南葶藶子提取液對心力衰竭大鼠心功能的影響

孫志強+李超+吳源鴻+羅穎+黃抒偉

[摘 要] 目的 探討南葶藶子提取液對心力衰竭大鼠心功能的影響。方法 將10只SD大鼠作為假手術組，40只SD大鼠采用腎上腹主動脈縮窄術制作大鼠心力衰竭模型，隨機分為模型組、醇提取組、水提取組及地高辛組。假手術組及模型組給予5ml/（kg·d）生理鹽水灌胃，醇提取組予南葶藶子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取組予南葶藶子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛組予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，4周后觀測其血流動力學、心肌病理組織切片、超聲心動圖變化。結果 病理學觀察顯示，模型組心肌細胞壞死嚴重，心肌纖維排列紊亂；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組心肌細胞壞死輕微，心肌纖維排列尚可。血流動力學檢測顯示，模型組左心室收縮壓（LVSP）下降，左心室舒張末壓（LVEDP）升高，左心室內壓最大上升速率（+dp/dtmax）及左心室內壓最大下降速率（-dp/dtmax）下降，比較有統計學意義（P<0.05）；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組LVSP升高，LVEDP降低，+dp/dtmax升高，比較有統計學意義（P<0.05）。超聲心動圖結果顯示，模型組左心室舒張末期內徑（LVIDd）、左心室收縮末期內徑（LVIDs）升高，射血分數（EF）、短軸縮短率（FS）降低，比較差異有統計學意義（P<0.05）；與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組LVIDd、LVIDs降低，EF、FS升高，比較差異有統計學意義（P<0.05）。結論 南葶藶子提取液可改善心力衰竭SD大鼠心功能各項指標，從而增強心功能。

[關鍵詞] 南葶藶子提取液；心力衰竭；心功能；血流動力學

中圖分類號：R541.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-816X（2016）06-0427-04

[Abstract] Objective To study the effects of descurainiae extract on cardiac function in heart failure rats.Methods Ten SD rats were selected as the sham operation group.After operated by suprarenal abdominal aortic coarctation， forty SD rats were randomly divided into model group， ethanol extract group， water extract group and digoxin group. Rats in the sham operation group and the model group were both given normal saline 5ml/（kg·d） by gavage. Rats in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group were treated respectively with ethanol descurainiae extract 10g/（kg·d）， water descurainiae extract 10g/（kg·d）， digoxin 0.05mg/（kg·d） by gavage.After four weeks， the hemodynamics， myocardial pathological section and ultrasonic cardiogram of the rats were observed. Results Pathology observation showed that there were serious myocardial necrosis and disordered myocardial fibers in the model group while slight myocardial necrosis and relatively regular myocardial fibers in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group.Hemodynamics examination showed that the LVSP was decreased， LVEDP was increased and the maximum left ventricular pressure rising and dropping rates （±dp/dtmax） were reduced in the model group with statistical significance （P<0.05）.Compared with the model group，the LVSP was increased，LVEDP was decreased and the maximum left ventricular pressure rising rate （+dp/dtmax） was increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group with statistical significance （P<0.05）. Ultrasonic cardiogram examination showed that LVIDd and LVIDs was significantly increased，EF and FS was significantly decreased in the model group （P<0.05）. Compared with the model group，LVIDd and LVIDs was significantly decreased， EF and FS was significantly increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group （P<0.05）.Conclusions Descurainiae extract could effectively enhance cardiac function of SD rats with heart failure since all the indicators were improved.

[Key words] Descurainiae extract； Heart failure； Cardiac function； Hemodynamics

慢性心力衰竭（Chronic heart failure，CHF）是大多數心血管疾病的終末階段，已成為21世紀心血管疾病治療的最終防線[1]。我國心血管疾病患病率目前持續上升，且心力衰竭發病率逐年增高[2]。新型蛋白質、蛋白質之間相互作用以及信號通路在心力衰竭病理改變中的重要作用不斷被發現，有望成為治療新靶點[3]。近年來關于中醫藥干預心力衰竭病理生理、實驗研究進行了深入研究，并取得一定成果，表明中醫藥對于心力衰竭心肌細胞凋亡有重要影響[4]。南葶藶子作為心血管領域使用率較高的中藥，其具體機制有待通過實驗加以證實。

1 材料與方法

1.1 實驗動物：SPF級雄性SD大鼠50只，體質量（220±10）g，由浙江中醫藥大學動物實驗研究中心提供，動物生產單位為上海西普爾必凱實驗動物有限公司，許可證號為：SCXK（滬）2013-0016。

