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主管单位:内蒙古自治区食品药品监督管理局
主办单位:内蒙古自治区食品药品学会
编辑出版:北方药学编辑部
刊期:月刊
国内定价:每期12元 ,全年144元
创刊时间:2004年
国内统一刊号:CN15-1333/R
国际标准刊号:ISSN1672-8351
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实验研究
 
黄芪甲苷对心力衰竭大鼠心肌的影响 2018/10/22
   


黄芪甲苷对心力衰竭大鼠心肌的影响
吕全午(河南省中牟县人民医院  中牟  451450)
摘要:目的:探讨黄芪甲苷对心力衰竭(HF)大鼠心肌的影响。方法 选取健康SD雄性大鼠100只,将大鼠随机分为五组,假手术组、模型组、高剂量黄芪甲苷组、低剂量黄芪甲苷组、阳性组各20只。假手术组和模型组大鼠每天给予2ml生理盐水,低剂量、高剂量组大鼠每天给予30mg/kg、70mg/kg黄芪甲苷溶液,阳性组大鼠每天给予盐酸曲美他嗪10mg/kg,持续8周。采用心脏超声检查,记录各组大鼠心脏结构指标,行左室插管记录血流动力学参数,测定左室质量指数(LVMI)和右室质量指数(RVMI)。行HE、Masson染色,观察心肌细胞形态学变化和心肌胶原容积分数(CVF)。结果 与假手术组相比,模型组大鼠左室后壁厚度(LVPWD)、左室舒张末期压力(LVEDP)、左室收缩压(LVSP)、LVMI、CVF均明显升高(P<0.01);与模型组相比,低剂量、高剂量黄芪甲苷组、阳性组的大鼠LVPWD、LVEDP、LVSP、LVMI、CVF均明显降低(P<0.01);与低剂量黄芪甲苷组相比,高剂量组的LVPWD、LVEDP、LVSP、LVMI、CVF均明显降低(P<0.01)。且HE染色结果显示,给药组大鼠与模型组相比,心肌细胞肥大程度减轻、排列较整齐、细胞间质无明显增多。结论 黄芪甲苷可降低左室壁厚度、降低血压、抑制HF大鼠心肌纤维化、改善血流动力学、保护心肌细胞。研究结果可为其在临床应用于心血管疾病的防治提供依据和参考。
关键词:黄芪甲苷  盐酸曲美他嗪  心力衰竭  心肌

The effects of astragaloside on cardiac myocytes in rats with heart failure
Lv Quan-wu(Zhongmou People 's Hospital,Henan Zhengzhou,451540)
Abstract:Objective: To investigate the effects of astragaloside on cardiac myocytes in rats with heart failure (HF). Methods:100 healthy male SD rats were selected and randomly divided into five groups, namely sham operation group, model group, high dose astragaloside group, low dose astragaloside group and positive group, with 20 rats in each. The rats in the sham operation group and the model group were given 2ml physiological saline every day, while rats in the low dose and high dose groups were given 30mg/kg and 70mg/kg astragaloside solution and the rats in the positive group were given trimetazidine hydrochloride 10mg/kg daily. All the treatment lasted 8 weeks. The heart structure indexes of each group were recorded by echocardiography; the hemodynamic parameters were recorded and the left ventricular mass index (LVMI) and right ventricular mass index were measured (RVMI) by conducting left ventricular intubation. The morphological changes of myocardial cells and the volume fraction of myocardial collagen (CVF) were observed by HE and Masson staining. Results: Compared with those of the sham operation group, the left ventricular posterior wall thickness (LVPWD), left ventricular end diastolic pressure (LVEDP), left ventricular systolic pressure (LVSP), LVMI and CVF all significantly increased in the model group (P<0.01); compared with those of the model group, the LVPWD, LVEDP, LVSP, LVMI and CVF of the rats in the low dose and high dose of astragaloside group and the positive group decreased significantly (P<0.01); compared with those of the low dose astragaloside group, LVPWD, LVEDP, LVSP, LVMI and CVF in the high dose group decreased obviously (P<0.01). The results of HE staining showed that compared with the model group, the hypertrophy of the cardiac muscle cells in the drug treated group decreased, the arrangement was more neat, and the interstitial cells of the treated group did not increase significantly. Conclusion: Astragaloside can reduce the left ventricular wall thickness, reduce blood pressure, inhibit myocardial fibrosis, improve hemodynamics and protect myocardial cells in HF rats. The study results can provide a basis and reference for the prevention and treatment of cardiovascular diseases in clinical practice.
Key words:Astragaloside; trimetazidine hydrochloride; heart failure; myocardium

