紅景天苷對慢性間斷性缺氧心肌炎癥反應的作用及其機制

付金容 楊 靖 黎明江

(武漢大學人民醫院心內三科/心血管病湖北省重點實驗室， 武漢 430060)

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(Obstructive sleep apnea，OSA)是一種常見的呼吸系統疾病，主要由完全或部分咽部阻塞引起的以反復呼吸停止為特征,這種紊亂通常伴隨著缺氧、睡眠覺醒和血流動力學變化．這些條件的持續復發可能導致各種有害影響,從而導致機體發生一系列病理生理性的改變[1]．OSA與心血管疾病的發生發展密切相關，它與腦血管疾病亦密切相關，并可引起多器官損傷[2]．研究顯示，慢性間斷性缺氧(chronic intermittent hypoxia, CIH)是OSA導致心血管疾病的主要機制[3]．CIH在心血管疾病的發生發展中起著至關重要的作用．OSA亦是一種慢性炎癥性疾病[4],研究證實炎癥反應在CIH所致心血管疾病中起著重要作用．紅景天苷具有抗輻射、抗疲勞、抗缺氧、抗衰老等多種功效[5]，常用于高山癥,保護紅細胞免受氧化應激和提高抵抗力．研究已經發現，紅景天苷能夠抑制缺血再灌下心肌細胞的炎癥反應[6]，能夠減少缺血再灌注心肌損傷．本文探討了紅景天苷對慢性間斷性缺氧心肌細胞的炎癥反應的作用及其機制．

1 材料與方法

1.1 大鼠間斷性缺氧模型的制備及分組

SD大鼠(與文獻[7]的研究同標準)．將實驗大鼠隨機分為以下幾組：①正常對照組(n=10)：21% O2，每天24 h，8周；②NaCl組(CIH+ NaCl，n=10)：每天8 h一循環，低氧：7% O260 s，20% O260 s，持續8周，分別于每周一、周五腹腔注射生理鹽水10 mL/kg/次)一次．③紅景天苷組(CIH+紅景天苷，n=10)：慢性間斷性低氧8周，間隔(時間同NaCl組)腹腔注射紅景天苷(20 mg/kg/次)溶液．

1.2 大鼠心腔大小、心功能的測定

分別于實驗開始、實驗8周時，超聲多普勒檢測大鼠心功能包括左室射血分數(EF)和短軸縮短率(FS)，以及大鼠心臟的各腔室內徑(LAD、RAD、LVD、RVD、左心室舒張末容積(EDV)和左心室收縮末容積(ESV)，具體方法參照之前的研究[7]．

1.3 檢測大鼠缺氧心肌組織髓過氧化物酶的活性(Myeloperoxidase，MPO)

分離出大鼠心臟的左心室游離壁，冰上碾碎，迅速于4℃下勻漿離心，然后提取出上清液，根據髓過氧化物酶活性檢測試劑盒的說明(試劑盒購自南京市建成生物工程研究所)，測量大鼠心肌組織MPO的活性．

1.4 血清及心肌組織TNF-α及IL-6濃度測定

取大鼠靜脈2 mL，在4℃環境下離心5 min，然后提取上層的血清，將血清保存在-70℃的冰箱中．最后根據說明，采用放射免疫法分析大鼠外周血清中TNF-α及IL-2的含量(試劑盒購自北京市科美生物化學公司)．

1.5 數據處理和統計學分析

2 結 果

2.1 紅景天苷改善慢性間斷性缺氧中大鼠的心功能

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠心功能均較正常大鼠下降．但與NaCl組比較，紅景天干預組大鼠的心功能明顯改善(見表1)．

表1 紅景天苷影響慢性間斷性缺氧大鼠的心功能

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05；與NaCl組比較，紅景天苷干預組**P<0.05

2.2 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌MPO的影響

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠心肌組織MPO活力增加．與NaCl組比較，紅景天干預組大鼠的心肌組織MPO活力顯著降低(如圖1所示)．

圖1 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌組織MPO活力的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預組**P<0.05．

2.3 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠TNF-a的影響

實驗8周后，檢測結果顯示大鼠血清及心肌組織TNF-a水平均增加．與NaCl組比較，紅景天苷干預組大鼠的血清及心肌組織TNF-a水平均顯著降低(如圖2，圖3所示)

