陶 歡,劉盛菲,凌 敏
(廣州中醫(yī)藥大學(xué),廣州 510006)
高脂血癥是指人體脂肪代謝或轉(zhuǎn)運(yùn)異常,血漿中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)等主要脂質(zhì)成分超過正常范圍。大量的研究表明,高脂血癥是導(dǎo)致心腦血管疾病的主要危險(xiǎn)因素,通過損傷血管內(nèi)皮參與動(dòng)脈粥樣硬化、腦卒中、冠心病等心腦血管疾病的病理過程。因此,有效防治高脂血癥、保護(hù)血管內(nèi)皮功能對(duì)心腦血管疾病具有重要意義。Rho/ROCK信號(hào)通路近年來已成為心血管疾病研究的熱點(diǎn),研究表明其與動(dòng)脈粥樣硬化以及血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)改變、功能變化關(guān)系密切[1-2]。大量研究也表明,針刺能夠有效改善血脂代謝,改善血管內(nèi)皮功能[3],但其作用機(jī)制尚不明確。本實(shí)驗(yàn)通過建立高脂血癥大鼠模型,觀察其一般狀態(tài)及體質(zhì)量變化,測(cè)定血脂4項(xiàng)以及血清水平,觀察主動(dòng)脈HE染色下形態(tài)學(xué)改變,采用Western blot 法檢測(cè)主動(dòng)脈RhoA、ROCK2、MLCP蛋白表達(dá)水平,探討針刺改善高脂血癥血管內(nèi)皮功能的機(jī)制,為其臨床防治高脂血癥提供科學(xué)依據(jù)。
SPF級(jí)雄性SD大鼠30只,體質(zhì)量(200±10) g,購于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。實(shí)驗(yàn)前所有大鼠均進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,按隨機(jī)數(shù)字表法分為空白組、模型組、針刺組各10只。
維生素D3注射液(1 ml:7.5 mg×10支/盒,上海通用藥業(yè)股份有限公司),NO試劑盒、ET-1試劑盒、Elisa試劑盒(南京建成生物有限公司), RhoA、ROCK2、MLCP抗體(美國 ABCAM 公司),Synergy HTX多功能酶標(biāo)儀(美國BioTek儀器有限公司),??礩B2000電子天平(上海拓西電子科技有限公司),TKY-BMC石蠟包埋機(jī)(湖北泰康醫(yī)療設(shè)備有限公司),R239型輪轉(zhuǎn)式石蠟切片機(jī)(湖北泰維科技公司),TG-18 W高速離心機(jī)(濟(jì)南來寶醫(yī)療器械有限公司),902-ULTS超低溫冰箱(美國賽默飛公司),CX31光學(xué)顯微鏡(日本奧林巴斯公司)等。
空白組給予普通飼料喂養(yǎng),模型組及針刺組大鼠給予一次性腹腔注射維生素D360萬單位/Kg,并配合高脂乳劑灌胃(高脂乳配方:吐溫-80 20%+丙二醇30%+豬油20%+膽固醇10%+膽酸鈉3%+丙基硫氧嘧啶1%)4周,并測(cè)量血脂4項(xiàng)確認(rèn)血脂升高。造模成功后,空白組繼續(xù)給予普通飼料喂養(yǎng),模型組及針刺組大鼠給予高脂飼料飼養(yǎng)。
從第5周開始空白組、模型組只做固定不進(jìn)行任何治療。針刺組選用雙側(cè)“脂三針”(內(nèi)關(guān)、足三里、三陰交),取穴方法參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[4]。內(nèi)關(guān)直刺1 mm,足三里直刺7 mm,三陰交直刺5 mm,針刺后接英迪牌KWD-808-I電針儀,疏密波,頻率5~25 Hz,強(qiáng)度以肌肉輕微顫動(dòng)為度,每次留針25 min,每日1次,連續(xù)干預(yù)3周。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,使用真空管對(duì)腹主動(dòng)脈采血2~3 mL, 3000 r/min 離心15 min分離血清。采用ELISA方法檢測(cè)一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素-1(ET-1)含量,采用全自動(dòng)生化儀檢測(cè)血脂4項(xiàng)(TC、TG、HDL-C、LDL-C)水平。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,隨機(jī)切取主動(dòng)脈組織并放入4%多聚甲醛中固定,脫水、包埋、切片、脫蠟至水、HE染色,在光鏡下觀察主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)改變并選取典型視野拍照。