1.2 藥物、試劑與儀器：南葶藶子由浙江中醫藥大學提供。地高辛片，由上海信誼藥廠有限公司生產（批號：H31020678）；20%烏拉坦，購自上海國藥集團化學試劑有限公司，由浙江中醫藥大學動物實驗研究中心配置；異氟烷，購自深圳市華寶醫療用品工貿發展有限公司；顯微鏡（BX43型），由OLYMPUS公司生產；冰箱（BCD-211KD3型，TCL）；MPA2000多道生理記錄儀，由上海奧爾科特生物科技有限公司生產；Vevo2100小動物超聲影像系統，由加拿大Sonics公司生產，小動物麻醉呼吸機，由美國Hallowell公司生產。

1.3 心力衰竭模型制作：SD大鼠用10%水合氯醛腹腔麻醉，劍突下腹正中偏左0.5cm切口，打開腹腔，鈍性游離腹主動脈，將一個去掉針尖的8號注射針頭緊貼腹主動脈平行放置并用4號線一起結扎，輕輕抽出針頭，使腹主動脈截面積縮窄為原來的50%～60%，撒少許青霉素粉后關腹，分層縫合[5]。其中假手術組只分離而不縮窄，其余同模型組。

1.4 南葶藶子提取液制備：水提液的制備：取南葶藶子200g，8倍量70℃水浴提取3次，每次1h，合并濾液濃縮至100ml備用，每1ml相當于2g原生藥。醇提液的制備：取南葶藶子200g，8倍量75%乙醇回流提取3次，每次1h，濾液回收乙醇至無醇味，定容至100ml，每1ml相當于2g原生藥。

1.5 分組及用藥：50只SD大鼠隨機分為5組：假手術組、模型組、醇提取組、水提取組和地高辛組。假手術組及模型組予5ml/（kg·d）生理鹽水灌胃，醇提取組予南葶藶子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取組予南葶藶子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛組予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，SD大鼠心力衰竭模型制作后各組均灌胃4周[6]。

1.6 病理組織形態學檢測：取心肌標本，置于4%甲醛中固定24小時，經取材、脫水、石蠟包埋處理后，沿左室長軸線取4μm厚度切片，HE染色后光學顯微鏡下觀察心肌組織形態學變化。

1.7 血流動力學指標檢測：SD大鼠腹腔注射20%烏拉坦麻醉（5ml/kg），將微型導管連接壓力換能器后經右側頸總動脈進行插管，另一側連接生理信號記錄儀。當微型導管進入左心室后，穩定5min后測量心率（HR）、左心室收縮壓（left ventricular systolic pressure，LVSP），左心室舒張末壓力（left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP），左心室內壓最大上升速率（left ventricular pressure maximal rate of rise，+dp/dtmax）及左心室內壓最大下降速率（left ventricular pressure maximal rate of fall，-dp/dtmax）等血流動力學指標。

1.8 超聲心動圖檢查：采用小動物麻醉機異氟烷麻醉SD大鼠，仰臥位固定，胸前區備皮，取左胸骨旁短軸切面，使用探頭頻率21MHz Vevo2100小動物超聲影像系統測量左心室舒張末期內徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVIDd）、左心室收縮末期內徑（left ventricular end-systolic diameter，LVIDs）等指標，并計算射血分數（ejection fraction，EF）、短軸縮短率（fraction shortening，FS），連續3個心動周期上測量并取平均值。

1.9 統計學處理：使用SPSS19.0版統計軟件進行統計學分析，計量資料用（x -±s）表示，組間比較采用單因素方差進行分析，再進行Scheffe法兩兩比較，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠一般情況：實驗期間，假手術組大鼠動作敏捷，飲食正常，排便正常，生長良好，精神狀態佳。模型組大鼠皮毛不整有脫落，進食量少，排便質稀，動作遲鈍，活動后氣急，精神萎靡不振。醇提取組、水提取組及地高辛組一般情況不及假手術組，但優于模型組，偶見皮毛不整，進食減少，精神不振。

2.2 大鼠心肌病理組織切片HE染色觀察：假手術組心肌細胞排列整齊，心肌細胞壞死和纖維增生少見，淋巴細胞浸潤少見。模型組心肌細胞壞死嚴重，周圍見淋巴細胞浸潤，心肌纖維排列紊亂，橫紋少見。醇提取組和水提取組心肌細胞部分壞死，可見淋巴細胞浸潤，心肌纖維排列尚可，橫紋可見。地高辛組心肌細胞壞死，淋巴細胞浸潤，心肌纖維排列較整齊，橫紋可見，見封三圖1。

