兒茶素對實驗性大鼠心力衰竭模型的保護作用

章 琦，胡立群，尹長森，陳 萍，李紅旗，孫 新，嚴 光

慢性充血性心力衰竭是一種常見的心血管疾病［1］，我國成年人心力衰竭(簡稱心衰)患病率約為0.9%［2］。目前臨床抗心衰一線藥物主要有血管緊張素轉化酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)受體拮抗劑，該類藥物能明顯改善心衰癥狀，提高心室收縮與舒張功能［3］，但長期給藥過程中會不同程度造成一定副作用，如咳嗽、皮疹、心悸和頭暈等不良反應［4］。茶飲文化在我國有數千年歷史，目前茶葉已是日常生活中重要保健產品之一。兒茶素是茶葉活性成分之一，對高血壓、血管動脈粥樣硬化和高血脂等心血管疾病均具有良好的預防和治療作用［5］，但對慢性心衰是否具有療效未見報道。該研究擬探討兒茶素對實驗性大鼠心衰模型的保護作用，為開發兒茶素應用于臨床治療心衰提供一定實驗依據。

1 材料與方法

1.1 藥物及試劑 兒茶素購自江西海富生物工程有限公司，純度＞90%;卡托普利購自河南中杰藥業有限公司，批號:1201052;兒茶素和卡托普利臨用前均用0.5%的羧甲基纖維素鈉溶解;AngⅡ、醛固酮(aldosterone，ALD)和心鈉肽(atrial natriuretic peptide，ANP)放射免疫試劑盒均購自北方生物技術研究所。

1.2 實驗儀器 RM-6240型多通道生理信號采集處理系統(成都儀器廠);SN-682型放射免疫γ計數儀(上海核福光電儀器有限公司);SN-697B型放射免疫γ計數儀測量系統(中國科學院上海原子核研究所);MA110型電子分析天平(上海第二天平儀器廠);R21G型高速冷凍離心機(日本日立公司)。

1.3 模型制備和動物分組

1.3.1 實驗動物 SD大鼠，60只，雄性，清潔級，體重(200±20)g，由安徽醫科大學實驗動物中心提供。

1.3.2 模型制備［6］SD大鼠腹腔注射0.6%戊巴比妥鈉(60 mg/kg)麻醉，仰位固定于手術臺上，備皮，消毒。在腹正中切口，沿著腹白線進入腹腔，暴露分離后腹膜，在左腎動脈上方游離腹主動脈。在游離腹主動脈長軸置一彎曲的9號針頭，用絲線繞著腹主動脈后與針頭一起結扎，隨后拔去針頭，造成腹主動脈狹窄。腹腔內涂抹慶大霉素預防感染后，分層關閉腹腔。術后每只大鼠用青霉素(50 000 U/d)連續3 d肌肉注射防止感染。假手術組不做絲線結扎，其余操作同前。

1.3.3 動物分組及給藥 造模后6周，將手術組存活的44只大鼠(手術中以及術后死亡8只)隨機分為5組，分別為模型組、兒茶素低劑量組［25 mg/(kg·d)］、兒茶素中劑量組［50 mg/(kg·d)］、兒茶素高劑量組［100 mg/(kg·d)］和卡托普利陽性對照組［15 mg/(kg·d)］，另外，同時設假手術組為正常對照。模型組和假手術組給予等體積的溶媒，各組連續給藥2周。

1.4 檢測指標及方法

1.4.1 大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量測定末次給藥2 h后，大鼠眼眶靜脈叢取血(約1.5 ml)轉入含有肝素的EP管中，3 000 r/min離心10 min，吸取上清血漿冷凍備用。AngⅡ、ALD和ANP檢測步驟參照試劑盒說明書進行。

1.4.2 大鼠血流動力學的評價 眼眶取血完畢后，稱取動物體重，0.6%戊巴比妥鈉(60 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠，仰位固定在大鼠板上，分離右側頸總動脈，插入預先充滿肝素的聚乙烯管緩緩推進，使其通過主動脈瓣到達左心室(以舒張壓達到負值為進入左心室的指標)，結扎固定，連接壓力換能器記錄左室收縮壓(leftventricularsystolicpressure，LVSP)、左室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP)、左心室等容收縮期壓力最大變化速率(+dp/dtmax)和左室舒張期壓力下降最大變化速率(－dp/dtmax)，取3次結果以其平均值表示。

1.4.3 大鼠心臟重量指數和左心室重量指數測定待左室收縮與舒張功能測定結束后，股動脈放血處死大鼠，分離心臟和左心室并稱重，計算心臟和左心室重量指數。心臟重量指數=心臟重量/體重，左心室重量指數=左心室重量/體重。

