楊志霞,林 謙,馬 利,孫中成,李斐斐,李根茂,葛冬宇
(1.北京中醫(yī)藥大學東方醫(yī)院心內科,北京 100078;2.北京中醫(yī)藥大學研究生院,3.北京中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院,北京 100029)
心力衰竭是心血管疾病的主要死因。心臟的自身神經-內分泌-能量代謝-免疫網絡調節(jié)可能是心衰時心室擴大和功能異常的重要機制。CHF時存在細胞因子網絡的紊亂。近年來發(fā)現(xiàn)MIF作為前炎癥細胞因子,可誘導T淋巴細胞、自然殺傷細胞(NK)產生 IFN-γ,促進 TNF-α、IL-6 和粒-單集落刺激因子(GM-CSF)等炎性因子的表達,通過抑制心肌收縮力,引起心肌重塑及心肌細胞凋亡,是導致心衰發(fā)生的一個新的炎性指標[1]。《黃帝內經》記載:“正氣存內,邪不可干,邪之所湊,其氣必虛。虛久必瘀”。本課題基于氣虛血瘀導致心衰的理論,探索益氣活血中藥的單體提取物—黃芪多糖聯(lián)合丹參酮對CHF關鍵性炎性細胞因子TNF-α、IL-6的上游調控因子——MIF的干預效應,為臨床治療CHF探索新思路新方法。
1.1材料與試劑丹參酮Ⅱ-A(上海第一生物制藥廠,批號100603);黃芪多糖(廣東惠州東方植物科技有限公司);阿托伐他汀片(德國輝瑞制藥有限公司,批號J20070060);PCR引物(大連寶生物工程);逆轉錄試劑盒(美國 Qiagen公司);Rat MIF(RB公司,批號3R069);TNF-α、IL-6雙抗體夾心ELISA試劑盒(北京四正柏生物科技公司);切片機(LEITZ WETZLAR GERMANY 1516);顯微鏡(日本Olympus);照相系統(tǒng)(801.Nikon eclipse);IS-ElementsBR2.0圖像分析系統(tǒng)(日本Nikon公司);PCR儀(Bioer XP CycleC);Transiliuminator凝膠成像儀;全自動多功能酶標儀(506000001,SAFIREⅡ);電熱恒溫培養(yǎng)箱(DH4000A,天津泰斯特);半自動洗板機(Thermo,USA)。♂ SD大鼠,體質量(200±50)g,由北京維通利華實驗動物中心提供。
1.2慢性心衰大鼠模型的建立采用冠狀動脈結扎術方法[2]:麻醉固定備皮后行氣管插管連小動物呼吸機,行正壓人工呼吸(潮氣量7~8 ml,呼吸頻率80次·min-1),并描記大鼠正常心電圖。消毒后,沿胸骨左側第3、4肋間隙開胸,用眼科小鑷子輕提并剪開心包膜,暴露心臟用無菌齒鑷輕提左心耳,暴露主動脈根部,線繞過冠狀動脈(心上緣)結扎心肌組織2~3 mm,打2個死結,以縫線下心肌色澤變淺、蒼白,同時心電監(jiān)護見肢導R波振幅及ST段明顯升高,為結扎成功??p合胸壁,皮下注射青霉素80萬IU、速尿0.2 ml、利多卡因0.2 ml,待恢復自主呼吸后撤離呼吸機。
1.3一般觀察及超聲心動圖檢查術后4 h常規(guī)飼養(yǎng)食水。第2周飼料減半。第3周游泳20 min·(次·d)-1。第4周麻醉后備皮,大鼠取仰臥位。應用VEVO7.0超聲顯像儀行超聲多普勒心電圖檢查,將成模大鼠納入實驗組。
1.4實驗分組及給藥方案將成模后大鼠分為模型組、黃芪多糖組(APS,3 g·kg-1·d-1)、丹參酮組(Tan,5 mg·kg-1·d-1)、黃 + 丹組(劑量同上)、阿托伐他汀組(Atorvastatin,10 mg·kg-1·d-1)及假手術組(Sham),各給藥組分別給予相應體積的藥物,連續(xù)給藥6 wk。
1.5心肌病理形態(tài)學檢查大鼠活殺后開胸剪下心臟,取心尖部心肌,以4℃冷生理鹽水沖洗干凈。用4%多聚甲醛溶液固定。組織固定48 h后常規(guī)脫水、石蠟包埋,6 μm間斷連續(xù)切片、HE染色,光鏡下觀察。
1.6RT-PCR法檢測心肌MIFmRNA取50~100 mg左心室心肌組織勻漿,TRIzol抽提總RNA,紫外分光光度計測定濃度及純度。4 μl RNA加到12.5 μl反轉錄反應體系中,按RT-PCR試劑盒說明書操作合成 cDNA。1 μl cDNA、0.5 μl引物加入到20 μl擴增反應體系中,使用PCR擴增儀合成DNA。見Tab 1。
Tab 1 PCR reaction program
產物長度 Rat Actin 380 bp,Rat MIF 406 bp。PCR產物經1%瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色、照相并經光密度儀掃描分析,以Actin灰度值進行標準校正,計算MIF產物相對量。
