孫治琪 劉晨笑 孟玥 趙永烈 劉子旺
摘要 目的:通過(guò)對(duì)大鼠血壓、血清炎癥介質(zhì)及腎臟病理學(xué)切片的檢測(cè),探討天麻鉤藤顆粒對(duì)高血壓大鼠肝陽(yáng)上亢證腎損害的改善作用及機(jī)制。方法:取32只自發(fā)性高血壓大鼠(SHRs),隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、天麻鉤藤顆粒組(中藥組)、尼莫地平組(西藥組),每組8只,其中模型組、中藥組、西藥組給予附子湯灌服進(jìn)行肝陽(yáng)上亢證造模,再分別給予蒸餾水、天麻鉤藤顆粒、尼莫地平灌服14 d。6只正常SD大鼠作為空白組,空白組、對(duì)照組給予蒸餾水灌服42 d。干預(yù)前后分別測(cè)量血壓,干預(yù)后進(jìn)行血清炎癥介質(zhì)核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NLRP3)、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)、胱天蛋白酶(Caspase)-1及腎臟病理學(xué)切片檢測(cè)。結(jié)果:西藥組干預(yù)后收縮壓明顯降低(P<0.05),余干預(yù)前后變化不明顯(P>0.05);與正常組比較,對(duì)照組、模型組、中藥組大鼠血清中NLRP3、ASC、Caspase-1水平均升高,中藥組較對(duì)照組、模型組較低(P<0.05);與空白組比較,對(duì)照組、模型組、中藥組、西藥組均出現(xiàn)腎小球缺血性表現(xiàn),腎小球固縮,部分腎小球纖維化和玻璃樣變,腎小管萎縮、消失,其中中藥組、西藥組較對(duì)照組、模型組2組病變有所減輕。結(jié)論:天麻鉤藤顆粒對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠肝陽(yáng)上亢證腎損害具有改善作用,其作用機(jī)制可能與抑制NLRP3炎癥小體合成有關(guān)。
關(guān)鍵詞 自發(fā)性高血壓大鼠;肝陽(yáng)上亢證;腎損害;核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎癥小體;天麻鉤藤顆粒;平肝潛陽(yáng);作用機(jī)制
Mechanism of Tianma Gouteng Granules against Kidney Damage in SHRs with Ascendant Hyperactivity of Liver Yang:Based on NLRP3 Inflammasome
SUN Zhiqi,LIU Chenxiao,MENG Yue,ZHAO Yonglie,LIU Ziwang
(Third Affiliated Hospital,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China)
Abstract Objective:This study aims to investigate the mechanism of Tianma Gouteng Granules against renal damage in hypertension rats with the pattern of ascendant hyperactivity of liver yang based on blood pressure,serum inflammatory factors,and kidney pathological sections.Methods:A total of 32 spontaneously hypertensive rats(SHRs) were randomized into control group,model group,Tianma Gouteng Granules group(Chinese medicine group),and nimodipine group(western medicine group),8 in each group.Fuzi Decoction was used(i.g.) to induce the pattern of ascendant hyperactivity of liver yang in the model group,Chinese medicine group,and western medicine group,respectively,and then they were separately treated with distilled water,Tianma Gouteng Granules,and nimodipine for 14 days.Six normal SD rats were treated as blank group,and the blank group and control group were given(i.g.) distilled water for 42 days.Blood pressure was measured before and after intervention.Serum inflammatory factors nucleotide-binding domain-like receptor protein3(NLRP3),apoptosis-associated speck-like protein containing CARD(ASC),and caspase-1 were detected and renal pathological sections were observed after intervention.Results:The systolic blood pressure was reduced in the western medicine group after intervention(P<0.05),and the variation in blood pressure after intervention was not significant in other groups(P>0.05).The serum levels of NLRP3,ASC,and caspase-1 in the control group,model group,and Chinese medicine group were higher than those in the blank group,and the levels in the Chinese medicine group were lower than those in the control group and the model group(P<0.05).com7BD29904-7E78-49C3-88D8-9C2070DC7F5F
pared with the blank group,the control group,model group,Chinese medicine group,and western medicine group all showed glomerular ischemic manifestations,glomerular shrinkage,partial glomerular fibrosis and hyaline degeneration,and tubular atrophy and disappearance,and these pathological changes were milder in the Chinese medicine and western medicine groups than in the control and model groups.Conclusion:Tianma Gouteng Granules can relieve the kidney damage in SHRs with ascendant hyperactivity of liver yang possibly by inhibiting the synthesis of NLRP3 inflammasome.
