動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是嚴(yán)重危害人類健康的一類疾病,冠心病(CAD)是其主要疾病之一,冠心病又稱缺血性心臟病。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(2014)報(bào)告,缺血性心臟病是全世界死亡的主要原因之一,每年700多萬人死于缺血性心臟病[1]。目前,中醫(yī)藥治療冠心病的研究取得了良好的療效。多項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)證明,養(yǎng)心氏片(YXS)治療冠心病療效較好,但其機(jī)制研究較少,本實(shí)驗(yàn)研究養(yǎng)心氏片治療AS模型小鼠的可能作用機(jī)制,為其臨床應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及飼料 雄性載脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠40只,雄性C57BL/6J小鼠8只,均為SPF級(jí),動(dòng)物購于北京華阜康生物科技股份有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證編號(hào):SCXK(京)2014-0004?;A(chǔ)飼料:由北京華阜康生物科技股份有限公司提供。高脂飼料為購于江蘇美迪森生物醫(yī)藥有限公司的乳脂實(shí)驗(yàn)動(dòng)物純化飼料MD12015(21%乳脂,0.15%膽固醇)。
1.2 藥物及制備 養(yǎng)心氏片(由青島國風(fēng)藥業(yè)股份有限公司提供,薄膜衣片,批號(hào)081204),阿托伐他汀鈣片(輝瑞制藥有限公司,薄膜衣片,批號(hào)H20051408),將養(yǎng)心氏片或阿托伐他汀鈣片研磨后溶解于蒸餾水中,配制成濃度為0.140 g/mL、0.070 g/mL、0.035 g/mL的養(yǎng)心氏片高、中、低劑量組及濃度為0.257 mg/mL的阿托伐他汀鈣片,按動(dòng)物體重給藥,每10 g動(dòng)物給藥0.1 mL。
1.3 試劑及儀器 FastKing cDNA 第一鏈合成試劑盒[批號(hào)KR116,天根生化科技(北京)有限公司];動(dòng)物組織總RNA提取試劑盒[批號(hào)DP431,天根生化科技(北京)有限公司];SuperReal熒光定量預(yù)混試劑 [批號(hào)FP205,天根生化科技(北京)有限公司];DNA酶1[批號(hào)RT411,天根生化科技(北京)有限公司];β-巰基乙醇(天津市江天化工技術(shù)有限公司);紫外可見分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司,型號(hào)756MC);Veriti PCR 熱循環(huán)儀(美國ABI公司,型號(hào)4375786);熒光定量PCR儀(美國ABI公司,型號(hào)7500fast);光學(xué)顯微鏡(日本Olympus公司,型號(hào)BH-2);體視鏡(德國,LEICA公司);LEICA CM1900組織包埋機(jī)(德國Leica公司);低速離心機(jī)(北京京立離心機(jī)有限公司,型號(hào)LDZ5-2);引物由上海生物工程有限公司設(shè)計(jì)及合成。
1.4 動(dòng)物造模及給藥 8周齡雄性C57BL/6J小鼠及ApoE-/-小鼠,均飼養(yǎng)于天津市人民醫(yī)院動(dòng)物房小鼠飼養(yǎng)籠內(nèi),每籠2只,飼養(yǎng)室恒溫(22±2)℃。人工光照明暗各12 h。所有小鼠在予普通飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,C57BL/6J小鼠繼續(xù)予普通飼料喂養(yǎng),ApoE-/-小鼠予高脂飼料喂養(yǎng)12周復(fù)制AS模型。ApoE-/-小鼠高脂飼料喂養(yǎng)12周后,將其隨機(jī)分為模型組、養(yǎng)心氏片高劑量組、養(yǎng)心氏片中劑量組、養(yǎng)心氏片低劑量組、陽性對(duì)照組,每組8只。C57BL/6J小鼠8只作為正常對(duì)照組。給藥方法:養(yǎng)心氏片高、中、低劑量組分別給予1.40 g/(kg·d)、0.70 g/(kg·d)、0.35 g/(kg·d),相當(dāng)于70 kg成人臨床劑量的2倍、1倍、0.5倍的養(yǎng)心氏片灌胃,陽性對(duì)照組給予2.57 mg/(kg·d)阿托代他汀鈣,相當(dāng)于成人20 mg/d臨床劑量的阿托伐他汀鈣片灌胃,每日1次;模型組及正常對(duì)照組給予等量的高溫滅菌蒸餾水灌胃,每日1次。灌胃時(shí)間為12周。
