任鳳梧 張樹明 徐惠梅 曹 蕊 姚 琳 郭雪瑩 馬 迪 王偉明
(黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院·哈爾濱 150036)
·方藥研究·
納葛膠囊對(duì)心肌缺血模型大鼠心肌組織NF-κB-P65和IκB-α基因表達(dá)的影響*
任鳳梧 張樹明 徐惠梅 曹 蕊 姚 琳 郭雪瑩 馬 迪 王偉明**
(黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院·哈爾濱 150036)
目的:觀察納葛膠囊對(duì)Wistar大鼠心肌缺血模型中細(xì)胞內(nèi)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB-P65)活性和人核因子κB抑制蛋白α(IκB-α)的RNA表達(dá),從而研究該藥對(duì)心肌缺血作用的可能機(jī)制。方法:健康Wistar大鼠90只,隨機(jī)分為空白組、模型組、心通口服液陽性對(duì)照組及納葛膠囊高、中、低劑量組。采用高脂飼料聯(lián)合異丙腎上腺素注射法制備大鼠心肌缺血模型,運(yùn)用聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)檢測(cè)大鼠心肌組織NF-κB-P65及IκB-α的基因表達(dá)。結(jié)果:納葛膠囊高、中、低劑量組與各模型組及心通口服液組比較,NF-κB-P65基因表達(dá)顯著降低,而IκB-α基因表達(dá)顯著升高,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。結(jié)論:納葛膠囊可以通過降低NF-κB-P65的表達(dá)水平,并提高IκB-α的基因表達(dá),調(diào)節(jié)內(nèi)皮損傷介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),從而改善具有冠心病心肌缺血的作用。
冠心病 納葛膠囊 聚合酶聯(lián)反應(yīng) 心肌缺血 NF-κB-P65 IκB-α
冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病簡(jiǎn)稱冠心病(CHD),指冠狀動(dòng)脈粥樣硬化使血管腔狹窄或阻塞,或(和)因冠狀動(dòng)脈功能性改變(痙攣)導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病,亦稱作缺血性心臟病。近年來,隨著生活方式的改變、社會(huì)的發(fā)展、社會(huì)壓力的增加,社會(huì)心理因素對(duì)心血管疾病影響越來越大,尤其以冠心病多見。冠心病是心血管系統(tǒng)的常見病,其的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì),在我國屬于高發(fā)病,且年齡趨向年輕化,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的身心健康,因此冠心病的防治研究稱為醫(yī)學(xué)界的重要課題。
而細(xì)胞內(nèi)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB-P65)和人核因子κB抑制蛋白α(IκB-α)在細(xì)胞因子誘導(dǎo)的基因表達(dá)中起關(guān)鍵性的調(diào)控作用,通過多種基因的表達(dá),參與免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)等多種生物進(jìn)程,在冠心病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。其中核因子κB,首先由Sen等在B淋巴細(xì)胞核抽提物中檢測(cè)到[1-2],后來現(xiàn)代分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)NF-κB存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞及心肌細(xì)胞中[3],并參與冠心病的發(fā)生發(fā)展和急性心肌缺血事件,與冠心病的關(guān)系得到日益廣泛的重視。因此,通過觀察缺血心肌中NF-κB-P65和IκB-α檢測(cè)的PCR研究,進(jìn)而探討納葛膠囊治療冠心病的作用機(jī)制和療效。
納葛膠囊(原名:血暢膠囊),規(guī)格:0.3g/粒,主要由納豆激酶、葛根、人參、三七、黃芪等組成;心通口服液,規(guī)格:10ml/支,魯南厚普制藥有限公司生產(chǎn),批準(zhǔn)文號(hào):國藥準(zhǔn)字Z10920014。鹽酸異丙腎上腺素注射液:上海禾豐制藥有限公司生產(chǎn),批準(zhǔn)文號(hào):國藥準(zhǔn)字H31021344,規(guī)格2ml/支。
健康Wistar大鼠90只,雌雄各半,體重(180±20)克;由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(黑)2013-001。
GOTaq 1-Step RT-qPCR System,南京佰杰斯生物技術(shù)有限公司
