現代醫學已經證實血管內皮細胞功能障礙是冠狀動脈粥樣硬化的一個主要原因,而超氧化物歧化酶(SOD)可以通過延緩細胞衰老,清除氧自由基,阻止自由基連鎖反應以及抑制炎性反應而維持內皮細胞功能[1],丙二醛(MDA)是組織細胞損傷的產物,冠狀動脈粥樣硬化性心臟病由于長時間的血管病變導致心肌缺血,長時間的心肌缺血導致心肌功能障礙,心肌組織產生的一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶(NOS)減少,進一步加重了心肌損害,促進心肌功能減低。本試驗通過給予動脈粥樣硬化大鼠參芍膠囊治療后檢測心肌組織中NO、NOS、SOD 及MDA水平的變化,從而驗證參芍膠囊是否通過影響心肌組織中NO、NOS、SOD 及MDA而改善血管動脈粥樣硬化。
1 材料與方法
1.1 實驗動物 Wistar 大鼠50只,雌雄各半,體重(250±10)g,由河北醫科大學實驗動物中心提供,合格證編號805108。
1.2 實驗藥品 膽固醇(分析純)購于上海新興化學試劑公司,膽酸鈉購于德國Serva公司,丙基硫氧嘧啶為上海復興制藥廠有限公司原料藥(質量標準符合C.P>2000版藥典),維生素D注射液購于上海第九制藥廠。參芍膠囊購于河北長天藥業有限公司,合格證號:Z10960062。NO、 NOS、SOD 及MDA試劑盒均購自南京建成生物制品有限公司。
1.3 實驗儀器 (1)雙功能水浴恒溫振蕩器,型號:SHA-BA,產地:金壇市杰瑞爾電器有限公司。(2)漩渦混勻器,型號:IKA-MSZ,產地: IKA Works Guangzhou。(3)低速臺式離心機,型號:TDL-5-A,產地:上海安亭科學儀器廠。(4)501-A型超級恒溫器, 產地:上海實驗儀器廠有限公司。(5)Stat-Fax-2100酶標儀,產地:Awareness technologying。(6)高速冷凍離心機,型號:GL-16G-Ⅱ型,產地:上海安亭科學儀器廠。
1.4 動物模型的制備 正常飼料喂養1周后,隨機分成對照組及模型組和治療組,對照組給予普通飼料,模型組給予高脂飼料,即3%膽固醇、0.5%膽酸鈉、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%豬油、81.3%基礎飼料,同時在喂食開始時一次性腹腔注射維生素D 60萬IU/kg;對照組給予同等體積的生理鹽水[1]。治療組在給予高脂飼料的同時給予參芍膠囊灌胃,其中高、中、低劑量組分別按125mg/kg、250m g/kg、500mg/kg的劑量。6周后處死大鼠,分別取其心肌組織,將心肌組織勻漿后進行檢測。
1.5 實驗方法 將實驗動物隨機分成5組,對照組、模型組與治療組(低、中、高三個劑量治療組),各組動物均為雌雄各半。首先自由飲食1周,然后對照組給予普通飲食,模型組給予高脂飲食,治療組除給予高脂飲食外,治療組在給予高脂飼料的同時給予參芍膠囊灌胃,其中高、中、低劑量組分別按125mg/(kg·d)、250mg/(kg·d)、500mg/(kg·d)的劑量。6周后處死大鼠,分別取其心肌組織,將心肌組織勻漿后進行NO、NOS、SOD及MDA水平的檢測。
1.6 檢測指標及方法 分別檢測對照組、模型組與治療組中心肌組織中NO、NOS、SOD及MDA的水平,試劑盒均購自南京建成生物制品有限公司,具體操作步驟見試劑盒說明書。
1.7 統計學方法 數據以均數±標準差(x±s)表示,采用F檢驗、q檢驗、t檢驗,檢驗水準α=0.05。
2 結果