Keywords Spontaneously hypertensive rats; Syndrome of ascendant hyperactivity of liver yang; Renal damage; NLRP3 inflammasome; Tianma Gouteng Granules; Pacifying liver and subduing yang; Mechanism
中圖分類號(hào):R285文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2022.08.007
高血壓是心血管疾病中發(fā)病率最高的疾病之一,持續(xù)性的高血壓可損傷重要臟器,如心、腦、腎的結(jié)構(gòu)和功能,最終導(dǎo)致器官衰竭[1]。研究發(fā)現(xiàn),高血壓是引起腎臟損害和終末期腎病的重要危險(xiǎn)因素[2]。高血壓腎損害在中醫(yī)古籍中無(wú)明確記載,屬“眩暈”“癃閉”“水腫”等范疇[3]。其中,肝陽(yáng)上亢型高血壓更容易引起腎臟疾病發(fā)生[4]。本實(shí)驗(yàn)中用附子湯灌胃自發(fā)性高血壓大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats,SHRs)進(jìn)行肝陽(yáng)上亢證造模,天麻鉤藤顆粒進(jìn)行治療干預(yù),通過(guò)對(duì)血壓、相關(guān)血清學(xué)指標(biāo)及腎臟病理學(xué)切片的檢測(cè),旨在探討天麻鉤藤顆粒對(duì)自發(fā)性高血壓肝陽(yáng)上亢證腎臟損害的改善作用及機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動(dòng)物
自發(fā)性高血壓大鼠32只,雄性,8周齡,體質(zhì)量(200±10)g。正常清潔級(jí),SD(Sprague Dawley)大鼠6只,雄性,8周齡,體質(zhì)量(200±10)g。以上大鼠均由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(京)2012-0001。實(shí)驗(yàn)室定期消毒、清潔,保持通風(fēng),溫度20~25 ℃、濕度(55±2)%。實(shí)驗(yàn)前,大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,自由進(jìn)食飲水。實(shí)驗(yàn)中遵循3R原則,實(shí)驗(yàn)通過(guò)北京中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)審議(倫理審批號(hào):BUCM-4-2019-092402-3070),符合動(dòng)物倫理委員會(huì)的要求。
1.1.2 藥物
附子湯(由北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院中藥房提供)、天麻鉤藤顆粒(成都九芝堂金鼎藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字Z51021084)、尼莫地平片(亞寶藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H14022821)。
1.1.3 試劑與儀器
蘇木精染液(Beyotime,貨號(hào):C0107);伊紅(北京索萊寶生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):G1100);核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(Nucleotide-binding Oligomerization Domain-like Receptor Protein 3,NLRP3)、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(Apoptosis-associated Speck-like Protein,ASC)、胱天蛋白酶(Caspase-1)Elisa試劑盒(江蘇晶美生物科技有限公司,貨號(hào):JM-05426H1);DAB顯色試劑盒(中山金橋,貨號(hào):ZLI-9018);免疫組織化學(xué)抗原修復(fù)套盒(北京諾博萊德科技有限公司,貨號(hào):MYZHXFTH);大鼠無(wú)創(chuàng)尾動(dòng)脈測(cè)壓儀(北京軟隆科技有限責(zé)任公司,型號(hào):Softron BP-2010A);酶標(biāo)儀(BioTek公司,美國(guó),型號(hào):ELX800);倒置顯微鏡(OLYMPUS公司,日本,型號(hào):BX51);脫色搖床(江蘇海門市其林貝爾儀器制造有限公司,型號(hào):TS-1)。