LDZX-75KB立式壓力蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠;NanoQuant infinite M200 PRO酶標(biāo)儀,TECAN貿(mào)易有限公司;全自動(dòng)凝膠成像分析系統(tǒng),北京恒奧德儀器儀表有限公司;WH-2微型漩渦混合儀,上海滬西分析儀器廠有限公司;Sovall ST-16R離心機(jī),賽默飛世爾科技公司;培養(yǎng)箱/干燥箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;紫外分析儀,上海馳唐電子有限公司。
采用高脂飼料喂養(yǎng)聯(lián)合鹽酸異丙腎上腺素腹腔注射法,建立大鼠冠心病模型[4]。健康Wistar大鼠90只,普通飼料喂養(yǎng),自由飲水,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。隨機(jī)分為6組,每組15只,分別是正常組、模型組、心通口服液組及納葛膠囊高、中、低劑量組。正常組給予普通飼料飼喂,其余組以高脂飼料飼(配方:膽固醇2%、豬油10%、甲基硫氧嘧啶0.2%、牛膽酸鈉0.5%、基礎(chǔ)飼料87.3%)飼喂4周,喂食量為25g(100g體重24小時(shí)),保證其充足的飼料和飲水。
4周后開始灌胃給藥,每日灌胃一次,按10ml/kg液體量灌胃,正常組及模型組給予蒸餾水灌胃;心通口服液組給予心通口服液灌胃(按2.7ml/kg給藥,不足液體量應(yīng)用蒸餾水補(bǔ)足);納葛膠囊各劑量組給予納葛膠囊混懸液灌胃,納葛膠囊高、中、低劑量組分別按0.648、0.342、0.171g/kg劑量配置相應(yīng)濃度混懸液;各組均每天一次,連續(xù)灌胃4周。自末次給藥前3d,除正常組外,其余各組皮下多點(diǎn)注射鹽酸異丙腎上腺素(5mg/kg體質(zhì)量),每日1次,連續(xù)3d,建立大鼠心肌缺血模型。末次注射后,各組動(dòng)物分別以10%水合氯醛(0.3ml/100g體質(zhì)量)腹腔注射麻醉,仰位固定,連接心電圖機(jī),記錄末次注射異丙腎上腺素后5、10、20、30min的Ⅱ?qū)?lián)心電圖(見附圖1),觀察ST段的改變,以大鼠心電圖ST段抬高≥0.1mv作為造模成功的標(biāo)志。
大鼠以10%水合氯醛(0.3ml/100g)腹腔注射麻醉,腹主動(dòng)脈取血,迅速打開胸腔,取出心臟至冰上,剪取大鼠心室部分心臟組織,用含0.1%DEPC的0.01mmolPBS溶液沖洗,放入4%多聚甲醛固定液中(含0.1%DEPC的0.01mmolPBS)固定4h,組織常規(guī)脫水,石蠟包埋,進(jìn)行HE染色(見附圖2-7)。其余心臟組織于冰上絞碎研磨并標(biāo)記。
采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)法[5]。用Trizol提取總RNA嚴(yán)格按說明書操作。建立25μL的擴(kuò)增反應(yīng)體系,依次加入下列試劑:cDNA1μL,ddH2O18.4μL,10×反轉(zhuǎn)錄緩沖液2.5μL,25mMgCl21.5μL,10mM dNTP混合物0.5μL,Taq酶0.5μL,目的基因及內(nèi)參基因上下游引物各0.3μL,引物序列見表1。混勻后放入PCR儀,擴(kuò)增條件如下:預(yù)變性94℃4min后進(jìn)入PCR循環(huán):變性94℃1min,退火37-65℃1min,延伸72℃1min,共30個(gè)循環(huán)后,終延伸72℃7min。PCR產(chǎn)物分析:RCR結(jié)束后,取6μLPCR產(chǎn)物于1.7%瓊脂糖凝膠電泳,條帶在凝膠成像分析系統(tǒng)下進(jìn)行觀察記錄。電泳條件:60-80V,15-20分鐘;紫外分析儀檢查電泳結(jié)果。以GAPDH作內(nèi)參照[6],進(jìn)行PCR產(chǎn)物的半定量分析。
所有數(shù)據(jù)用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以(x±s)表示。采用獨(dú)立樣本間兩兩比較的秩和檢驗(yàn),檢驗(yàn)中α取雙尾為0.05,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
各組大鼠心肌組織NF-κB-P65的表達(dá)水平結(jié)果顯示,納葛膠囊高、中低劑量組與模型組比較,基表達(dá)均降低:納葛膠囊中、低劑量組與心通口服液組比較表達(dá)降低,低劑量級(jí)降低不明顯。各組大鼠心肌組織IκB-α的表達(dá)水平結(jié)果,納葛膠囊高、中、低劑量組與模型組比較,基表達(dá)均升高;納葛膠囊中、低劑量組與心通口服液組比較表達(dá)明顯升高,低劑量組不明顯。
通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出以下結(jié)論,與模型組及心通口服液組比較,納葛膠囊各劑量組NF-κB-P65的表達(dá)均減低,IκB-α的表達(dá)升高(p<0.05),其中納葛膠囊高劑量組及中劑量組降低明顯,尤其以納葛膠囊高劑量組降低最顯著(p<0.01)。納葛膠囊可以有效抑制心肌組織中NF-κB-P65的表達(dá),同時(shí)促進(jìn)IκB-α的表達(dá)。
