范才清 陳 姚 張 帆 蒲建璐
(四川大學(xué)華西醫(yī)院,四川 成都 610000)
急性心肌梗死(AMI)是患者冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)供血不足或中斷供血情況,導(dǎo)致心肌組織持續(xù)性處于缺血缺氧狀態(tài)進(jìn)而引發(fā)心肌壞死性病變[1]。國內(nèi)外研究表明,除心功能降低外,AMI患者在病理上還表現(xiàn)為心肌組織鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)、心室重構(gòu)和氧自由基生成。上述病理表現(xiàn)涉及多項(xiàng)觀察指標(biāo),如心肌游離鈣、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)[2-3]。研究上述指標(biāo)的變化趨勢,對(duì)于揭示AMI發(fā)病機(jī)制、評(píng)估療效、為AMI治療提供新的方向具有積極意義。在中醫(yī)理論中,AMI屬于“卒心痛”范疇,心脈瘀阻、心氣內(nèi)虛是本病的病因病機(jī)[4]。中藥方劑扶正通絡(luò)解毒湯由黃芪、丹參、水蛭、黃連、當(dāng)歸等中藥材組成,具有通絡(luò)解毒、益氣活血的功效[5],可針對(duì)AMI病因病機(jī)對(duì)癥治療,取得顯著療效,但目前尚缺少中藥治療AMI與西醫(yī)理論中心肌組織鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)、心室重構(gòu)和氧自由基生成調(diào)節(jié)關(guān)系的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究[6]。本研究通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方式探討了扶正通絡(luò)解毒湯對(duì)AMI大鼠模型血清MMP-9、MDA、SOD活性及心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度的影響及相關(guān)作用機(jī)制,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取60只健康的無特定病原體(SPF)級(jí)SD大鼠,均為雄性,體質(zhì)量200~300 g,周齡10~12周,實(shí)驗(yàn)前體檢身體健康、活動(dòng)正常、心臟功能和心電圖譜正常,預(yù)計(jì)生存期大于6個(gè)月,由上海劍鈍生物科技有限公司提供,合格證號(hào)為SCXK(滬):2019-0013。AMI大鼠模型構(gòu)建、飼養(yǎng)和后續(xù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均與上海劍鈍生物科技有限公司合作完成。造模前籠養(yǎng)大鼠7 d適應(yīng)環(huán)境,飼養(yǎng)溫度(22±2)℃,濕度(60±10)%,飲用水為純凈水,飼料符合GB14924.3-2010標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)周期4~6周,嚴(yán)格按國家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理法規(guī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 扶正通絡(luò)解毒湯(組成:黃芪、銀耳各30 g,丹參、生地黃、梔子、白芍各15 g,麥冬12 g,柴胡、紅花、川芎、當(dāng)歸、連翹、檀香、金銀花各10 g,水蛭、黃連各6 g,甘草7 g。藥材由成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)技所大藥房提供,將上述藥材浸泡后用400 mL水煎煮沸,去渣取藥汁,繼續(xù)煎煮濃縮至原液質(zhì)量濃度為2 g/mL)。鹽酸地爾硫片(合心爽,天津田邊制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字H12020126),0.9%氯化鈉溶液(青島日水生物,10801-1),克賽依諾肝素鈉注射液(NOFI WIN?THROP INDUSTRIE,規(guī)格0.6 mL∶6 000 A×aIU,2支)。
