譚 雄,張 輝,聶孝平,王建國,毛湘屏,陳朝暉,毛以林*
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,湖南 長沙410007;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙410208)
慢性心力衰竭 (Chronic heart failure,CHF)是各種心血管疾病的終末階段,病死率高,水潴留是其最重要的病理生理變化之一[1]。 研究表明CHF 時水潴留機(jī)制的主要途徑:心輸出量下降,由下丘腦產(chǎn)生的血管加壓素(arginine vasopressin,AVP)水平升高,作用于腎臟集合管主細(xì)胞AVPV2 受體,通過異三聚體G 蛋白(Gs 蛋白)激活膜內(nèi)腺苷酸環(huán)化酶,使主細(xì)胞內(nèi)cAMP 升高, 繼而激活胞質(zhì)內(nèi)蛋白激酶A(protein kinase A,PKA),使AQP2 發(fā)生磷酸化并由胞漿囊泡向管腔膜轉(zhuǎn)移,通過胞吐作用融合并嵌入管腔膜,水通道開放,形成水潴留[2]。 前期臨床研究表明,臨床效方心康飲對慢性心衰合并利尿劑抵抗的患者具有良好效果[3],現(xiàn)將該方制作成顆粒沖劑,觀察其對慢性心衰大鼠AQP2mRNA、AVPV2mRNA的影響,進(jìn)一步探討其抗心衰作用機(jī)制。
1.1.1 動物 SPF 級雄性SD 大鼠70 只, 體質(zhì)量180~220 g, 由湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)有限公司提供動物許可證號:SCXK(湘)2011-0003。
1.1.2 藥物 鹽酸多柔比星,深圳萬樂藥業(yè)(批號:1206E5); 芪藶強(qiáng)心膠囊, 石家莊以嶺藥業(yè) (批號:123901); 心康沖劑(黃芪30 g, 白參10 g, 陳皮10 g,茯苓15 g,桂枝6 g,制附片10 g,薏苡仁30 g,生姜皮10 g,大腹皮10 g,柴胡5 g,升麻5 g,桔梗5 g,砂仁6 g),經(jīng)湖南省中醫(yī)院藥劑科制成顆粒劑(15 g/包),每克相當(dāng)于生藥3.38 g。
1.1.3 試劑 常規(guī)化學(xué)試劑由北京化學(xué)試劑公司提 供;Tris、Trizol、DEPC 均 由Sigma 提 供;SYBGREEN PCR Mix Mix、Taq 酶、 逆 轉(zhuǎn) 錄 試 劑 盒、DL1000 DNA Marker、dNTP 均 購 于Genstar;EDTA由Fermentas 提供;E.B.購買于ABI;水合氯醛由天津科密歐化學(xué)試劑公司提供。
1.1.4 儀器 旋渦混合器VORTEX-5、 搖床ZD-2008(江蘇海門其林貝爾儀器公司);臺式冷凍離心機(jī)5417R (德國eppendorf 公司); 熒光定量RCP 儀Thermo Scientific/ARL(美國Thermo 公司);水平瓊脂糖電泳儀DYCP-34A(北京六一儀器廠);電動玻璃勻漿器DY89-Ⅱ (寧波新芝科技股份有限公司)。
1.2.1 動物分組 利用EXCEL 表格隨機(jī)數(shù)生成法抽取10 只大鼠為正常對照組, 其余大鼠造模成功后,分為模型對照組,心康沖劑低、中、高劑量組,芪藶強(qiáng)心組(對照組),每組各12 只。
1.2.2 造模方法 參考相關(guān)文獻(xiàn)[4-6],除正常組外,其余各組使用鹽酸多柔比星腹腔注射法建立心衰動物模型2 mg/kg,每周1 次,共10 周,總劑量為20 mg/kg。預(yù)實(shí)驗(yàn)建模結(jié)束后,處死大鼠速取心臟,投入10%甲醛溶液固定24 h, 石蠟包埋切片,HE染色。