1.5 統計學處理 采用SPSS 11.0軟件進行分析，數據以±s表示。組間差異比較采用單因素方差分析和t檢驗。

2 結果

2.1 兒茶素治療給藥對心衰大鼠血流動力學的影響 與假手術組比較，模型組大鼠LVSP和±dp/dtmax明顯降低(P＜0.01)，LVEDP明顯升高(P＜0.01)，提示模型組大鼠出現明顯的心肌收縮以及舒張功能障礙;兒茶素(50、100 mg/kg)治療給藥能明顯升高模型大鼠LVSP和±dp/dtmax(P＜0.05，P＜0.01)，同時降低LVEDP(P＜0.01)，提示兒茶素能明顯改善模型組大鼠紊亂的血流動力學，提高大鼠心肌收縮和舒張功能，見表1。

2.2 兒茶素治療給藥對心衰大鼠血漿 AngⅡ、ALD和ANP含量的影響 與假手術組比較，模型組大鼠血漿中AngⅡ、ALD和ANP含量水平均明顯升高(P＜0.01);兒茶素(50、100 mg/kg)連續2周灌胃給藥后能明顯降低心衰大鼠血漿中AngⅡ、ALD和ANP的含量水平(P＜0.05，P＜0.01)。見表2。

2.3 兒茶素治療給藥對心衰大鼠心臟重量指數的影響 與假手術組比較，模型組大鼠全心重量指數和左心室重量指數均明顯升高(P＜0.01);兒茶素(50、100 mg/kg)治療給藥能明顯降低全心重量指數和左心室重量指數(P＜0.05，P＜0.01)。見圖1。

表1 兒茶素治療給藥對心衰大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax的影響(±s)

表1 兒茶素治療給藥對心衰大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax的影響(±s)

與假手術組比較:##P＜0.01;與模型組比較:*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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表2 兒茶素治療給藥對心衰大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量的影響(±s)

表2 兒茶素治療給藥對心衰大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量的影響(±s)

與假手術組比較:##P＜0.01;與模型組比較:*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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圖1 兒茶素治療給藥對心衰大鼠全心和左心室重量指數影響(n=8，9，ˉx ± s)

3 討論

兒茶素是黃烷醇類化合物，最初由茶葉中提取。研究［7］表明兒茶素具有抗氧化、抗病毒、抑菌、抗腫瘤和降血糖等多種藥理活性，此外也有文獻［5］報道兒茶素對動脈粥樣硬化和高血壓均有良好的治療作用，提示兒茶素可能對心衰具有一定的療效。

卡托普利是治療心衰的一線藥物［8］，臨床推薦劑量為150 mg/d，折算成大鼠等效劑量近似為15 mg/(kg·d)，在本研究中作為陽性對照藥。目前常用的大鼠心衰模型主要有腹主動脈結扎法和化學藥物誘導法［6］，前者通過外周循環阻力加大造成心臟負荷增加，所導致癥狀與臨床左、右心衰癥狀相似，此外該模型操作方便，重復性較好，故被廣泛應用［6，9］。心衰發生時血流動力學異常主要表現在LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dtmax降低。本研究顯示兒茶素(50、100 mg/kg)對心功能不全大鼠連續治療給藥2周后，能明顯改善異常的血流動力學，提示兒茶素對心衰大鼠心肌收縮與舒張功能有良好的改善作用。

心衰發生的分子機制復雜，已知心功能不全時涉及多種神經內分泌系統功能紊亂，其中腎素－血管緊張素－醛固酮系統(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)的過度活化發揮了重要作用［10］。RAAS活化時，AngⅡ和 ALD血漿含量明顯升高。AngⅡ［10］可增加細胞外基質聚集并降低心肌細胞可塑性，進而損傷心肌舒張功能，此外AngⅡ還通過調節基質金屬蛋白酶表達促進心肌纖維化細胞增殖，誘發心肌纖維化過程，加劇心室肥大和心肌重構;ALD［11］除通過水、鈉儲溜功能增加循環系統血容量并加重心室前負荷之外，還能上調膠原合成，促進心肌細胞纖維化。心臟在受到機械性牽拉下會反饋性分泌ANP。ANP［12］通過擴張血管和利尿作用，降低心室前后負荷，改善心功能，因此ANP的含量水平與心衰嚴重程度具有一定相關性。本研究顯示兒茶素治療給藥能夠明顯降低心衰大鼠全心和左心室重量指數，下調血漿中AngⅡ、ALD和ANP的濃度水平，提示兒茶素可能是通過抑制RAAS過度活化來改善心衰大鼠的心肌功能。除RAAS之外，已有多項研究［13－15］證實交感神經系統亢進、氧化應激和炎癥反應均參與心衰病理的進展過程中，而兒茶素也具有抗氧化和抗炎活性［5］，提示其對心衰的保護作用可能是通過作用多個環節共同實現的，這些機制有待進一步研究闡明。

綜上所述，兒茶素治療給藥對實驗性大鼠心衰具有良好的保護作用，提示其具有一定的臨床應用前景。

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