1.2 方法
1.2.1 分組與模型制備
分組:32只SHRs隨機(jī)分為自發(fā)性高血壓組(對(duì)照組)、自發(fā)性高血壓肝陽(yáng)上亢證(模型組)、天麻鉤藤顆粒觀察組(中藥組)、尼莫地平片組(西藥組)各8只。
模型制備:附子湯制備方法:90 g單味制附子浸泡30 min,煎煮2次,將2次藥液合并濃縮為含生藥量為0.2 g/mL的藥液,4 ℃保存?zhèn)溆?。參照鄢東紅等[5]的方法,給SHRs灌服附子湯,10 mL/(kg·d),相當(dāng)于生藥用量為2 g/(kg·d),共灌服28 d。灌服后,大鼠出現(xiàn)煩躁、眼結(jié)合膜充血、飲水量增加等癥狀,證明肝陽(yáng)上亢證造模成功。
1.2.2 給藥方法
正常成年人天麻鉤藤顆粒服用劑量是30 g/d,尼莫地平片的劑量是60 mg/d,根據(jù)人與大鼠的換算系數(shù)6.25計(jì)算,大鼠天麻鉤藤顆粒和尼莫地平的灌胃劑量分別是3.125 g/(kg·d)、6.25 g/(kg·d),用蒸餾水把天麻鉤藤顆粒、尼莫地平片分別配制成0.312 5 g/mL、0.625 g/mL的藥液,4 ℃保存?zhèn)溆?。其中模型組、中藥組、西藥組大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d后10 mL/(kg·d)灌服附子湯制造肝陽(yáng)上亢證模型。28 d后,再分別給予蒸餾水、天麻鉤藤顆粒混懸液、尼莫地平水溶液灌服14 d進(jìn)行治療干預(yù)。另取6只正常SD大鼠作為空白組,對(duì)照組、空白組均給予蒸餾水灌服42 d。7BD29904-7E78-49C3-88D8-9C2070DC7F5F
1.2.3 檢測(cè)指標(biāo)與方法
1.2.3.1 毛發(fā)、眼結(jié)合膜改變情況及24 h飲水量變化
依次觀察所有大鼠毛發(fā)、眼結(jié)合膜充血情況及24 h飲水量變化,造模前后分別檢測(cè)1次。
1.2.3.2 血壓測(cè)量
各組大鼠分別于干預(yù)前、后進(jìn)行血壓測(cè)量,每只大鼠在靜息狀態(tài)下測(cè)量3次,取平均值。
1.2.3.3 血清指標(biāo)檢測(cè)
干預(yù)結(jié)束后,5%戊巴比妥鈉腹腔麻醉,取腹主動(dòng)脈血5 mL于抗凝采血管中,4 000 r/min轉(zhuǎn)速離心3 min,離心半徑16 cm,重復(fù)3次,分離血清后采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)方法檢測(cè)血清中NLRP3、Caspase-1、ASC的水平,每只大鼠檢測(cè)2次取平均值。
1.2.3.4 腎臟病理學(xué)切片
腹主動(dòng)脈取血后,每組隨機(jī)選取4只大鼠,剝離腎臟組織,4%的多聚甲醛固定,常規(guī)脫水、透明、浸蠟、包埋,進(jìn)行連續(xù)切片,厚5 μm,每片相距30 μm,常規(guī)脫蠟后行蘇木精-伊紅(HE)染色,于200倍鏡下拍照。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,其中計(jì)數(shù)資料以百分率表示,采用χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 各組大鼠毛色、眼結(jié)合膜及24 h飲水量的變化
造模前各組大鼠飲水量、毛色、眼結(jié)合膜觀察差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。模型組、中藥組、西藥組給予附子湯灌服28 d后,出現(xiàn)毛發(fā)蓬松無(wú)光澤,眼結(jié)合膜呈明顯充血狀,顏色加深。模型組、中藥組、西藥組較空白組、對(duì)照組飲水量顯著增加(P<0.05),呈現(xiàn)與人相似的口渴、煩躁、目赤等肝陽(yáng)上亢證表現(xiàn),提示造模成功。見(jiàn)表1。
2.2 各組大鼠體質(zhì)量、血壓測(cè)量結(jié)果