1.3 試劑與儀器 PBS緩沖液(上海鼓臣生物技術(shù)有限公司)、戊巴比妥鈉(上海信裕生物科技有限公司)、大鼠血清MMP-9酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)檢測試劑盒(上海美軒生物科技有限公司,MEXN-R0581)、SOD ELISA試劑盒(上海創(chuàng)祥生物)、MDA ELISA試劑盒(上海篤瑪生物科技有限公司)、組織鈣離子濃度比色法定量檢測試劑盒(杰美基因,GMS50097.2);大鼠血清CK-MB ELISA檢測試劑盒(濰坊祺翔生物科技有限公司,MB-6930)、大鼠cTnI ELISA檢測試劑盒(江西江藍(lán)純生物試劑有限公司,JLC14924)。BLS-X2獸用彩超機(jī)(徐州貝爾斯電子科技有限公司),ST-960多功能酶標(biāo)儀(科華),6/0可吸收縫線(博達(dá)),D-16C臺(tái)式小型冷凍離心機(jī)(賽多利斯),BS124S電子分析天平(賽多利斯),LS-20ECG動(dòng)物心電圖記錄分析儀(北京拜安吉科技有限公司),HX-101E小型動(dòng)物呼吸機(jī)(成都秦盟科技有限公司),UV754N紫外分光光度儀(青島路博)。
1.4 分組與造模 見表1。采用隨機(jī)數(shù)字表法將60只SD大鼠分為造模組與假手術(shù)組,每組30只。造模組采用改良冠脈結(jié)扎手術(shù)法制作AMI大鼠模型,術(shù)前以2.5 mL/kg腹腔注射3%的戊巴比妥鈉溶液麻醉,大鼠肌腱反射消失后實(shí)施手術(shù),取仰臥位,注射肝素鈉,鼠頸前區(qū)除毛、備皮,分離右頸部外靜脈和氣管,連接呼吸機(jī),潮氣量6 mL/kg,吸氣∶呼氣比為1∶2,呼吸頻率80次/min,胸前取備皮,連接心電監(jiān)護(hù)裝置(心電圖),沿著鎖骨中線做縱切口,剝離皮膚,L4~L5肋間鈍性分離肌層,開胸,剪開心包,輕壓胸廓,暴露心臟,在肺動(dòng)脈圓錐、左心耳間,距冠狀動(dòng)脈起始2~3 mm處用6/0縫線結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支,此時(shí)大鼠左室前壁變白、心跳減弱,將心臟還納胸腔,關(guān)胸、縫合切口,術(shù)后1~5 min內(nèi)大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背向上抬高≥0.1 mV或病理性Q波作為手術(shù)成功的標(biāo)志。假手術(shù)組僅開胸,不給予冠脈結(jié)扎,術(shù)后2 h抽取鼠尾靜脈血測定CK-MB活性、cTnI濃度,造模組大鼠血清CK-MB活性比值及cTnI水平較假手術(shù)組升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),證明造模成功。
表1 兩組大鼠術(shù)后2 h血清CK-MB比值及cTnI水平比較(±s)
表1 兩組大鼠術(shù)后2 h血清CK-MB比值及cTnI水平比較(±s)
與假手術(shù)組比較,△P<0.05
組別造模組假手術(shù)組cTnI(μg/L)1.97±0.46△0.92±0.21 n 30 30 CK-MB2/CK-MB1 1.86±0.42△1.25±0.17
1.5 干預(yù)方法 采用隨機(jī)數(shù)表法將造模成功的30只AMI大鼠分為3組,各組10只,參照60 kg標(biāo)準(zhǔn)成人臨床用藥劑量,利用體表面積-劑量對(duì)應(yīng)關(guān)系換算灌胃藥液劑量1 mL/100 g。中藥組予扶正通絡(luò)解毒湯:用0.9%氯化鈉溶液將扶正通絡(luò)解毒湯2 g/mL稀釋為1.4 g/mL,灌胃劑量為8 g/kg。西藥組予鹽酸地爾硫片溶液:將30 mg鹽酸地爾硫卓片研成粉末后,加0.9%氯化鈉溶液稀釋為0.75 g/L,灌胃劑量2.6 mg/kg。模型組給予等量的0.9%氯化鈉溶液灌胃。各組均在成模24 h后通過灌胃給藥,每天給藥1次,連續(xù)給藥7 d,期間檢測和比較3組大鼠相關(guān)指標(biāo)水平。
1.6 標(biāo)本采集與檢測 1)血清MDA、MMP-9濃度和SOD活性:在給藥前后抽取鼠尾靜脈血約1 mL置于不含熱原和內(nèi)毒素的試管中,3 000 r/min離心10 min取上清液在2 h內(nèi)完成檢測,不能在2 h內(nèi)完成檢測的血清樣本及試劑盒均應(yīng)保存在4℃環(huán)境中。檢測時(shí)利用96孔板上樣,每組待測血清樣本做3個(gè)復(fù)孔,按照ELI?SA檢測試劑盒說明書要求操作,主要步驟為:預(yù)處理→上樣(標(biāo)準(zhǔn)品、待測品稀釋液,平行樣本)→加帶有辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的一抗→封孔,37℃孵育60 min→洗板(PBS緩沖液洗滌5次)→加二抗,封板,37℃避光孵育15 min→加顯色液、終止液→利用酶標(biāo)儀測定各孔OD值。