羅 遠, 岳桂華, 趙曉芳, 陳 壯, 葉 雲(yún)
(1. 廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院,廣西 南寧530011;2. 廣西中醫(yī)藥大學(xué),廣西 南寧530001;3. 中國人民解放軍第303 醫(yī)院,廣西 南寧530021)
芪七連膠囊是廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院開發(fā)的醫(yī)院院內(nèi)制劑,由黃芪、黃連、三七、黃柏、梔子、杜仲、鉤藤等七味藥組成,具有益氣活血解毒之功效。臨床上用于由高血壓引起的眩暈、煩躁、頭痛、胸悶、心悸、手足麻木、乏力等癥。前期的臨床觀察[1-3]發(fā)現(xiàn)芪七連膠囊不僅具有降低血壓,而且還可以有效改善患者臨床癥狀,改善焦慮抑郁癥狀,提高生存質(zhì)量等作用。本研究觀察芪七連膠囊保護自發(fā)性高血壓大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats ,SHR)血管的保護作用,為臨床進一步應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 實驗動物 取雄性SHR 50 只和正常血壓wistar-kyoto (WKY)大鼠10 只,體質(zhì)量(200 ±10)g,12 周齡,SHR 購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司 (許可證號SCXK (京)2006 ~0009)。WKY 組為正常對照,購自廣西醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心(合格證號SCXK (桂)2006-0003)。
1.2 藥品與試劑 芪七連膠囊(廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院民族醫(yī)藥研發(fā)基地生產(chǎn),批號2013062101);氯沙坦(杭州默沙東制藥有限公司,批號120028);內(nèi)皮素(ET )試劑盒(產(chǎn)品編號CSB-E06979r)、血管緊張素(AngⅡ)試劑盒(CSB-E04494r) (武漢華美科技有限公司生產(chǎn));NO 試劑盒 (南京建成生物工程研究所,批號20110916)。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和熒光定量PCR 試劑盒(天根試劑公司),bFGF 正向引物:5’-CACCCTATCCCTTCACAGC-3’,反向引物:5’-CACCTTCCGACCAGCAAC-3’,PCR 產(chǎn)物片段為112 bp。參照基因GAPDH,正向引物:5’-ACCACAGTCCATGCCATCACT -3’,反向引物:5’-TCCACCACCCTGTTGCTGTA -3’,PCR 產(chǎn)物片段為452 bp,以上引物由上海申友公司合成。
1.3 儀器 MK3 酶標(biāo)儀(美國Thermo 生產(chǎn));BP-6 型大鼠無創(chuàng)血壓測試儀(成都泰盟科技有限公司生產(chǎn));LKB-V 超薄切片機 (瑞士LKB 公司);H-500 型透射電子顯微鏡(日本日立公司);PAC-300 低壓電泳儀(美國Bio-Rad);PTC 200 多通道PCR 擴增儀(美國MJ);1575 洗板機(美國BIO-RAD 生產(chǎn)),5810R 型低溫高速離心機(德國Eppendorf);凝膠成像分析系統(tǒng)(GELDOC Xr)。
2.1 藥物制備 取芪七連膠囊內(nèi)容物適量,加入蒸餾水制成適宜質(zhì)量濃度的混懸液(臨用搖勻)。
2.2 動物分組及給藥 將SHR 隨機分為模型組,陽性藥對照組,芪七連膠囊低、中、高劑量組,每組10 只,另取10 只健康WKY 大鼠作為正常對照。給藥劑量為:氯沙坦組(4 mg/kg),芪七連膠囊3 個劑量(0.3、0.6、1.2g/kg,依據(jù)人與大鼠體表面積劑量轉(zhuǎn)換,分別相當(dāng)于人臨床用藥的0.5、1、2 倍)、模型對照組、正常對照組灌服等容積蒸餾水。每日1 次,每次給藥量為10 mL/kg,連續(xù)給藥6 周。