干預(yù)前,與空白組大鼠比較,對(duì)照組、模型組、中藥組、西藥組血壓均較高(P<0.05),提示SHRs較SD大鼠血壓高,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對(duì)照組、模型組、中藥組及西藥組組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。干預(yù)前后中藥組血壓變化不明顯(P>0.05)。干預(yù)后,西藥組收縮壓明顯降低(P<0.01),西藥組舒張壓與中藥組收縮壓、舒張壓變化不明顯(P>0.05),其他組血壓值較空白組高(P<0.01)。各組體質(zhì)量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
2.3 各組大鼠血清炎癥介質(zhì)檢測(cè)結(jié)果
NLRP3、Caspase-1、ASC3血清炎癥介質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示,中藥組、西藥組較空白組水平升高(P<0.05),較對(duì)照組、模型組水平降低(P<0.05)。見(jiàn)表3。
2.4 各組大鼠腎臟病理學(xué)HE染色結(jié)果
腎臟HE實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與空白組比較,對(duì)照組、模型組、中藥組、西藥組均出現(xiàn)腎小球缺血性表現(xiàn),并見(jiàn)腎小球固縮,部分腎小球纖維化和玻璃樣變,腎小管萎縮、甚至消失,其中中藥組、西藥組較對(duì)照組、模型組2組病變有所減輕。見(jiàn)圖1。
3 討論
高血壓是常見(jiàn)的心血管系統(tǒng)疾病,由高血壓導(dǎo)致的腎損害的發(fā)病率也在逐年上升。該病在西方國(guó)家常見(jiàn),據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,高血壓是終末期腎衰的第2位病因[6]。對(duì)于高血壓導(dǎo)致腎損害的發(fā)病機(jī)制,有學(xué)者提出了炎癥反應(yīng)在高血壓腎損害發(fā)病中的重要作用,其中NLRP3炎癥小體與高血壓及腎臟疾病的發(fā)生密切相關(guān)[7-8]。
NLRP3炎癥小體是由核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NLRP3)、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)、胱天蛋白酶前體(Pro-Caspase-1)組成的一種多蛋白多聚體,在受到氧化應(yīng)激、微生物感染等刺激因子作用時(shí)被激活成巨大的炎癥小體復(fù)合物,作為該炎癥反應(yīng)的上游因子,能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生C反應(yīng)蛋白(C-reactive Protein,CRP)、白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)等多種下游炎癥介質(zhì)[9]。研究發(fā)現(xiàn),高血壓腎病的發(fā)病與體內(nèi)IL-1β、TNF-α、CRP等炎癥介質(zhì)水平密切相關(guān)[10-11]。實(shí)驗(yàn)中,腎臟HE染色結(jié)果顯示對(duì)照組、模型組、中藥組、西藥組均出現(xiàn)不同程度的腎小球缺血、固縮,部分腎小球纖維化和玻璃樣變,腎小管萎縮、消失等表現(xiàn);結(jié)合酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法檢測(cè)結(jié)果,即對(duì)照組、模型組、中藥組、西藥組血清炎癥介質(zhì)NLRP3、Caspase-1、ASC水平較空白組明顯升高。證明了高血壓狀態(tài)下,炎癥反應(yīng)在腎損害發(fā)病中的重要作用。姜玉紅等[12]在實(shí)驗(yàn)中亦發(fā)現(xiàn)腎衰竭患者血清炎癥介質(zhì)升高,與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果相似。