1.5 觀察指標(biāo)及方法
1.5.1 蘇木素-伊紅(Hematoxylin-Eosin,HE)染色及升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積測(cè)定 灌胃12周后處死小鼠,小鼠處死后迅速打開胸腔,左心室逆行灌注液體至主動(dòng)脈,鈍性分離主動(dòng)脈(從升主動(dòng)脈至髂動(dòng)脈分叉處),自頭臂干分叉處向近心端取主動(dòng)脈0.3 cm(升主動(dòng)脈)置于4%的多聚甲醛中固定,備做病理標(biāo)本。常規(guī)石蠟包埋切片,切片厚度5 μm,采用HE染色,用Image J 軟件檢測(cè)血管面積及斑塊面積。測(cè)量管腔面積(LA)、內(nèi)彈力膜圍繞面積(IELa),計(jì)算斑塊面積(PA)及校正后斑塊面積。斑塊面積=IELa-LA, 校正后斑塊面積=PA/IELa。其余組動(dòng)脈于-80 ℃冰箱保存。
1.5.2 實(shí)時(shí)熒光定量(qPCR)法檢測(cè)主動(dòng)脈組織各因子 檢測(cè)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)、血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)mRNA的表達(dá)。采用動(dòng)物組織總RNA提取試劑盒提取小鼠主動(dòng)脈組織總RNA,微量分光光度計(jì)檢測(cè)RNA樣品純度。然后按照反應(yīng)體系進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,RT-PCR反應(yīng)體系及條件按試劑盒說明書進(jìn)行。以GAPDH作為內(nèi)參照基因,GAPDH上游:5′-GTTACCAGGGCTGCCTTCTC-3′,GAPDH下游:5′-GATGGTGATGGGTTTCCCGT-3′;MCP-1上游: 5′-CCACTCACCTGCTGCTACTCATTC-3′,MCP-1下游:5′-CTGCTGCTGGTGATCCTCTTGTAG-3′;VCAM-1上游:5′-ATCTCAGGTGGCTGCACAAGTTG-3′,VCAM-1下游:5′-AGCGCACAGGTAAGAGTGTTCATC-3′;IL-6上游:5′-ACTTCCATCCAGTTGCCTTCTTGG-3′,IL-6:下游 5′-TTAAGCCTCCGACTTGTGAAGTGG-3′;TNF-α上游:5′-GCGACG TGGAACTGGCAGAAG-3′,TNF-α下游: 5′-GCCACAAGCAGGAATGAGAAGAGG-3′;NF-κB上游:5′-GACACGACAGAATCCTCAGCATCC-3′,NF-κB下游:5′-CCACCAGCA GCAGCAGACATG-3′;PCR反應(yīng)條件:95 ℃,10 min; 95 ℃,15 s;55 ℃,30 s;72 ℃,30 s;循環(huán)40次。然后進(jìn)行20 min的產(chǎn)物溶解程序,作溶解的曲線分析,將不同濃度的定量模板對(duì)數(shù)和相應(yīng)的CT值作圖。結(jié)果判定:△CT= CT- CTGAPDH。用各實(shí)驗(yàn)組樣本的△CT減去正常對(duì)照組樣本的△CT,得到△△CT,以2-△△CT表示mRNA的相對(duì)表達(dá)量。
2.1 各組小鼠升主動(dòng)脈HE染色結(jié)果 正常對(duì)照組小鼠動(dòng)脈管腔未見明顯改變,管壁外、中、內(nèi)膜3層結(jié)構(gòu)明顯,內(nèi)膜光滑無增厚,內(nèi)皮細(xì)胞完整連續(xù),內(nèi)膜下無沉積的脂質(zhì)及斑塊形成,彈力板完整,中膜血管平滑肌細(xì)胞長呈梭形,整齊排列;模型組小鼠主動(dòng)脈壁有明顯的斑塊形成,管腔狹窄,內(nèi)皮細(xì)胞缺失或不完整,內(nèi)膜表面不光滑,斑塊內(nèi)可見大量泡沫細(xì)胞浸潤,脂質(zhì)豐富,膽固醇結(jié)晶形成,有時(shí)可見斑塊破裂、出血、血栓形成。各藥物治療組主動(dòng)脈亦可見內(nèi)膜增厚、斑塊形成,但與模型組相比較,斑塊病變減輕,斑塊面積減小,泡沫細(xì)胞和脂質(zhì)減少,膽固醇結(jié)晶減少。詳見圖1。
圖1 各組小鼠升主動(dòng)脈HE染色結(jié)果