2.3 大鼠血壓測量 每周用BP-6 無創(chuàng)尾動脈血壓測量分析系統(tǒng)測量清醒狀態(tài)下大鼠尾動脈血壓。
2.4 樣品采集與檢測 給藥6 周后,上述各組動物以戊巴比妥30 mg/kg 腹腔注射麻醉,迅速從腹主總動脈取血,并剪取腹主動脈。血漿4 ℃離心(4 000 r/min)10 min,取上清液,置-20 ℃保存。腹主動脈分3 份,一份迅速置于1.5 mL 離心管中加入Trizol 1 mL,-80 ℃保存;一份放入預(yù)冷的2.5%戊二醛固定備用,另外一份置于10%的福爾馬林中固定。全部取樣結(jié)束后,用放免法檢測血清中NO、ET-1 和AngⅡ水平,均嚴格按各試劑說明書操作。
2.5 主動脈病理觀察及評分標(biāo)準 取經(jīng)10%福爾馬林固定的主動脈,脫水,常規(guī)石蠟包埋,切片(4 μm),HE 常規(guī)染色。光鏡下對每張切片全視野觀察病理變化并評分,觀察動脈血管內(nèi)皮細胞層損傷、中膜損傷、外膜增生3 個指標(biāo),分為正常、輕度、中度、重度4 個等級,每個等級的評分分別為0、1、2、3 分。
2.6 血管內(nèi)皮細胞病變情況 取經(jīng)2.5%戊二醛固定的腹主動脈,后用PBS 漂洗3 次,再放入1%鋨酸固定2 h,再用PBS 漂洗3 次,經(jīng)過脫水,環(huán)氧樹脂包埋,切片,醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色,透射電子顯微鏡下觀察血管內(nèi)皮細胞超微結(jié)構(gòu)病理變化情況。
2.7 PCR 法檢測bFGF mRNA 表達 取Trizol 液中保存的腹主動脈,按試劑盒說明進行樣品總RNA的提取與純化,以PCR 儀逆轉(zhuǎn)錄后,RT-PCR 儀進行擴增,按照下列反應(yīng)條件進行:預(yù)變性94 ℃5 min;94 ℃變性50 s,56 ℃退火50 s,72 ℃延伸30 s,進行35 個循環(huán),72 ℃延伸10 min,2% 瓊脂糖凝膠電泳,溴乙錠顯色。擴增產(chǎn)物條帶用凝膠成像分析系統(tǒng)圖像分析軟件作光密度測定,用目的基因條帶與GAPDH 條帶光密度的比值作為目的基因mRNA 的相對水平。
2.8 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件分析處理數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準差(±s)表示,兩組數(shù)據(jù)間的比較采用t 檢驗,動脈病變評分采用Mann-whitney 秩和檢驗,P <0.05 為有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。
3.1 對SHR 血壓的影響 與治療前比較,給藥后6 周,芪七連膠囊高、中、低劑量組均對SHR 的收縮壓(SP)和舒張壓血壓(DP)均明顯降低(P <0.05 ~0.01),氯沙坦組在治療后對SP 和DP也有顯著的降低作用(P <0 .01);與氯沙坦組比較,芪七連膠囊組無優(yōu)效性,見表1。
表1 芪七連膠囊對SHR 血壓的影響(1 mmHg =0.133 kPa,±s,n=10)Tab.1 Effects of Qiqilian Capsules on blood pressure of SHR (1 mmHg=0.133 kPa,±s,n=10)
表1 芪七連膠囊對SHR 血壓的影響(1 mmHg =0.133 kPa,±s,n=10)Tab.1 Effects of Qiqilian Capsules on blood pressure of SHR (1 mmHg=0.133 kPa,±s,n=10)
注:與治療前比較,▲▲P <0.01,▲P <0.01;與模型對照組比較,**P <0.01,* P <0.05