取各組大鼠主動(dòng)脈組織 100 mg,在均質(zhì)勻漿機(jī)中完全搖勻, 1200 r /min 離心10 min取上清,BCA法測(cè)定蛋白濃度。依次灌膠上樣、切膠、備膜、裝膜、裁膜。加入一抗4 ℃孵育過夜,加入二抗室溫下孵育30 min,采用 ECL顯色,凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行曝光。內(nèi)參采用GAPDH,以RhoA、ROCK2、MLCP與 GAPDH 的積分光密度比值作為其相對(duì)表達(dá)量。
表1顯示,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中空白組大鼠表現(xiàn)活躍,精神狀態(tài)良好,反應(yīng)靈敏,毛發(fā)富有光澤,體質(zhì)量增長穩(wěn)定;4周后模型組、針刺組大鼠活動(dòng)減少,精神倦怠,反應(yīng)較遲緩,毛發(fā)枯黃無光澤,體質(zhì)量增長較快,體型較肥胖;7周后模型組大鼠活動(dòng)緩慢,精神狀態(tài)萎靡,反應(yīng)遲鈍,體質(zhì)量繼續(xù)增長,針刺組大鼠較模型組上述一般狀態(tài)改善,體質(zhì)量降低。
表1 各組大鼠體質(zhì)量變化情況比較
注:與空白組比較:*P<0.05;與模型組比較:#P<0.05
表2顯示,與空白組比較,模型組大鼠TC、TG、LDL-C含量升高,HDL-C含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,針刺組大鼠TC、TG、LDL-C含量降低,HDL-C含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表2 各組大鼠血脂4項(xiàng)含量比較
注:與空白組比較:*P<0.05;與模型組比較:#P<0.05
圖1顯示,光鏡下空白組主動(dòng)脈形態(tài)正常,各層分界清晰,內(nèi)膜光滑完整,內(nèi)皮細(xì)胞排列連續(xù),血管平滑肌細(xì)胞排列規(guī)則整齊。模型組內(nèi)中外膜三層分界不清,內(nèi)膜嚴(yán)重增厚,內(nèi)皮細(xì)胞損傷水腫,血管平滑肌細(xì)胞排列紊亂。針刺組主動(dòng)脈形態(tài)較正常,各層邊界較清晰,內(nèi)膜尚完整,無明顯增厚,病理損傷有不同程度改善。
表3顯示,與空白組比較,模型組NO含量下降、ET-1含量升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,針刺組NO含量升高,ET-1含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明針刺能升高高脂血癥大鼠NO含量,降低其ET-1含量,對(duì)血管內(nèi)皮具有保護(hù)作用。
表3圖2顯示,與空白組比較,模型組RhoA、ROCK2、MLCP蛋白表達(dá)升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,針刺組RhoA、ROCK2、MLCP蛋白表達(dá)降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明針刺能降低相關(guān)蛋白表達(dá),抑制Rho/ROCK通路激活。
圖1 各組大鼠主動(dòng)脈血HE染色(×200)
組別鼠數(shù)NO(umol/L)ET-1(pg/ml)RhoAROCK2MLCP空白組1081.56±5.4358.45±4.341.32±0.151.53±0.181.41±0.16模型組1048.38±4.96?121.27±5.15?4.17±0.23?3.71±0.24?4.93±0.32?針刺組1067.29±4.62#74.42±3.76#2.81±0.19#2.45±0.21#2.75±0.16#
注:與空白組比較:*P<0.05;與模型組比較:#P<0.05
圖2 各組大鼠血管內(nèi)皮RhoA、ROCK2、MLCP蛋白表達(dá)比較