2.3 南葶藶子提取液對大鼠血流動力學的影響：與假手術組比較，模型組HR升高，LVSP下降，LVEDP升高，±dp/dtmax下降，具有統計學意義（P<0.05）。與模型組比較，醇提取組、水提取組及地高辛組可升高HR，升高LVSP，降低LVEDP，升高±dp/dtmax，具有統計學意義（P<0.05）。醇提取組、水提取組及地高辛組之間無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.4 大鼠超聲心動圖檢查：與假手術組相比，模型組LVIDd、LVIDs升高，EF、FS降低，具有統計學意義（P<0.05）。與模型組相比，醇提取組、水提取組及地高辛組可降低LVIDd、LVIDs，升高EF、FS，具有統計學意義（P<0.05）。與地高辛組相比，醇提取組LVIDs升高，水提取組EF降低，具有統計學意義（P<0.05），其他指標無統計學意義。醇提取組及水提取組之間無統計學差異，見表2。超聲心動圖圖像：見圖2。

3 討論

心力衰竭是由于心臟收縮舒張功能障礙所引起的動脈灌注不足及靜脈回流障礙的綜合征。其發生主要原因是泵血功能降低，而此功能降低的最直接表現即反映在血流動力學的改變。血流動力學的主要指標有LVSP、LVEDP、+dp/dtmax及-dp/dtmax，可作為客觀評價心肌收縮舒張能力的指標。本實驗中，與假手術組相比，模型組大鼠LVSP及±dp/dtmax明顯降低，表明心肌收縮力明顯降低，而LVEDP明顯升高，表明心肌舒張功能明顯降低。與模型組相比，醇提取組、水提取組及地高辛組LVSP及±dp/dtmax明顯升高，表明心肌收縮力有明顯提高，間接表明其改善心功能的作用。地高辛組LVEDP降低，但醇提取組及水提取組LVEDP并未降低，表明南葶藶子改善心臟舒張功能的作用可能并不明顯。

醇提取和水提取為中藥有效成分提取兩種不同方法，在本實驗中，醇提取和水提取取得相一致的實驗結果，提示可能醇提取和水提取對南葶藶子有效成分影響較小。

中藥在心力衰竭治療中的作用日益受到重視，在一項多中心、隨機、雙盲、平行的研究中，芪藶強心膠囊可進一步降低B型氨基端利鈉肽原（NT-proBNP）水平，用于充血性心力衰竭的聯合治療[7]。芪藶強心膠囊可通過調節細胞因子、激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路、保護心肌細胞線粒體代謝等多種渠道有效改善心肌梗死后心功能，有效保護心臟[8～10]。中藥與西藥聯合治療心力衰竭往往會取得更大收益，通心絡膠囊與美托洛爾聯用用于心力衰竭的治療，與單用美托洛爾相比，可進一步改善心功能，使患者獲益增加[11]。

南葶藶子可降低血漿環磷酸腺苷（cAMP）濃度，下調心肌組織血管緊張素II（AngⅡ）、血漿醛固酮（ALD）和心肌羥脯氨酸（Hyp）含量[6]，此可能為南葶藶子發揮心臟保護作用的機制之一。從南葶藶子中可分離得到5種強心苷成分[12]，本實驗從血流動力學和超聲心動圖證實其有增強心功能的作用。葶藶生脈方能抑制心力衰竭大鼠心肌細胞的凋亡，減少心力衰竭時心肌細胞的缺失，此可能是其治療CHF的作用機制之一[13]。南葶藶子在其中發揮的作用不容忽視。

細胞凋亡是在基因調控下主動發生并伴有凋亡蛋白表達的一種特殊的細胞死亡方式，參與體內多種生理和病理過程。細胞凋亡導致心肌細胞數量減少，在心力衰竭發病機制中發揮重要作用，細胞凋亡與心力衰竭的嚴重程度呈正相關[14]。細胞凋亡使心肌細胞大量喪失，心肌細胞不斷減少則會導致心力衰竭進行性惡化。在心力衰竭的進展中，不僅心肌細胞凋亡發揮重要作用，非心肌細胞如心臟成纖維細胞、內皮細胞、血管平滑肌細胞、巨噬細胞和白細胞等細胞凋亡也扮演重要角色[15]。由此，南葶藶子提取液改善心功能是否能通過降低細胞凋亡實現，有待于通過實驗進一步研究。

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（收稿日期：2016-9-22）