組別 劑量 治療前/mmHg 治療6 周后/mmHg正常對照組模型對照組——氯沙坦組4 mg·kg -1芪七連膠囊組0.3 g·kg -1 0.6 g·kg -1 1.2 g·kg -1 SP 109.83 ±7.26 107.12 ±6.42 DP 78.64 ±5.50 79.02 ±3.46 SP 157.05 ±9.44 188.33 ±13.70▲▲DP 114.71 ±6.18 134.60 ±9.53▲▲SP 155.34 ±11.12 117.95 ±7.43▲▲**DP 115.21 ±7.59 83.39 ±5.09▲▲**SP 156.01 ±11.97 124.19 ±9.15▲▲**DP 115.26 ±7.04 96.92 ±7.53▲**SP 156.87 ±11.36 119.04 ±8.75▲▲**DP 114.05 ±6.65 89.44 ±4.26▲▲**SP 154.23 ±10.77 119.31 ±7.61▲▲**DP 114.82 ±7.02 86.16 ±6.57▲▲**
3.2 芪七連膠囊對SHR 血清中NO、ET、AngⅡ水平的影響 與正常對照組比較,模型對照組SHR 血漿ET、AngⅡ水平較正常對照組組明顯升高(P <0.01),NO 水平較正常對照組明顯降低(P <0.01)。芪七連膠囊各治療組對SHR 血漿ET和AngⅡ水平較模型對照組有所降低,NO 水平有所升高(P <0.05 或P <0.01),見表2。
表2 芪七連膠囊對SHR 血清中ET、Ang Ⅱ、NO 水平的影響(±s,n=10)Tab.2 Effects of Qiqilian Capsules on ET,Ang Ⅱ,NO in serum with SHR (±s,n=10)
表2 芪七連膠囊對SHR 血清中ET、Ang Ⅱ、NO 水平的影響(±s,n=10)Tab.2 Effects of Qiqilian Capsules on ET,Ang Ⅱ,NO in serum with SHR (±s,n=10)
注:與正常對照組比較,▲▲P <0.01,▲P <0.01;與模型對照組比較,**P <0.01,* P <0.05
組別 劑量 ET/(pg·mL -1) AngⅡ/(pg·mL -1) NO/(μmol·L -1)46.32 ±9.45 437.08 ±37.11 107.37 ±20.41模型對照組 — 83.15 ±17.33▲▲ 771.12 ±48.59▲▲ 38.83 ±8.14▲▲氯沙坦組 4 mg·kg -1 48.71 ±11.35** 499.19 ±23.41▲** 80.57 ±14.02▲▲**芪七連膠囊組 0.3 g·kg -1 67.02 ±11.80▲▲** 631.16 ±39.07▲▲** 56.56 ±19.64▲▲**芪七連膠囊組 0.6 g·kg -1 54.15 ±12.85▲** 581.42 ±41.26▲▲** 74.57 ±14.67▲▲**芪七連膠囊組 1.2 g·kg -1 50.66 ±14.02** 522.23 ±38.38▲** 86.07 ±17.69▲**正常對照組 —
3.3 對主動脈組織病變的影響 與模型對照組比較,各治療組能有效的改善動脈組織的病變情況,芪七連膠囊低、中、高劑量組能有效改善動脈內(nèi)皮細胞層、中膜層損傷及外膜層增生情況(P <0.01或P <0.05),并在給藥量0.3 ~1.2 g/kg 呈量-效關(guān)系,見表3。
3.4 對主動脈血管內(nèi)皮細胞超微結(jié)構(gòu)病理的變化的影響 在透射電鏡下觀察,正常對照組血管內(nèi)皮細胞肌膜清晰,細胞內(nèi)可見大量密斑,細胞核形態(tài)較規(guī)則,線粒體形態(tài)正常,胞漿內(nèi)可見少量內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(見圖1-A);模型對照組血管內(nèi)皮細胞明顯腫脹,膜大多尚完整,胞內(nèi)可見大量密斑、密體,細胞核不規(guī)則,線粒體空泡變(見圖1-B);氯沙坦組可見肌膜清晰,細胞核較規(guī)則,線粒體形態(tài)正常(見圖1-C);芪七連膠囊低劑量組胞內(nèi)可見大量密斑、密體,細胞核較規(guī)則,線粒體腫脹、胞內(nèi)出現(xiàn)大量空泡(見圖1-D);芪七連膠囊中劑量組膜較完整,細胞核較規(guī)則,線粒體形態(tài)多數(shù)規(guī)則(見圖1-E);芪七連膠囊高劑量組部分血管內(nèi)皮細胞輕度腫脹,細胞排列整齊,膜完整,多突起,胞膜下密斑清晰可見,細胞核形態(tài)較規(guī)則,線粒體結(jié)構(gòu)正常(見圖1-F)。