在我國古代醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中,并沒有“冠心病”的病名,但是卻有很多相關(guān)記載。根據(jù)本病的癥狀應(yīng)屬中醫(yī)“胸痹”、“心痛”等范疇。《內(nèi)經(jīng)》名“心痛”,如《靈樞·五邪》稱“邪在心,則病心痛”;《金匱要略》名“胸痹”,如胸痹首見于《金匱要略·胸痹心痛短氣病脈證治第九》,在該篇中論述胸痹的病因病機(jī)為“陽微陰弦”,即胸陽不振,中下焦有痰飲水濕等陰邪上犯,痹阻胸陽,氣血運(yùn)行不暢,致胸痹的發(fā)生。其發(fā)生發(fā)展是多種致病因素相互作用的結(jié)果,進(jìn)而導(dǎo)致臟腑功能失調(diào)、氣血紊亂、痰淤阻滯。
心臟的缺血可引起心肌組織細(xì)胞因子的失衡及核轉(zhuǎn)錄因子的過度增多,導(dǎo)致心肌的炎癥反應(yīng)、壞死、凋亡等。這些病理改變與κB位點(diǎn)的基因過度表達(dá)有關(guān)[7],提示NF-κB以及IκB參與了缺血再灌注損傷的生理病理過程,是心臟應(yīng)激反應(yīng)快速表達(dá)的基因蛋白產(chǎn)物,直接反應(yīng)心肌和血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
納葛膠囊是黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院根據(jù)長期的臨床經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)方,其主要成份為納豆激酶、葛根、黃芪等中藥,納豆激酶具有溶解血栓、降低血液粘度、改善血液循環(huán)、軟化和增加血管彈性[8]的作用;葛根有升陽解肌,舒經(jīng)活絡(luò)的功效;方中黃芪益氣固表,全方嚴(yán)密配伍,治以補(bǔ)氣活血,意在補(bǔ)氣生血,正所謂“氣行則血行”,具有益氣而不破氣,活血而不破血,通陽舒經(jīng)而不純補(bǔ)陽氣的特點(diǎn)。該藥率先把現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)與逆流連續(xù)提取技術(shù)相結(jié)合,快速溶栓、降脂[9],達(dá)到溶栓不破血的目的。而現(xiàn)代中藥藥理研究證明,葛根具有降低心肌耗氧量,使冠脈血流量增加,緩解心絞痛、抗心肌缺血等作用[10],黃芪總皂苷對(duì)心血管疾病的作用主要有:強(qiáng)心、保護(hù)心肌細(xì)胞等[11]。中醫(yī)藥很好的彌補(bǔ)了西醫(yī)治療的不足,從根本上著手,有效的改善了患者的癥狀,提高了患者的生存質(zhì)量,減少患者病死率,療效確切,已經(jīng)被普遍接受。
綜上所述,本研究結(jié)果表明納葛膠囊能夠抑制NF-κB-P65和IκB-α的基因表達(dá),從而抑制心肌血管,內(nèi)皮的炎癥反應(yīng),減慢了動(dòng)脈粥樣硬化的形成,具有抗冠心病心肌缺血的作用。
[1] Sen R,Baltimore D.Inducibility of kappa immunoglobulin enhancer-binding NF-kappa B by a posttranalationl mechanism[J].Cell,1986,47(6):921-928.
[2] 羅斌,張斌,何韻,鄭振聲,等.大鼠急性心肌缺血后心肌NF-κB的檢測(cè)及其法醫(yī)學(xué)意義[J].中國法醫(yī)學(xué)罪論,2005,20(5):257-259.
[3] 張鈞,范小兵,沙大年,胡天喜.核因子-κB在心血管疾病中的作用及在治療中的潛在意義.中國病理生理雜志,2004,20(3):493-496.
[4] 賈明賢,余婕,張媛,等.冠心病動(dòng)物模型建立研究[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2013,15(8):1735-1736.
[5] 李濤,黃建平,許香廣,張國良,等.動(dòng)脈硬化病因?qū)W研究:巢式聚合酶聯(lián)反應(yīng)法測(cè)定冠心病患者外周血肺炎衣原體DNA[J].中國臨床康復(fù),2005,23(9):44-45.
[6] Saba Zuhair Hussein,Kamaruddin Mohd Yusoff.Gelam honey Attenuates Carrageenan-Induce Rat Paw Inflammation via NF-κB Pathway[J].Plos one,2013,8(8):e72365.
[7] 陳灼焰,吳黎明,林慶芳.大鼠心肌缺血再灌注損傷對(duì)Kir6.1和Kir6.2通道亞基表達(dá)的研究[J].中國分子心臟病學(xué)雜志,2005,24(5):721-724.
[8] 陳東升,阮新民.新型溶栓劑-納豆激酶[J].心血管病學(xué)進(jìn)展,2007,28(4):45-55.
[9] 謝嵩,于宗琴,劉秀菊.納豆激酶的制備及其降血脂功效研究[J].中國生化藥物雜志,2015,35(1):17-19.
[10] 趙淑芹.葛根的藥理作用與臨床應(yīng)用[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2013,3(2):41-43.
[11] 沈自強(qiáng).黃芪的現(xiàn)代藥理研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古中醫(yī)藥,2011,30(19):117-117.
* 黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目:H201459
** 通訊作者