1.7ELISA法檢測血清MIF、TNF-α及IL-6水平麻醉后大鼠腹主動脈取血,干凈促凝管中室溫凝固0.5 h后1 000×g離心15min,收集血清并分裝。按ELISA試劑盒說明書操作檢測血清MIF、TNF-α及IL-6水平。
1.8統(tǒng)計學分析應用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料用±s表示,組間差異比較采用one-way ANOVA,同時應用兩兩比較(SNK檢驗)。
2.1心肌病理形態(tài)學檢查結果HE染色光鏡下顯示:假手術組可見心肌細胞核橫紋,未見變性、壞死細胞浸潤,心內膜及心外膜未見明顯異常(Fig 1A);模型組可見室壁局部不規(guī)則壞死灶,心肌纖維數量減少,殘余心肌染色變淺,橫紋模糊,部分壞死灶已被膠原纖維所構成的瘢痕組織替代,間質內有較多炎細胞浸潤,在心肌纖維之間有大量結締組織增生(Fig 1B);藥物組可見壞死灶內心肌纖維數量減少,殘余心肌細胞比模型組多,橫紋清晰,部分壞死灶已被膠原纖維的瘢痕組織替代,間質內有少量炎細胞浸潤(Fig 1C~F)。
2.2RT-PCR法檢測心肌MIF mRNA表達情況心肌組織PT-PCR結果顯示,各治療組心肌MIF mRNA表達較模型組均明顯降低,RT-PCR電泳產物灰度比值為:假手術組(0.410±0.105),阿托伐他汀組(0.532±0.128),黃 +丹組(0.621±0.123),黃芪多糖組(0.720±0.205),丹參酮組(0.795±0.188),模型組(0.911±0.232)。模型組與假手術組,黃+丹組與黃芪多糖組、丹參酮組相比差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見Fig 2,3。
Fig 1 Histopathology of left ventricular in CHF rats(×40)
Fig 2 Expression of myocardial MIFmRNA by RT-PCR detection
Fig 3 Expression of myocardial MIFmRNA by RT-PCR detection
2.3 ELISA 法檢測血清 MIF、TNF-α、IL-6 表達的影響結果顯示,各治療組血清 MIF、TNF-α、IL-6的表達較模型組均明顯降低,而模型組與假手術組,黃+丹組與黃芪多糖組、丹參酮組相比差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見Tab 2。
Tab 2 Expression of serum MIF,TNF-α,IL-6 expression by ELISA detection(xˉ±s,n=5)
心力衰竭是大多數心血管疾病的最終歸宿,也是最主要死因[3]。血清 IL-6、TNF-α的水平與心血管危險因素患者的生命衰竭有關[4],可能通過下調肌漿網Ca2+-ATP酶,推遲舒張心肌細胞鈣離子的再吸收和衰減,導致心臟舒張功能不全[5]?;钚匝蹩梢鹧趸瘧ふT導MIF分泌,損傷心肌細胞[6],推測MIF可能在急性心肌梗死后心功能不全和心室重構中發(fā)揮作用[7]。MIF可誘導巨噬細胞分泌TNF-α,抑制神經體液興奮和心肌收縮力[8]。因此,MIF現(xiàn)已成為多種炎癥介質和細胞因子基因表達調控的關鍵因子。
《本草綱目》記載黃芪為補藥之長,黃芪多糖是其主要有效活性成分,可通過抑制人心臟微血管內皮細胞的NF-κB信號通路,減少炎癥細胞因子的表達[9]。丹參酮Ⅱ-A是丹參的主要有效成分,其抑制血小板黏附、聚集及血栓形成的作用,可能與其抑制肌動球蛋白激活的Mg2+-ATP酶活性有關[10]。他汀類藥物具有多重心血管保護作用,能有效抑制心肌肥厚及心室重構,延緩心衰整個病程[11]。本實驗采用黃芪多糖聯(lián)合丹參酮對CHF大鼠細胞因子的活化進行干預,通過病理組織學、RF-PCR法及ELISA法,證實益氣活血中藥對大鼠心肌組織MIF活化及血清MIF、TNF-α、IL-6表達均具有明顯的治療作用,且療效優(yōu)于單一用藥組,其作用機制可能與抑制基因表達、細胞生長及凋亡,阻斷左室重構,從而延緩心衰發(fā)生發(fā)展有關,中西醫(yī)結合從心衰-氣虛血瘀證-免疫調節(jié)-細胞因子網絡調控的角度,進行多層次多靶點的干預,針對抗MIF活化的免疫調節(jié)中藥有望成為CHF治療新靶點。
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