表3 芪七連膠囊對SHR 主動脈組織病變的的影響(±s,n=10)Tab.3 Effects of Qiqilian Capsules on pathological changes in aortic wall with SHR (±s,n=10)
表3 芪七連膠囊對SHR 主動脈組織病變的的影響(±s,n=10)Tab.3 Effects of Qiqilian Capsules on pathological changes in aortic wall with SHR (±s,n=10)
注:與正常對照組比較,▲▲P <0.01,▲P <0.01;與模型對照組比較,**P <0.01,* P <0.05
組別 劑量 內(nèi)皮細胞層損傷 中膜層損傷 外膜層增生正常對照組 —0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00模型對照組 — 2.78±0.43▲▲ 2.13±0.35▲▲ 1.62±0.26▲▲氯沙坦組 4 mg·kg -1 0.99±0.22** 0.79±0.17** 0.34±0.11**芪七連膠囊組0.3 g·kg -1 1.30±0.31▲* 1.13±0.40▲* 0.46±0.09*芪七連膠囊組0.6 g·kg -1 0.97±0.27▲** 0.70±0.33** 0.35±0.13**芪七連膠囊組1.2 g·kg -1 0.67±0.16** 0.44±0.24** 0.30±0.16**
圖1 芪七連膠囊對SHR 主動脈超微結(jié)構(gòu)的影響(×4800)Fig.1 Effects of Qiqilian Capsules on aortic Ultrastructures features in SHR
3.5 RT-PCR 半定量檢測bFGF mRNA 的表達 與模型對照組相比,芪七連膠囊各治療組、氯沙坦組中SHR 主動脈血管中的bFGF mRNA 的相對表達量不同程度的降低,有顯著性差異(P <0.01),表明芪七連膠囊可以有效的抑制動脈血管中bFGF 的表達;與氯沙坦組比較,芪七連膠囊組無優(yōu)效性。見表4,圖2。
表4 芪七連膠囊對SHR 動脈中bFGF mRNA 表達量的影響Tab.4 Effects of Qiqilian Capsules on mRNA expression of aortic bFGF in SHR
圖2 bFGF mRNA 電泳圖像Fig.2 Image of different bFGF mRNA expression levels
血管內(nèi)皮是血管壁和血液之間的屏障,具有維持血管壁的光滑和血流通暢,介導(dǎo)炎癥與免疫反應(yīng),參與調(diào)節(jié)抗凝系統(tǒng),調(diào)節(jié)血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)的生長及增殖等功能。血管內(nèi)皮功能障礙被認為是高血壓的病因,其功能混亂是高血壓病始動環(huán)節(jié)和早期表現(xiàn)的重要特征[4],大量的研究表明,高血壓患者幾乎都伴隨著血管內(nèi)皮功能的減退,血管內(nèi)皮損傷的程度可以反映出高血壓患者病情的嚴重程度[5-7],因此,阻止或逆轉(zhuǎn)高血壓患者血管內(nèi)皮病變是防治高血壓病情發(fā)展的關(guān)鍵。光鏡和電鏡觀察動脈組織的病變情況,可以直觀的反應(yīng)芪七連膠囊保護SHR的血管內(nèi)皮作用。本實驗通過光鏡和電鏡觀察芪七連膠囊對SHR 的動脈血管組織的的病變情況。采用秩和檢驗法比較各組間SHR 動脈血管組織的情況,與模型組比較,芪七連膠囊能明顯改善SHR主動脈內(nèi)皮細胞部分脫落,內(nèi)膜不光滑,有血細胞黏附聚集,中膜彈性纖維變直、減少、斷裂,外膜增生等情況。通過電鏡觀察血管內(nèi)皮細胞,結(jié)果表明芪七連膠囊能夠能夠明顯改善內(nèi)皮細胞腫脹,細胞核不規(guī)則,線粒體空泡變等病理情況,表明芪七連膠囊具有保護血管的作用。