治療上,對(duì)于高血壓導(dǎo)致的腎損害,西醫(yī)尚無(wú)有效的治療措施,多以控制原發(fā)病、降低蛋白尿、護(hù)腎為主,雖能有效降低血壓、改善腎功能,但對(duì)控制炎癥反應(yīng)、改善腎臟微循環(huán)效果欠佳,故無(wú)法控制腎損害的發(fā)展進(jìn)程。中醫(yī)方面,根據(jù)其頭暈、目眩、腰膝酸軟、小便不利或夜尿頻多等癥狀,可歸為“眩暈”“水腫”“癃閉”等范疇[13]。在高血壓證型中,肝陽(yáng)上亢證更容易引起腎損害[14]。多因肝陰虧虛日久累及腎陰,腎陰虧虛,抑制功能減退,腎封藏作用失職,關(guān)門不利,致夜尿頻多,或久病陰損及陽(yáng),腎陽(yáng)不足,蒸騰氣化無(wú)力,氣不化水,故小便不利等。腎臟組織缺血、固縮、萎縮等病理結(jié)果亦是中醫(yī)理論中肝陽(yáng)亢于上、陰血虧于下的道理?;诟侮?yáng)上亢的基本病機(jī),多采用平肝潛陽(yáng)、補(bǔ)益肝腎的方法治療。天麻鉤藤飲是治療肝陽(yáng)上亢證的經(jīng)典方劑,原方出自胡光慈的《中醫(yī)內(nèi)科雜病證治新義》,由天麻、鉤藤、石決明、黃芩、梔子、益母草、牛膝、桑寄生、杜仲、茯神、夜交藤11味藥物組成。全方合用,共奏平肝潛陽(yáng),滋補(bǔ)肝腎之功,與實(shí)驗(yàn)?zāi)P头阶C對(duì)應(yīng)?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),天麻鉤藤飲可以降低血管緊張素,并能有效干預(yù)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)[15]。此外,天麻鉤藤飲還能改善血管內(nèi)皮功能,抑制鈣離子內(nèi)流,調(diào)節(jié)離子通道,從而發(fā)揮降壓作用[16-18]。中醫(yī)通過(guò)辨證論治,整體考慮治療方案,靈活選方用藥,可有效延緩高血壓導(dǎo)致的腎功能損傷發(fā)展進(jìn)程[19-20]。7BD29904-7E78-49C3-88D8-9C2070DC7F5F
在本實(shí)驗(yàn)中,用加灌附子湯28 d的方法復(fù)制了高血壓肝陽(yáng)上亢證模型。進(jìn)行造模的3組(模型組、中藥組和西藥組),出現(xiàn)毛發(fā)蓬松無(wú)光澤,眼結(jié)合膜呈明顯充血狀,飲水量明顯增加,與人類肝陽(yáng)上亢證癥狀相似,提示造模成功。干預(yù)后,血清學(xué)指標(biāo)方面顯示,與模型組、對(duì)照組比較,中藥組、西藥組血清中的上游炎癥介質(zhì)NLRP3、ASC、Caspase-1水平顯著降低。病理方面,中藥組、西藥組腎小球缺血、固縮、纖維化及腎小管萎縮程度較對(duì)照組、模型組明顯減輕。由此認(rèn)為天麻鉤藤飲能夠顯著降低血清中NLRP3、ASC、Caspase-1水平,從該通路上游抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生,從而減輕腎臟組織損傷程度。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示天麻鉤藤顆粒對(duì)高血壓大鼠肝陽(yáng)上亢證導(dǎo)致的腎臟損害具有改善作用,其作用機(jī)制可能與抑制炎癥小體的活化,進(jìn)而控制腎臟局部炎癥反應(yīng)有關(guān),這為高血壓腎病后期的中醫(yī)治療提供了理論依據(jù)及思路指導(dǎo)。本實(shí)驗(yàn)不足之處為干預(yù)前后中藥組血壓變化不明顯,考慮干預(yù)時(shí)間較短造成結(jié)果偏倚性較大,這些欠缺將在后期的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步完善。
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(2020-08-30收稿 本文編輯:楊覺(jué)雄)
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81373591)——芎芷地龍湯對(duì)偏頭痛模型三叉神經(jīng)血管系統(tǒng)PKC通路調(diào)節(jié)作用的研究;北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院在讀研究生項(xiàng)目(2019-XS-ZB13)作者簡(jiǎn)介:孫治琪(1995.01—),男,碩士研究生在讀,研究方向:中醫(yī)藥防治心腦血管疾病的研究,E-mail:460332057@qq.com
通信作者:劉子旺(1972.08—),男,博士,主任醫(yī)師,研究方向:中醫(yī)藥防治心腦血管疾病的研究,E-mail:liuziw@163.com7BD29904-7E78-49C3-88D8-9C2070DC7F5F