1.2.3 給藥方法 大鼠給藥劑量按等效體表面積折算[8],心康沖劑等效(低)劑量組、2 倍等效(中)劑量組、4 倍等效(高)劑量組,給藥劑量分別為1.08、2.16、4.32 g/kg;對照組灌服芪藶強(qiáng)心膠囊,按等效劑量給藥濃度為0.06 g/kg;空白、模型對照組均灌服等體積蒸餾水。 以上各組均每天灌胃1 次,2 mL/次。
1.2.4 Real-time PCR 法檢測AQP2mRNA、AVPV2mRNA 的表達(dá) 第6 周實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 各組隨機(jī)取存活大鼠6 只, 取下丘腦及腎臟,Trizol 法提取總RNA,以總RNA 為模板,逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA。 操作步驟均按試劑盒說明書進(jìn)行, 紫外分光光度計檢測RNA純度。 引物由上海生工提供。 以β-actin 為內(nèi)參基因,引物序列參考相關(guān)文獻(xiàn)[9-10],使用Primer primer5軟件設(shè)計完成,β-actin-F:5’- CATCCTGCGTCTGGACCTGG -3’,β -actin -R:5’ -TAATGTCACGCA GATTTCC-3’ 擴(kuò)增片段長度107 bp,AQP2-F:5’-GGGACCTGGCGTCAATGCTC -3’AQP2 -R:5’ -GCTCGTCGGTGGAGGCAAAGAT-3’擴(kuò)增片段長度114 bp,AVPV2-F:5’-CTGGCACCAGACTGGCGTGTAT-3’,AVPV2 -R:5’ -TGCTCAGCGTGATGTGGGAAAT-3’擴(kuò)增片段長度182 bp,由上海生工合成提供。 PCR 反應(yīng)體系為30 μL,包括上下游引物各0.5 μL,cDNA 1 μL,PCR H2O 13 μL,2×SYBGREEN PCR Master Mix 15 μL, 擴(kuò)增條件:預(yù)變性95 ℃10 min;變性95 ℃10 min;退火/延伸59 ℃50 s,共40 次循環(huán)。 采用2-ΔΔCt法計算目的基因mRNA 轉(zhuǎn)錄水平的相對表達(dá)。 Ct 為目的基因擴(kuò)增到預(yù)定熒光信號強(qiáng)度所需要的循環(huán)數(shù),ΔCt為目的基因Ct 與同一樣品action 的Ct 的差值,ΔΔCt 為目的樣品與空白組樣品ΔCt 之間的差,每一組都以空白組樣品為1,相對表達(dá)量=2-ΔΔCt,每一個樣品重復(fù)3個孔。
與文獻(xiàn)報道[7]大致符合CHF,證明造模成功。 結(jié)果如圖1、2 所示,見封三彩圖。
結(jié)果顯示,各實(shí)驗(yàn)組AQP2 和AVPV2 溶解曲線中均有單一的主峰,溶解溫度為84 ℃,相同擴(kuò)增條件下重復(fù)多次,得到的AQP2 和AVPV2 溶解溫度均在 (84±1)℃, 說明擴(kuò)增的為特異性產(chǎn)物。見圖3-4。
圖3 腎臟集合管主細(xì)胞AQP2 溶解曲線(n=3)
圖4 腎臟集合管主細(xì)胞AVPV2 溶解曲線(n=3)
結(jié)果顯示, 心康沖劑可顯著抑制AQP2mRNA、AVPV2mRNA 在心力衰竭大鼠腎臟集合管主細(xì)胞的過度表達(dá),從而減少水潴留。 見圖5-6。
圖5 腎臟集合管主細(xì)胞AQP2 擴(kuò)增曲線(n=3)
圖6 腎臟集合管主細(xì)胞AVPV2 擴(kuò)增曲線(n=3)
與正常對照組相比, 模型組的AQP2mRNA、AVPV2mRNA 表達(dá)均顯著升高(均P<0.05);與模型組相比芪藶強(qiáng)心組、 心康沖劑各組AQP2mRNA、AVPV2mRNA 表達(dá)下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。 與 芪 藶 強(qiáng) 心 組 相 比, 心 康 沖 劑 各 組AQP2mRNA、AVPV2mRNA 表達(dá)下調(diào)更為明顯 (均P<0.05);心康沖劑各組間AQP2mRNA、AVPV2mRNA 表達(dá)無明顯差異(P>0.05)。 見表1。