心力衰竭(HF)是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍,不能将静脉回心血量充分排出心脏,导致血流动力学异常,从而引起心脏循环障碍症候群[1]。心力衰竭是各种心血管病终末期表现,为心血管病最常见的死因,病死率高。5年存活率与恶性肿瘤相仿,严重影响生活质量,患病率有逐年增加的趋势,成为最重要的心血管疾病之一[2]。黄芪甲苷是传统中药黄芪的主要活性成分,药理作用有增强机体免疫力、抗病毒、抗氧化等。研究发现,黄芪甲苷可改善心肺功能,加强心脏收缩力,保护心肌,抗心力衰竭[3]。本研究建立HF大鼠模型,进一步研究黄芪甲苷对心力衰竭患者心肌的影响。
1 资料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 动物与药物:健康SD雄性大鼠100只,体重200~230g,平均体重(218.86±10.78)g,由南京医科大学动物中心提供。排除实验前即有呼吸困难、萎靡、运动耐力明显低下的非健康大鼠。黄芪甲苷(成都科程生物科技开发有限公司);苏木素伊红(HE)染色试剂盒(上海威奥生物科技有限公司);Masson染色试剂盒(上海榕柏生物技术有限公司);10%福尔马林溶液(青岛捷世康生物科技有限公司);生理盐水。
1.1.2 实验仪器:全自动组织脱水机ASP300(德国徕卡仪器公司);全自动载玻片染色机(德国沃格尔公司);共聚焦显微镜(德国徕卡仪器公司);BL-420F生物机能实验系统(上海康为医疗科技发展有限公司);电子分析天平(上海衡诺电子衡器有限公司);超高分辨率小动物超声实时影像系统(森西科技有限公司)。
1.2 大鼠分组与建立模型:20只大鼠腹主动脉下只穿过手术线而不结扎为假手术组。采用腹主动脉缩窄法建立大鼠模型80只,并将模型大鼠随机分为模型组、低剂量黄芪甲苷组、高剂量黄芪甲苷组、阳性组各20只。各组大鼠体重、左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室后壁厚度(LVPWD)等一般资料无明显差异(P>0.05)。
1.3 动物处理:假手术组和模型组大鼠每天给予2ml生理盐水,低剂量组大鼠每天给予30mg/kg黄芪甲苷溶液,高剂量组大鼠每天给予70mg/kg黄芪甲苷溶液,阳性组大鼠每天给予盐酸曲美他嗪10mg/kg,持续8周。
1.4 检测指标:采用心脏超声检查,记录各组大鼠的LVEDD、LVESD、LVPWD等数据。检查结束后,行左室插管记录血流动力学参数,左室舒张末期压力(LVEDP)、左室收缩压(LVSP)。插管结束后处死大鼠取出心脏,计算左室质量指数(左室质量/体重,即LVMI)和右室质量指数(右室质量/体重,即RVMI)。称量结束后,将各组大鼠心脏固定在福尔马林中。制作病理切片,行HE染色,镜下观察心肌细胞病理变化情况,按照Masson染色试剂盒说明,进行图像分析系统处理,计算心肌胶原容积分数(CVF)。
1.5 统计学方法:采用SPSS 19.0 统计学软件对研究数据进行统计分析,计数资料采用χ2检验,检验水准ɑ=0.05。
2 结  果
2.1 各组大鼠存活情况:假手术组大鼠未见明显异常,模型组大鼠出现呼吸急促、食量下降、活动量减少、皮毛不整,给予黄芪甲苷两组症状明显改善。给药结束后,模型组大鼠2只死亡,低剂量组大鼠1只死亡。
2.2 心脏超声检查:模型组大鼠LVEDD、LVESD、LVPWD比假手术组升高(P<0.01);高剂量组、低剂量组、阳性组大鼠LVEDD、LVESD、LVPWD均比模型组降低(P<0.01);高剂量组大鼠LVEDD、LVESD、LVPWD比低剂量组降低(P<0.01),见表1。
表1 各组大鼠一般情况比较(mm)
 