檢測方法為雙抗夾心法,利用酶標(biāo)儀測定血清MDA、MMP-9和SOD吸光度,檢測波長450 nm,并利用標(biāo)準(zhǔn)曲線換算成濃度值和單位酶活值。2)比色法測定梗死區(qū)心肌游離鈣離子濃度:給藥第7日,在抽血完成后處死各組大鼠,通過手術(shù)取出大鼠心臟組織,在顯微鏡引導(dǎo)下將梗死區(qū)心肌剪成小塊,稱質(zhì)量后用PBS溶液清洗,利用液氮冷凍并碾成粉末,加入裂解液后孵育30 min制成心肌細(xì)胞液,16 000 r/min離心5 min,取上清,按照檢測試劑盒說明書要求,利用比色法測定心肌游離鈣離子濃度,分光光度儀的檢測波長為570 nm。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)軟件。對(duì)研究資料之間進(jìn)行對(duì)比分析,計(jì)量資料表示為()形式,組間兩兩配對(duì)比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料(%)組間兩兩比較采取χ2檢驗(yàn);組內(nèi)資料兩兩比較采取單因素方差分析,3組及以上資料比較則采取Z檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠血清MMP-9、MDA和SOD水平比較見表2。給藥7 d后,與給藥前相比,3組AMI大鼠的血清MMP-9、MDA濃度和SOD活性改善水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。MMP-9、MDA濃度:中藥組<西藥組<模型組;SOD活性:中藥組>西藥組>模型組。
表2 各組大鼠干預(yù)前后血清MMP-9、MDA濃度及SOD活性比較(±s)
表2 各組大鼠干預(yù)前后血清MMP-9、MDA濃度及SOD活性比較(±s)
與本組干預(yù)前比較,?P<0.05;與中藥組同時(shí)期比較,△P<0.05;與西藥組同時(shí)期比較,▲P<0.05
組別中藥組(n=10)西藥組(n=10)模型組(n=10)時(shí)間干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后干預(yù)前干預(yù)后MMP-9(nmol/L)465.42±48.17 276.54±24.82*464.98±49.06 382.45±30.95*△465.89±50.47 459.46±48.74*▲MDA(nmol/mg)3.05±0.41 1.24±0.21*3.02±0.35 2.05±0.19*△3.04±0.43 2.97±0.41*▲SOD(nU/mg)5.12±0.95 20.72±2.14*5.14±1.03 13.25±2.95*△5.09±0.91 5.02±1.05*▲
2.2 各組大鼠梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度比較 見表3。給藥第7日,3組大鼠梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05):中藥組<西藥組<模型組。
表3 各組大鼠梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度比較(nmol/L,±s)
表3 各組大鼠梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度比較(nmol/L,±s)
與中藥組比較,?P<0.05;與西藥組比較,#P<0.05;與模型組比較,△P<0.05
組別中藥組西藥組模型組n 10 10 10梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度159.62±9.74#△208.18±8.43*△321.82±15.19*#
AMI是一種發(fā)病率、致死率和致殘率較高的心腦血管疾病。AMI病因的十分復(fù)雜,一般認(rèn)為,冠動(dòng)脈供血供氧不足是誘發(fā)AMI的主因[7],而國內(nèi)外近年來的研究則指出,AMI的發(fā)生和進(jìn)展還很有可能與下述原因有關(guān)。1)心肌細(xì)胞游離Ca2+負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)心肌舒縮功能,其濃度水平也與心肌細(xì)胞興奮程度呈正相關(guān),而AMI發(fā)生后患者心肌游離Ca2+出現(xiàn)超載,患者心臟收縮和舒張出現(xiàn)障礙,引發(fā)心力衰竭[8-9]。2)心肌組織持續(xù)性缺血缺氧會(huì)引發(fā)心室重構(gòu),心肌組織通過分泌MMPs來降解心肌膠原蛋白和基底膜,重塑心臟適應(yīng)性。