血管內(nèi)皮對高血壓病的影響主要是通過分泌多種血管活性物質(zhì),達到調(diào)節(jié)血管壁的舒縮和平滑肌細胞的增殖、遷移等作用,這些活性物質(zhì)主要包括NO、ET、AngⅡ、前列環(huán)素等。NO 是內(nèi)皮細胞釋放的主要舒血管物質(zhì),它的生成和分泌的正常是血管內(nèi)皮功能正常的重要標(biāo)志,它不僅維持血管張力的恒定和調(diào)節(jié)血壓的穩(wěn)定,還通過抑制細胞有絲分裂VSMC 的增殖和遷移,參與血管重塑,一旦NO合成和利用發(fā)生障礙,血管內(nèi)皮長期處于促炎癥、促血栓和促凝狀態(tài),進而導(dǎo)致血管結(jié)構(gòu)的改變和血管平滑肌的肥大。AngⅡ血管內(nèi)皮細胞分泌細胞因子,它可促使血管平滑肌發(fā)生劇烈收縮,進而引起血管外周阻力增加和動脈壓升高。同時,AngⅡ還可以作用于交感神經(jīng)末梢上及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管緊張素受體,釋放去甲腎上腺素及加強交感縮血管緊張使外周阻力增大,血壓升高。因此,抑制AngⅡ活性是治療高血壓及逆轉(zhuǎn)血管重構(gòu)的基礎(chǔ)。此外,局部組織產(chǎn)生的AngⅡ可以促進血管ET-1的合成和分泌,又可以抑制NO 的合成和分泌,而AngⅡ與NO 之間的活性不平衡是諸多疾病發(fā)生的根源。ET 是由血管內(nèi)皮分泌的縮血管多肽,是目前已知縮血管作用最強最持久的細胞因子,同時,ET 可以促進c-myc、c-fos 等原癌基因表達,使得血管內(nèi)皮細胞增殖,血管壁增厚、管腔變得狹窄[8,9]。當(dāng)血管內(nèi)皮損傷時,血管內(nèi)皮ET 表達增強,ET 水平升高。因此,測定血漿中 NO、AngⅡ、ET 水平能夠可靠地反映血管內(nèi)皮的功能狀態(tài)和損傷程度[10-12],有效的反應(yīng)芪七連膠囊對SHR 血管內(nèi)皮保護作用的部分機制。本實驗結(jié)果顯示,芪七連膠囊可以抑制Ang Ⅱ、ET 的活性(P <0.01 或P <0.05),上調(diào)NO 的的活性(P <0.01),這是可能芪七連膠囊降血壓的部分機制之一,也可能是其保護血管作用的部分機制。
在高血壓的發(fā)生發(fā)展中,很多生長因子的異常分泌都會引起VSMC 的表型轉(zhuǎn)換、增殖及遷移,而bFGF 作為VSMC 的最強的有絲分裂原,其作用更是尤為突出。正常情況下合成bFGF 的主要血管壁細胞包括VSMC 和內(nèi)皮細胞,但內(nèi)皮細胞受損,浸潤的巨噬細胞和T 淋巴細胞也能合成bFGF。因此,血管內(nèi)皮受損,將會導(dǎo)致bFGF 的異常表達[13-15]。此外,bFGF 可誘導(dǎo)血管壁NO 合酶的活性,促進NO 的產(chǎn)生,舒張血管,從而對血壓進行調(diào)節(jié),拮抗高血壓的形成。因此,測定bFGF 的表達量,可以直接反應(yīng)藥物對高血壓病情的改善程度。本實驗結(jié)果顯示,芪七連膠囊有效的抑制SHR 動脈血管中bFGF 的表達(P <0.01)。
綜上所述,芪七連膠囊對SHR 血管具有較好降血壓及血管保護作用,其作用的機制可能是通過下調(diào)血清中ET、AngⅡ的活性,增強血清中NO 的活性,下調(diào)動脈血管中bFGF mRNA 的的表達有關(guān),其是否通過其他的途徑,還需進一步的研究。
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