组别 例数 LVEDD LVESD LVPWD   
假手术组 20 5.13±0.26 3.03±0.25 1.19±0.21   
模型组 18 6.73±0.22* 3.83±0.27* 1.91±0.20*   
低剂量组 19 5.83±0.20# 3.56±0.24# 1.62±0.27#   
高剂量组 20 5.14±0.32#& 3.17±0.18#& 1.22±0.19#&   
阳性组 20 5.02±0.27# 3.11±0.12# 1.20±0.16# 
注:模型组与假手术组比较,P*<0.01;低剂量组、高剂量组、阳性组与模型组比较,P#<0.01;高剂量组与低剂量组比较,P&<0.01。
2.3血流动力学检查结果比较:模型组大鼠LVEDP、LVSP比假手术组明显升高(P<0.01);高剂量组、低剂量组、阳性组大鼠LVEDP、LVSP均比模型组降低(P<0.01);高剂量组大鼠LVEDP、LVSP比低剂量组大鼠降低(P<0.01),见表2。
表2 各组大鼠血流动力学检查结果比较(mmHg)
 
组别 例数 LVEDP LVSP   
假手术组 20 4.92±0.89 127.03±4.27   
模型组 18 26.23±1.52* 168.83±6.67*   
低剂量组 19 17.13±1.73# 140.56±5.24#   
高剂量组 20 9.78±1.50#& 121.57±6.18#&   
阳性组 20 9.16±1.42# 119.17±5.39# 
注:模型组与假手术组比较,P*<0.01;低剂量组、高剂量组、阳性组与模型组比较,P#<0.01;高剂量组与低剂量组比较,P&<0.01。
2.4 各组大鼠RVMI、LVMI比较:模型组大鼠LVMI比假手术组升高(P<0.01);高剂量组、阳性组LVMI比模型组明显降低(P<0.01),低剂量组LVMI与模型组相比降低不明显(P>0.05);高剂量组LVMI比低剂量组明显降低(P<0.01);各组大鼠RVMI无明显变化(P>0.05),见表3。
表3 各组大鼠RVMI、LVMI比较(mg/g)
 
组别 例数 LVMI RVMI   
假手术组 20 2.22±0.51 0.54±0.08   
模型组 18 2.94±0.55* 0.58±0.06   
低剂量组 19 2.57±0.56 0.57±0.07   
高剂量组 20 2.10±0.51#& 0.55±0.08   
阳性组 20 2.20±0.53# 0.54±0.06# 
注:模型组与假手术组比较,P*<0.01;低剂量组、高剂量组、阳性组与模型组比较,P#<0.01;高剂量组与低剂量组比较,P&<0.01。
2.5 心肌细胞染色结果比较:心肌细胞HE染色结果显示:模型组大鼠与假手术组相比,心肌细胞肥大明显、排列紊乱、纤维间质增多、大量炎症细胞浸润;给药组大鼠与模型组相比,心肌细胞肥大程度减轻、排列较整齐、细胞间质无明显增多,且高剂量组改善程度高于低剂量组。心肌细胞Masson染色后,图像分析系统处理结果显示:模型组大鼠CVF(7.79±0.39)比假手术组(1.82±0.51)明显升高(P<0.01);低剂量组、高剂量组、阳性组大鼠CVF比模型组明显降低(P<0.01);高剂量组大鼠CVF(4.22±0.38)比低剂量组(5.38±0.51)降低(P<0.01)。
                         
A假手术组(×400)           B模型组(×400)             C 阳性组(×400)
                  