而研究也提示,此時(shí)患者血清中MMP-9的濃度較正常水平顯著升高[10-11]。(3)AMI發(fā)生后,患者大腦中氧自由基的產(chǎn)生明顯加快,此時(shí)SOD會(huì)因清除過多氧自由基而消耗,并產(chǎn)生大量生物毒性脂質(zhì)過氧化物MDA,從而損傷患者腦細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞,引發(fā)腦梗死等不良反應(yīng)[12]。西醫(yī)針對(duì)AMI成因和進(jìn)展趨勢,采用鈣離子阻滯劑如硫氮酮等藥物治療,以抑制心肌鈣離子內(nèi)流、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈血管、松弛心血管平滑肌[13],臨床研究結(jié)果顯示,應(yīng)用硫氮酮治療AMI的有效率為60%~70%,對(duì)于室上性心動(dòng)過速的療效優(yōu)秀,高達(dá)88%~94%,對(duì)于心血管血氧供應(yīng)改善十分顯著[14]。不過硫氮酮對(duì)于抗氧化指標(biāo)和心室重構(gòu)的影響少有文獻(xiàn)提及,也具有較多的不良反應(yīng)和禁忌證,因此應(yīng)探尋一種更為安全有效的AMI治療方案,以便獲得更理想的療效和預(yù)后[15]。
近年來,臨床越來越重視將中醫(yī)辨證論治或中西醫(yī)結(jié)合治療心血管疾病。中醫(yī)理論將AMI歸為“胸痹”“卒心痛”范疇,認(rèn)為AMI的病機(jī)分為稟賦不足、瘀血阻心、痰瘀閉心、情志致郁、寒邪凝滯等。AMI患者的共同病證為心絡(luò)不通,雖原因各異,但均應(yīng)活血散結(jié)、解毒通絡(luò)。中醫(yī)認(rèn)為濁毒是炎癥因子、氧自由基,而鈣調(diào)紊亂、心室結(jié)構(gòu)改變則是“阻絡(luò)”表現(xiàn)[16]。扶正解毒通絡(luò)湯方中含有丹參、黃芪、黃連、梔子、麥冬、水蛭等中藥材,從組方配伍上分析,丹參歸心、肝經(jīng),可活血祛瘀,通經(jīng)止痛;黃芪可補(bǔ)益正氣;丹參、黃芪二者為君藥,主治胸痹心痛。水蛭可破血通經(jīng)、黃連可清熱解毒,水蛭、黃連為臣藥,主治心經(jīng)實(shí)熱。麥冬可潤肺清心、瀉熱生津;柴胡可和解表里,疏肝解郁,升陽舉陷;白芍可養(yǎng)血調(diào)經(jīng)止痛,麥冬、白芍和柴胡均為佐藥,主治熱病心煩、胸脅脹痛。連翹、甘草為使,可清熱、解毒、散結(jié)、消腫、調(diào)和諸藥,主治心氣虛,心悸怔忡?;趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代藥理學(xué)也表明,扶正通絡(luò)解毒湯中的丹參酮ⅡA可顯著縮小心肌梗死范圍,復(fù)方丹參注射液則具有抗心肌缺血、減少心肌細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)、抑制Ca2+內(nèi)流的功效;黃芪則富含多糖、皂苷類、黃酮類和氨基酸化學(xué)物質(zhì),黃芪總皂苷具有抗氧化、清除氧自由基等藥理作用,黃芪甲苷則具有舒張血管平滑肌、緩解肌漿網(wǎng)、保護(hù)腦細(xì)胞等藥理作用,可有效預(yù)防心室重構(gòu)、保護(hù)心肌組織;其余中藥材則具有免疫調(diào)節(jié)、降血糖、降血壓、抗疲勞、抗炎等藥理作用[17],這些都是扶正解毒通絡(luò)湯治療AMI的理論基礎(chǔ)。
至今為止,雖有文獻(xiàn)對(duì)心肌細(xì)胞游離Ca2+、MMP-2、MMP-9和心肌抗氧化指標(biāo)水平與AMI療效和預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行了研究,證實(shí)上述實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測結(jié)果與AMI患者的療效評(píng)估、轉(zhuǎn)歸預(yù)后具有關(guān)聯(lián)性,但仍缺少將中藥療效與心肌細(xì)胞游離Ca2+、MMP-2、MMP-9和心肌抗氧化指標(biāo)聯(lián)系起來的研究[18]。本研究結(jié)果顯示,給藥后3組AMI模型大鼠的血清MMP-9、MDA濃度、SOD活性及梗死區(qū)心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果表明扶正通絡(luò)解毒湯可促進(jìn)AMI模型大鼠的MMP-9、MDA濃度和SOD單位活性水平的改善,也能降低缺血心肌組織內(nèi)游離鈣離子濃度水平。這一結(jié)果值得進(jìn)一步研究。