2.2 各組小鼠升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積比較 各給藥組與模型組相比,升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與養(yǎng)心氏片高劑量組相比,養(yǎng)心氏片低劑量組與養(yǎng)心氏片中劑量組升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積隨養(yǎng)心氏片劑量水平的上升而逐漸下降,呈量效關(guān)系,而養(yǎng)心氏片高劑量組與陽性對(duì)照組升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。
2.3 各組小鼠主動(dòng)脈NF-κB信號(hào)通路相關(guān)因子表達(dá)水平比較 與正常對(duì)照組小鼠相比,模型組及各給藥組小鼠主動(dòng)脈NF-κB、MCP-1、VCAM-1、TNF-α、IL-6表達(dá)水平明顯上調(diào)(P<0.05)。各給藥組小鼠主動(dòng)脈NF-κB、MCP-1、VCAM-1、TNF-α、IL-6表達(dá)水平低于模型組小鼠,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。養(yǎng)心氏片高劑量組小鼠主動(dòng)脈NF-κB、MCP-1、VCAM-1、TNF-α、IL-6表達(dá)水平低于養(yǎng)心氏片低劑量組及養(yǎng)心氏片中劑量組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且呈劑量依賴性,即小鼠主動(dòng)脈NF-κB、MCP-1、VCAM-1、TNF-α、IL-6表達(dá)水平隨養(yǎng)心氏片給藥劑量的增加而下降。養(yǎng)心氏片高劑量組小鼠主動(dòng)脈NF-κB、MCP-1、VCAM-1、TNF-α、IL-6表達(dá)水平與陽性對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表2。
表1 各組小鼠升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積水平(±s) mm2
與模型組比較,1)P<0.05;與養(yǎng)心氏片高劑量組比較,2)P<0.05
表2 各組小鼠主動(dòng)脈NF-κB信號(hào)通路相關(guān)因子表達(dá)水平比較(±s)
1)與正常對(duì)照組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與養(yǎng)心氏片高劑量組相比,P<0.05
AS的治療一直是研究的熱點(diǎn),AS是一種由多種因素導(dǎo)致的慢性血管性炎癥性疾病,目前臨床上治療AS主要采用介入治療或降脂治療,介入治療風(fēng)險(xiǎn)較大,而降脂藥長期服用易損傷肝功能,停藥后血脂水平極易反彈,甚至比未用降脂藥之前血脂水平更高,導(dǎo)致很多病人不能長期耐受。中醫(yī)診治具有辨證論治及整體治療的雙重特點(diǎn),中藥毒副作用小,長期服用無明顯不適,耐受性強(qiáng),其作用多靶點(diǎn)、多途徑,可根據(jù)病人的情況調(diào)整用藥,較西藥用藥更加靈活,可作為治療AS的一種長期有效的療法。
多項(xiàng)臨床試驗(yàn)證明,養(yǎng)心氏片對(duì)冠心病具有良好療效,養(yǎng)心氏片源于著名老中醫(yī)周次清的臨床經(jīng)驗(yàn)方,由人參、黃芪 、丹參、醋延胡索等13味藥物組成,具有益氣活血、化瘀止痛的功效。以“養(yǎng)心理論”為指導(dǎo)思想所創(chuàng)造的養(yǎng)心氏片,圍繞著“心主血、心主脈、心藏神”的生理功能,體現(xiàn)著養(yǎng)心氏片以補(bǔ)為養(yǎng)、以通為養(yǎng)、以安為養(yǎng)的學(xué)術(shù)思想,主治冠心病氣虛血瘀證。統(tǒng)計(jì)顯示:冠心病的13種中醫(yī)證型中氣虛血瘀證占13.85%,排名第三,而在腦梗死13種中醫(yī)證型中,氣虛血瘀證占19.42%,排名第二[2]。流行病學(xué)調(diào)查顯示:長春地區(qū)肥胖合并頸動(dòng)脈粥樣硬化的四大主要證型之一是氣虛血瘀證[3]。由此可見AS常見證型是氣虛血瘀證。