D黄芪低剂量组(×400)       E黄芪高剂量组(×400)
3 讨  论
心力衰竭发生本质是心肌细胞肥大或凋亡、心肌纤维化等病心肌结构或功能的变化,起病急发展迅速[4]。流行病学数据显示70岁以上老年人中,发病率高达10%。成人心衰患病率为1%~2%,并随年龄增加而增长。心血管病及其危险因素的流行增加将导致心衰患病增加,特别是我国人口老龄化的趋势也使未来发展为心衰的人群更为庞大。因此,探求心力衰竭的治疗方法是临床研究的重要问题[5]。
黄芪甲苷是黄芪的干燥根提取物,黄芪可扩张血管,改善血流变,增强心肌收缩力,明显增强脏器功能[6]。许多研究结果发现,黄芪甲苷能有效保护心肌细胞,分子生物学机制广泛。邢晓雪等认为,黄芪甲苷可激活磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB)/mTOR信号通路拮抗氧自由基的生成,增加细胞膜上的酶活性,减少心肌细胞内钙离子超载,还可抑制心肌肥厚,改善心肌能量代谢[7]。陈靖宇等发现,黄芪甲苷可通过活化线粒体凋亡过程中PI3K/Akt信号通路抑制心肌细胞凋亡,拮抗心肌细胞超微结构和连接蛋白43的毒性损伤。抑制慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化,改善血流动力学保护心脏[8]。蒋洪国等发现黄芪甲苷改善慢性心力衰竭大鼠心脏功能,可能是因其抑制心肌组织CTGF分子的过度表达,有剂量依赖性[9]。唐斌等的研究结果显示,黄芪甲苷可降低大鼠心脏左室壁厚度、改善心肌纤维化、抑制心室重构,达到保护心脏目的[10]。本研究结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠LVPWD、LVEDP、LVSP、LVMI、CVF均升高;与模型组相比,低剂量、高剂量黄芪甲苷组、阳性组的大鼠LVPWD、LVEDP、LVSP、LVMI、CVF均降低;与低剂量黄芪甲苷组相比,高剂量组的LVPWD、LVEDP、LVSP、LVMI、CVF均降低。且HE染色结果显示,模型组大鼠与假手术组相比,心肌细胞肥大明显、排列紊乱、纤维间质增多、大量炎症细胞浸润,给药组大鼠与模型组相比,心肌细胞肥大程度减轻、排列较整齐、细胞间质无明显增多,改善程度与给药剂量相关。
综上所述,黄芪甲苷可降低左室壁厚度、降低血压、抑制HF大鼠心肌纤维化、改善血流动力学、保护心肌细胞。研究结果可为其在临床应用于心血管疾病的防治提供依据和参考。
参考文献
[1]卜巧云,亓民.老年人心力衰竭合并低钠血症72例临床分析[J].中国基层医药,2016,23(11):1680-1682.
[2]袁跃龙,侯明英,谢辉,等.重庆市某医院住院慢性心力衰竭患者3320例回顾性分析[J].中国基层医药,2016,23(20):3061-3064.
[3]李璐,习瑾昆,朱莹,等.黄芪甲苷的临床应用及心肌保护研究进展[J].中国煤炭工业医学杂志,2016,19(8):1249-1252.
[4]胡安义,程林,梅尚文,等.心率震荡与慢性心力衰竭患者左心室收缩功能的相关性研究[J].中国基层医药,2016,23(10):1476-1479.
[5]周京敏,崔晓通,葛均波.中国心力衰竭的流行病学概况[J].中华心血管病杂志,2015,43(12):1018-1021.
[6]胡鸣旭,刘莉.黄芪甲苷对心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡的影响[J].中国中医药信息杂志,2014,21(1):40-42.
[7]邢晓雪,李玲燕,高慧,等.黄芪甲苷对心脏缺血再灌注损伤的保护作用研究现状[J].中国临床药理学杂志,2016,32(18):1726-1728.
[8]陈靖宇,陈铁龙.黄芪甲苷对心肌细胞保护作用的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2016,14(9):980-983.
[9]蒋洪强,张金国,谭洪勇,等.黄芪甲苷对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化和结缔组织生长因子表达的影响[J].中国循环杂志,2016,31(2):165-169.
[10]唐斌,张金国,谭洪勇,等.黄芪甲苷对慢性心力衰竭大鼠的心脏保护作用[J].上海中医药杂志,2016,50(11):89-94.

 

 

 
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