圖2 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠血清TNF-a水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預組**P<0.05

圖3 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌組織TNF-a水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預組**P<0.05

2.4 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠IL-6的影響

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠血清IL-6水平增加．與NaCl組比較，紅景天干預組大鼠的血清IL-6水平均顯著降低(如圖4所示)．

圖4 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠血清IL-6水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預組**P<0.05

3 討 論

阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)是發病率非常高的一類疾病，嚴重威脅著公眾健康．它增加了心血管疾病的發病率及死亡率[7]．目前OSA致心血管疾病發生發展的機制仍未完全清楚，它包含許多病理生理觸發機制，如睡眠的不完整、胸腔內壓力的增加以及慢性間斷性缺氧(CIH)等[7]，但研究顯示OSA導致心血管疾病的主要機制是慢性間斷性缺氧(CIH)，即慢性間歇性的缺氧復氧．CIH在心血管疾病的發生發展中起著關鍵作用．CIH通過交感神經系統的過度興奮，系統炎性反應，氧化應激等導致內皮細胞功能失調、心肌細胞凋亡[8]、左心功能障礙[9]等．

前期研究，已經成功建立大鼠慢性間斷性缺氧模型[10]．通過這次實驗,證實了紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心臟的保護作用，得出以下結論：1)慢性間斷性缺氧導致大鼠心功能下降，紅景天苷干預則可改善心功能．2)慢性間斷性缺氧可導致大鼠全身及心肌組織的炎癥反應，而紅景天苷則對這這種炎癥反應起到一定的抑制作用．這種抑制作用，可能是通過抑制炎性因子的表達而實現的．3)紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠的心肌保護作用，可能部分通過減輕其炎癥反應而實現．

TNF-a是機體在受到刺激后產生最早，產生速度最快的炎性介質，它在機體的各種炎癥反應中發揮著重要的調節作用[7]．同時，TNF-a還可促進IL-1、IL-6等其他炎性介質的表達，促進其生物學效應，擴大炎性反應[11]．IL-6是重要的炎癥前因子，它通過調節體液免疫和細胞免疫影響炎癥反應，導致組織損傷．髓過氧化物酶(MPO)是一種炎癥反應物，它由巨噬細胞、中性粒細胞等分泌，在機體的炎癥反應中，髓過氧化物酶通過催化反應，引起機體的氧化應激，從而導致氧化性組織損傷．

實驗中，觀察到隨著缺氧時間的延長，大鼠心肌組織及血液中，TNF-a水平增高．至缺氧8時，NaCl組TNF-a水平已明顯高于正常對照組．同時，缺氧大鼠心肌組織MPO表達水平，缺氧大鼠血清IL-6水平，均顯著高于正常對照組．與正常對照組比較，慢性間斷性缺氧大鼠心功能顯著下降．慢性間斷性缺氧中，隨著缺氧心肌炎癥反應的加重，缺氧大鼠心功能逐漸下降．由此可見，缺氧大鼠的心肌損傷可能與炎癥反應有關此相關．

紅景天苷是一種天然酚類代謝物，具有多種功效，研究顯示，紅景天苷具有調節內分泌系統及免疫系統、保護心臟、預防輻射、抗炎等多種作用．研究已經證實，紅景天苷對各種環境下的缺氧心肌細胞均具有保護作用．紅景天苷具有廣泛的抗炎作用．在大鼠局灶性腦缺血模型中，紅景天苷抑制pi 3k/akt/hif的信號表達等，從而減少局灶性缺血腦組織的炎癥反應[12]．紅景天苷還可降低改善高海拔下心肌血流，保護缺血缺氧心肌[13]．

實驗中，紅景天苷干預組，大鼠心肌局部及全身炎性反應均顯著低于實驗組，同時大鼠的心功能較NaCl組大鼠也有明顯改善．由此提示，紅景天苷抑制了缺氧心肌的炎癥反應，保護慢性間斷性缺氧心肌，改善了慢性間斷性缺氧大鼠的心功能．當然，紅景天苷對于慢性間斷性缺氧大鼠心臟的保護作用，可能還有更多的機制有待研究，紅景天苷對于其炎癥反應的抑制作用機制亦有待于更加深入的研究．