近年來有大量的研究關(guān)于NF-κB活性抑制藥延緩AS病程的報(bào)道,故NF-κB信號(hào)通路在AS進(jìn)程中起關(guān)鍵作用[4]。研究發(fā)現(xiàn),從早期的脂質(zhì)氧化、內(nèi)皮細(xì)胞受損,到AS斑塊的形成,始終伴隨著炎癥反應(yīng),而在AS形成中,參與炎癥反應(yīng)的很多重要炎癥因子都是 NF-κB 的靶基因,NF-κB信號(hào)通路調(diào)控了這些炎癥因子的轉(zhuǎn)錄[5]。典型的NF-κB是由多肽鏈p50和p65亞基組成,當(dāng)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),NF-κB與抑制蛋白(IκB)結(jié)合形成三聚體,其在細(xì)胞質(zhì)中以無活性的形式存在[6],當(dāng)細(xì)胞受到外界信號(hào)刺激時(shí),IκB發(fā)生磷酸化并降解,此時(shí)NF-κB逃離IκB的控制而被激活,NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)并與靶基因相應(yīng)部位結(jié)合,開啟相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄[7-8]。在 AS中,NF-κB 是黏附分子、趨化因子、細(xì)胞因子、炎癥因子以及生長因子的重要調(diào)控因子,可促進(jìn)斑塊的形成與發(fā)展,最終導(dǎo)致斑塊破裂引起冠心病以及腦卒中等危重心血管疾病的發(fā)生[9-10]。NF-κB是一類具有調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄作用的因子,促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生是通過激活多種細(xì)胞因子表達(dá)來實(shí)現(xiàn),目前已知細(xì)胞黏附分子ICAM-1和VCAM-1的表達(dá)受到轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控[11]。TNF-α通過正負(fù)反饋激活NF-κB,引起炎癥持續(xù)發(fā)生導(dǎo)致AS。TNF-α以通過激活 NF-κB 信號(hào)途徑,促使大量的炎癥因子與黏附分子在內(nèi)皮細(xì)胞合成,這些因子可以激活或者募集各類炎癥細(xì)胞,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,加速血管氧化、炎癥反應(yīng)及血栓形成[12]。VCAM-1是免疫球蛋白超家族的成員,在機(jī)體受到致炎因子如TNF-α、IL-6的刺激下,VCAM-1的表達(dá)會(huì)增加,參與淋巴細(xì)胞的活化與遷移,并在炎癥過程中起重要作用[13]。NF-κB可調(diào)控TNF-α、IL-6、VCAM-1、MCP-1的表達(dá),一方面,TNF-α、IL-6可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)VCAM-1,可誘導(dǎo)單核細(xì)胞黏附至血管內(nèi)皮,衍變成為泡沫細(xì)胞,另一方面,TNF-α、IL-6促進(jìn)巨噬細(xì)胞表達(dá)MCP-1,可趨化單核細(xì)胞遷移入動(dòng)脈內(nèi)皮下層,然后巨噬細(xì)胞通過攝取氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)形成泡沫細(xì)胞,加速動(dòng)脈粥樣斑塊的形成,更重要的是,TNF-α、IL-6可進(jìn)一步活化NF-κB,促進(jìn)TNF-α、IL-6、MCP-1、VCAM-1的表達(dá),形成一個(gè)惡性循環(huán),加劇AS的發(fā)展[4]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,養(yǎng)心氏片可降低主動(dòng)脈NF-κB信號(hào)通路下游相關(guān)因子TNF-α、IL-6、VCAM-1、MCP-1的表達(dá)。表明養(yǎng)心氏片可通過調(diào)節(jié)NF-κB信號(hào)通路降低炎癥反應(yīng),減少趨化單核細(xì)胞在受損血管內(nèi)皮處轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞,減緩泡沫細(xì)胞的形成,發(fā)揮AS的作用,而養(yǎng)心氏片高劑量組對(duì)NF-κB信號(hào)通路相關(guān)因子的調(diào)節(jié)效果與阿托伐他汀無明顯差異。提示養(yǎng)心氏可有效改善AS,其機(jī)制可能與降低AS小鼠升主動(dòng)脈斑塊校正后斑塊面積及下調(diào)主動(dòng)脈NF-κB信號(hào)通路相關(guān)因子 mRNA的表達(dá)有關(guān)。