高脂血癥是一種臨床常見病、多發(fā)病,特別是近年來發(fā)病率逐年攀升,已成為腦卒中、冠心病等心腦血管疾病的主要病理因素。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,本病多為肝脾腎臟腑功能失調(diào),氣血化生運(yùn)行代謝紊亂,導(dǎo)致痰濁、瘀血等病理產(chǎn)物夾雜,為本虛標(biāo)實(shí)之證。針刺治療本病具有很大優(yōu)勢(shì),內(nèi)關(guān)、足三里、三陰交為靳三針之“脂三針”穴組處方,臨床驗(yàn)證療效顯著。內(nèi)關(guān)穴為八脈交會(huì)穴之一,與陰維脈相通,主治心胸胃疾病,能理氣、寬胸、和胃;足三里為足陽明胃之合穴、胃之下合穴,是治病保健第一要穴;三陰交為肝、脾、腎三陰經(jīng)交會(huì)穴,可調(diào)節(jié)足三陰經(jīng)及經(jīng)絡(luò)所屬臟腑經(jīng)氣。三穴配合可理氣健脾和胃,化濕祛痰除瘀。相關(guān)研究[5]表明,“脂三針”能有效降低血脂水平,調(diào)節(jié)整體內(nèi)分泌代謝功能,還能改善高脂血癥、動(dòng)脈硬化、冠心病等心腦血管疾病的癥狀。
NO是最具代表性的血管舒張因子,ET是作用最強(qiáng)烈的血管收縮因子。生理狀態(tài)下,ET可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞NO的釋放,NO對(duì)ET導(dǎo)致的血管收縮可進(jìn)行負(fù)性調(diào)節(jié)以抑制ET的合成釋放。兩者作為一對(duì)拮抗因子,其血管活性物質(zhì)的相對(duì)平衡狀態(tài)對(duì)調(diào)節(jié)血流動(dòng)力、維持正常血管張力具有重要意義,常作為反映血管內(nèi)皮功能的指標(biāo)。本研究顯示,模型組大鼠血管內(nèi)皮形態(tài)學(xué)病理變化明顯,內(nèi)皮細(xì)胞脫落嚴(yán)重,內(nèi)膜增生嚴(yán)重,血清NO合成減少, ET-1釋放增多。而針刺組NO合成增加, ET-1表達(dá)降低,血管內(nèi)皮病理損傷程度明顯改善,說明針刺能較好地修復(fù)內(nèi)皮結(jié)構(gòu)并保護(hù)其功能。
Rho/ROCK信號(hào)通路在心血管疾病發(fā)病機(jī)制中具有重要作用,尤其對(duì)于血管內(nèi)皮功能影響較大。Rho/ROCK信號(hào)通路主要包括Rho GTP酶和ROCK兩部分。RhoA是Rho GTP酶中的典型蛋白,而ROCK是Rho下游靶效應(yīng)分子中功能研究最為詳細(xì)的分子。正常狀態(tài)下,ROCK可調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的通透性,保護(hù)內(nèi)皮屏障的完整性,增加NO 的生成,誘導(dǎo)血管舒張,促進(jìn)單核細(xì)胞遷移。血管內(nèi)皮損傷狀態(tài)下,ROCK活化可抑制血管舒張,增加血管內(nèi)皮通透性,并參與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成過程[6]。
在某些病理因素的刺激和誘導(dǎo)下,RhoA通過激活下游ROCK,ROCK的亞型ROCK2可直接引起MLCP磷酸化,增加血管平滑肌細(xì)胞收縮。本研究發(fā)現(xiàn),模型組大鼠RhoA,ROCK2及其下游底物MLCP表達(dá)均增高,說明血管內(nèi)皮功能障礙時(shí)Rho/ROCK信號(hào)通路處于激活狀態(tài),且蛋白活性變化趨勢(shì)與ET-1相一致,而與NO變化趨勢(shì)相反,血管舒縮功能異常,這也說明Rho/ROCK通路能調(diào)節(jié)血管舒縮,維持血管正常功能。這與相關(guān)研究Rho/ROCK通路激活可減弱 eNOS基因的穩(wěn)定性使NO 表達(dá)下降的結(jié)論一致[7]。通過觀察HE染色下主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)改變,提示針刺可以降低RhoA、ROCK2、MLCP表達(dá)量,增加NO活性,同時(shí)又可改善血管內(nèi)皮損傷程度,所以推測(cè)針刺可能通過提高NO表達(dá)來抑制Rho/ROCK通路相關(guān)蛋白表達(dá),以達(dá)到保護(hù)血管內(nèi)皮功能的目的。
綜上,針刺能夠改善高血脂模型大鼠的精神狀態(tài),降低血脂水平,提高血管舒張因子NO 含量, 降低血管收縮因子ET-1含量,修復(fù)血管內(nèi)皮損傷,改善血管內(nèi)皮功能,推測(cè)可能與抑制Rho/ROCK通路激活有關(guān)。因此,針刺能較好地改善高脂血癥以及相關(guān)心腦血管疾病,本研究結(jié)果對(duì)臨床推廣具有積極作用。