見表1、表2。表1 各組心肌組織中NO、TNOS水平的比較 注:(1)NO水平的統計學分析表明:模型組 vs對照組,★P<0.05,模型組vs低劑量組,P>0.05, 模型組vs中劑量,★P<0.05,模型組vs高劑量,P>0.05。(2)TNOS水平的統計學分析表明:模型組 vs對照組,★P<0.05,模型組vs低劑量組,P>0.05, 模型組vs中劑量,★P<0.05,模型組vs高劑量,P>0.05 表2 實驗組與對照組中大鼠心肌組織中SOD 、 MDA水平的比較
3 討論
本試驗結果表明,對冠狀動脈粥樣硬化造成的心肌功能的影響,本實驗體現為心肌組織產生的NO水平及NOS活性的降低,同時有SOD水平的降低和MDA水平的升高,治療組分別給予參芍膠囊低、中、高劑量治療,6周后分別觀察心肌組織中各指標變化情況。通過統計學分析得出如下結論:與模型組相比:三種劑量組對心肌功能均有改善作用,但低劑量組和高劑量組對于心肌功能的影響差異無顯著性(P>0.05),只有中劑量組有明顯的改善心肌功能的作用,差異有顯著性(P<0.05)。
通過上述試驗結果可以看出,參芍膠囊可以通過影響NO、NOS、SOD及MDA的水平而改善冠狀動脈粥樣硬化性心臟病大鼠心肌功能的作用,驗證了參芍膠囊治療
冠心病心肌缺血的機制。
目前,大量的流行病學、基礎及臨床研究已經公認,高脂血癥及其隨后形成的動脈粥樣硬化是導致缺血性心臟疾病最重要的危險因素[2]。長時間的心肌缺血會導致心肌細胞功能障礙,進一步影響心臟舒張及收縮功能,導致冠狀血管損傷,血管內皮功能細胞障礙(endothelialdysfunction,ED),最后導致缺血性心肌病 ,而內皮功能障礙又與動脈粥樣硬化的形成、發展密切相關,是一個惡性循環過程。參芍膠囊是根據中醫氣血相關理論組方制成治療冠心病心絞痛的高效新型中成藥,主要由其有效成分主要是人參莖葉皂苷及有活血化瘀滋陰止痛、降血脂的白芍。參芍膠囊以人參為君藥,用于補氣,以白芍為臣藥,行瘀止痛,養血和陰,兩藥合用,共奏活血化瘀,益氣止痛之功效。
內皮功能障礙是指血管內皮細胞對非適應性功能狀態所作的有限調整,通常是內皮細胞功能特性改變或功能的部分缺失。內皮細胞具有多方面的生理功能,主要為調節血管張力,維持凝血和纖溶系統之間的平衡,抑制血小板的聚集和活性等。它通過分泌具有擴血管作用的內皮源性舒張因子(EDRF,即NO)來調節血管張力,因此通常使用內皮依賴性的血管舒張功能來反映內皮功能[3]。內皮細胞功能障礙時其釋放到心肌組織中的NO、NOS均減少。本實驗以NO及一氧化氮合酶(NOS)作為監測指標,可以較好地反映內皮細胞功能,NOS是NO合成過程中的關鍵酶,故可以從機制上探討心肌功能受損及改善的原因。
MDA為脂質過氧化代謝產物,含量增高時,說明有明顯的組織或細胞損傷;SOD是組織自身產生的抗氧化酶,對組織或細胞具有保護作用,含量增高時說明組織或細胞抗氧化損傷的能力增強[4],本實驗中,冠狀動脈粥樣硬化大鼠心肌組織中SOD水平降低,而MDA水平升高;給予參芍膠囊治療后,可見有明顯的MDA降低及SOD的升高,說明參芍膠囊有增強心肌抗氧化及抗損傷的功能。
本實驗研究表明了參芍膠囊可以改善心肌細胞功能。其機制可能與下列方面有關:參芍膠囊是由人參莖葉皂苷、白芍組成中藥制劑,具有活血化瘀、益氣止痛的功效。現代藥理研究證實,參芍膠囊中所含的人參皂苷能增加紅細胞內的2,3-二磷酸甘油酸,可以降低血紅蛋白對氧的親和力,增加組織對氧的攝取;能激活乳酸脫氧酶、琥珀酸脫氫酶,加強心肌細胞的能量代謝(三羧酸循環、氧化磷酸化)產生心臟活動的能量;能使前列環素I2/血栓素A2比值升高,擴張血管,抑制血小板聚集;能消除自由基,有抗氧化,穩定溶酶體,保護心肌的作用[5]。白芍有鎮靜、降溫作用,能降低心肌耗氧量[5]。參芍膠囊通過降低血脂從而改善血管內皮細胞功能的作用療效肯定,其機理復雜,有待進一步探討。(參考文獻:參芍膠囊對動脈粥樣硬化大鼠心肌功能的影響,,中華中西醫雜志2008年第9卷第12期)