、+dp/dtmax及-dp/dtmax，可作為客觀評價(jià)心肌收縮舒張能力的指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中，與假手術(shù)組相比，模型組大鼠LVSP及±dp/dtmax明顯降低，表明心肌收縮力明顯降低，而LVEDP明顯升高，表明心肌舒張功能明顯降低。與模型組相比，醇提取組、水提取組及地高辛組LVSP及±dp/dtmax明顯升高，表明心肌收縮力有明顯提高，間接表明其改善心功能的作用。地高辛組LVEDP降低，但醇提取組及水提取組LVEDP并未降低，表明南葶藶子改善心臟舒張功能的作用可能并不明顯。

醇提取和水提取為中藥有效成分提取兩種不同方法，在本實(shí)驗(yàn)中，醇提取和水提取取得相一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提示可能醇提取和水提取對南葶藶子有效成分影響較小。

中藥在心力衰竭治療中的作用日益受到重視，在一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲、平行的研究中，芪藶強(qiáng)心膠囊可進(jìn)一步降低B型氨基端利鈉肽原（NT-proBNP）水平，用于充血性心力衰竭的聯(lián)合治療[7]。芪藶強(qiáng)心膠囊可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路、保護(hù)心肌細(xì)胞線粒體代謝等多種渠道有效改善心肌梗死后心功能，有效保護(hù)心臟[8～10]。中藥與西藥聯(lián)合治療心力衰竭往往會(huì)取得更大收益，通心絡(luò)膠囊與美托洛爾聯(lián)用用于心力衰竭的治療，與單用美托洛爾相比，可進(jìn)一步改善心功能，使患者獲益增加[11]。

南葶藶子可降低血漿環(huán)磷酸腺苷（cAMP）濃度，下調(diào)心肌組織血管緊張素II（AngⅡ）、血漿醛固酮（ALD）和心肌羥脯氨酸（Hyp）含量[6]，此可能為南葶藶子發(fā)揮心臟保護(hù)作用的機(jī)制之一。從南葶藶子中可分離得到5種強(qiáng)心苷成分[12]，本實(shí)驗(yàn)從血流動(dòng)力學(xué)和超聲心動(dòng)圖證實(shí)其有增強(qiáng)心功能的作用。葶藶生脈方能抑制心力衰竭大鼠心肌細(xì)胞的凋亡，減少心力衰竭時(shí)心肌細(xì)胞的缺失，此可能是其治療CHF的作用機(jī)制之一[13]。南葶藶子在其中發(fā)揮的作用不容忽視。

細(xì)胞凋亡是在基因調(diào)控下主動(dòng)發(fā)生并伴有凋亡蛋白表達(dá)的一種特殊的細(xì)胞死亡方式，參與體內(nèi)多種生理和病理過程。細(xì)胞凋亡導(dǎo)致心肌細(xì)胞數(shù)量減少，在心力衰竭發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，細(xì)胞凋亡與心力衰竭的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[14]。細(xì)胞凋亡使心肌細(xì)胞大量喪失，心肌細(xì)胞不斷減少則會(huì)導(dǎo)致心力衰竭進(jìn)行性惡化。在心力衰竭的進(jìn)展中，不僅心肌細(xì)胞凋亡發(fā)揮重要作用，非心肌細(xì)胞如心臟成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞等細(xì)胞凋亡也扮演重要角色[15]。由此，南葶藶子提取液改善心功能是否能通過降低細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)，有待于通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究。

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（收稿日期：2016-9-22）