表1 各組大鼠AQP2mRNA、AVPV2mRNA 的比較(±s,n=6)
表1 各組大鼠AQP2mRNA、AVPV2mRNA 的比較(±s,n=6)
注:與對照組比較●P<0.05;與模型組比較○P<0.05;與芪藶強(qiáng)心組比較△P<0.05。
組 別正常對照組模型對照組芪藶強(qiáng)心組心康低劑組心康中劑組心康高劑組藥物濃度(g/mL)— —0.06 1.08 2.16 4.32 AQP2mRNA 1.067±0.064 4.622±0.125●3.585±0.080●○2.313±0.090●○△2.359±0.066●○△2.393±0.079●○△AVPV2mRNA 1.202±0.084 5.444±0.414●3.789±0.362●○2.367±0.273●○△2.482±0.259●○△2.691±0.260●○△
慢性心力衰竭(CHF)是由于心臟結(jié)構(gòu)或功能異常導(dǎo)致心室充盈和射血功能受損的一組復(fù)雜臨床綜合征,有典型的癥狀(即呼吸困難、疲乏)和液體潴留(肺淤血或外周水腫)[11]。利尿劑是唯一能充分控制和有效消除液體潴留的藥物, 但并不能維持長期的穩(wěn)定臨床療效。 慢性心衰屬于中醫(yī)學(xué) “胸痹”、“厥心痛”、“水腫”等范疇。 毛以林主任醫(yī)師通過長期臨床觀察發(fā)現(xiàn)其病機(jī)關(guān)鍵是宗氣下陷、脾腎陽虛、水濕內(nèi)停,并制定出以升補(bǔ)宗氣、溫陽利水為基本治法的臨床效方心康沖劑。 方中大劑黃芪升補(bǔ)下陷之宗氣,白參補(bǔ)心肺之氣共為君藥,前者補(bǔ)中帶升,后者補(bǔ)氣雄厚;柴胡、升麻提升清陽之氣;桔梗為舟揖之藥,載諸藥上達(dá)而使藥至病所;茯苓、薏苡仁甘淡健脾利水;生姜皮、大腹皮專利肌膚之水;砂仁化濕運(yùn)脾,陳皮理氣,因氣能行水化水;制附片溫補(bǔ)腎陽,桂枝溫陽化氣,諸藥和而為功。
在慢性心衰水潴留機(jī)制中,腎臟是水潴留的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 AQP2 主要位于腎臟集合管主細(xì)胞管腔側(cè)的囊泡內(nèi),是腎臟重吸收水分,濃縮尿液,調(diào)節(jié)機(jī)體水鈉平衡的關(guān)鍵蛋白,在慢性心衰水潴留中發(fā)揮重要作用[12],主要體現(xiàn)在AQP2 通過調(diào)節(jié)插入集合管上皮細(xì)胞頂端膜上的數(shù)量來調(diào)節(jié)集合管對水的通透性,調(diào)控主要有短期調(diào)控與長期調(diào)控兩種方式[13]:一是AVP 與腎集合管主細(xì)胞V2 受體結(jié)合激活蛋白激酶A,使胞漿囊泡中的AQP2 發(fā)生磷酸化,觸發(fā)AQP2 向管腔膜轉(zhuǎn)移,融合嵌入管腔膜,致管腔膜上的AQP2 密度增加,水通道開放,水的通透性增加,此即短期調(diào)控的“穿梭機(jī)制”;二是AVP 水平持續(xù)升高可長期刺激主細(xì)胞促使AQP2 基因活化, 在轉(zhuǎn)錄水平使AQP2 增加,集合管AQP2 絕對數(shù)量增加,從而增加水的轉(zhuǎn)運(yùn)能力[14-15]。 從而導(dǎo)致水鈉潴留,心臟容量負(fù)荷增加,加重心功能衰竭。
本研究發(fā)現(xiàn)心康沖劑能夠下調(diào)心衰大鼠腎臟AQP2mRNA、AVPV2mRNA 的表達(dá), 這可能系該方臨床具有良好利尿效果,從而減少水潴留,改善心功能作用機(jī)制之一,值得進(jìn)一步探索研究。
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