小檗堿對心肌肥厚大鼠模型心功能的影響

陳志冬　唐坎凱　劉鳳琪　邵學平

[摘要] 目的 分析小檗堿對心肌肥厚大鼠模型心功能的影響。 方法 將36只雄性BD大鼠，隨機分為空白對照組、心肌肥厚組、小檗堿治療組，每組12只，其中心肌肥厚組、小檗堿治療組大鼠構建為心肌肥厚模型。小檗堿治療組每日灌服小檗堿，其余兩組給予等量生理鹽水灌服。飼養4周后測量大鼠心功能指標、心重指數及左心室膠原分布。 結果 空白對照組大鼠左室舒張末期內徑（Left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）、左室收縮末期內徑（Left ventricular end systolic diameter，LVESD）、全心重量（Heart weight，HW）/體重（Body weight，BW）、左心室重量（Left ventricular weight，LVW）/BW、右心室重量（Right ventricular weight，LVW）/BW、心肌間質膠原容積分數（Interstitial collagen volume fraction，ICVF）、心肌血管周圍膠原面積（Perivascular collagen area，PVCA）均低于心肌肥厚組、小檗堿治療組，HR高于心肌肥厚組，低于小檗堿治療組，差異有統計學意義（P<0.05）;小檗堿治療組LVEDD、LVESD、HW/BW、LVW/BW、RVW/BW、ICVF、PVCA均低于心肌肥厚組，而心率（HR）高于心肌肥厚組，差異有統計學意義（P<0.05）。 結論 小檗堿可以有效修復大鼠心肌肥厚引發的心功能損傷，改善其心重指數，抑制Ⅰ型膠原增生，對臨床治療心肌肥厚有一定的指導作用。

[關鍵詞] 小檗堿;心肌肥厚;心功能;心重指數;左心室膠原分布

[中圖分類號] R285.5 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2020）23-0038-03

Effect of berberine on cardiac function in rats with myocardial hypertrophy

CHEN Zhidong ? TANG Kankai ? LIU Fengqi ? SHAO Xueping

Department of Critical Medicine， the First People's Hospital of Huzhou City in Zhejiang Province，Huzhou ? 313000，China

[Abstract] Objective To analyze the effect of berberine on cardiac function of cardiac hypertrophy rats. Methods 36 male BD rats were randomly divided into blank control group， myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， with 12 rats in each group. Rats in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group were constructed as myocardial hypertrophy models. Berberine was administrated daily in the berberine treatment group， and the other two groups were administrated with the same amount of normal saline. After 4 weeks of feeding， cardiac function index， cardiac weight index and left ventricular collagen distribution were measured. Results In the blank control group， left ventricular end diastolic dimension（LVEDD）， left ventricular end systolic diameter（LVESD）， heart weight/body weight（HW/BW）， left ventricular weight（LVW/BW）， right ventricular weight（RVW/BW）， interstitial collagen volume fraction（ICVF） and perivascular collagen area（PVCA） were lower than those in the myocardial hypertrophy group and berberine group， HR was higher than that in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. LVEDD， LVESD， HW/BW， LVW/BW， RVW/BW， ICVF， PVCA in the berberine treatment group were lower than those in the myocardial hypertrophy group， while the HR was higher than the myocardial hypertrophy group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion Berberine can effectively repair the cardiac function damage caused by cardiac hypertrophy， improve the cardiac weight index， inhibit the proliferation of type I collagen， and has a certain guiding role in the clinical treatment of cardiac hypertrophy.

[Key words] Berberine; Cardiac hypertrophy; Cardiac function; Cardiac weight index; Left ventricular collagen distribution

心肌肥厚多是因長期壓力負荷過重引發的代償反應，心臟瓣膜疾病、高血壓等疾病均可導致該現象產生[1]。早期心肌肥厚可以維持心臟正常的血循環，但應注意的是長期心肌肥厚會導致心功能紊亂，其會促使心源性猝死的風險增加，嚴重威脅患者的生命安全[2-3]。心肌肥厚的治療一直是眾多學者的重點研究方向，隨著其研究的深入，出現了一系列治療心肌肥厚的藥物，如姜黃素、血管緊張素受體拮抗劑、小檗堿等，而小檗堿是其中療效確切且使用廣泛的藥物，其作為異喹啉類生物堿，對心肌肥厚有較好的保護作用[4-7]。為進一步探討其抗心肌肥厚的作用機制，本研究構建了相應的大鼠模型，觀察小檗堿對大鼠心功能的影響，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料來源

本研究飼養的36只雄性BD大鼠均購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，體重228～246 g，平均（235.07±12.25）g，適應性喂養1周。

1.2 方法

將大鼠隨機分為空白對照組、心肌肥厚組、小檗堿治療組，每組12只，其中心肌肥厚組、小檗堿治療組均按照于怡卉等[8]研究方法制備心肌肥厚模型，即腹腔注射0.03 mL/kg10%水合氯醛，使用呼吸機正壓通氣，并將左頸總動脈及無名動脈間的主動脈結扎于22號針頭，隨即退出針頭。造模完成后，給予小檗堿治療組大鼠每日一次灌胃10 mg/kg小檗堿，空白對照組、心肌肥厚組大鼠給予等量生理鹽水灌胃，4周后測量大鼠各項指標。

1.3 觀察指標

1.3.1 心功能指標檢測 ?給藥結束后，將45 mg/kg的戊巴比妥鈉注射于大鼠腹腔，仰臥位固定大鼠，使用彩色多普勒超聲診斷儀（日本TOSHIBA公司）測量其LVEDD、LVESD。分離大鼠右側頸動脈，由頸總動脈插入18G靜脈套管（美國BD公司）至左心室，連接生物信號采集處理系統（北京智鼠多寶生物科技有限責任公司）測定其HR。

1.3.2 心重指數檢測 ?稱取三組大鼠BW后處死，迅速開胸取出心臟，剪去周圍大血管，清除心外膜脂肪組織，以濾紙吸干血液后稱取HW，隨后剪去心房，稱取LVW和RVW，計算HW/BW、LVW/BW、RVW/BW。

1.3.3 左心室膠原分布檢測 ?將大鼠心臟制作為載玻片，取石蠟切片涂于載玻片上，于二甲苯中洗至脫蠟，以0.1%苦味酸-天狼星紅溶液（美國Sigma公司）染色1 h，流動自來水沖洗5 min后，滴加蘇木素復染，給予不同梯度的乙醇脫水干燥，二甲苯透明5 min，以中性樹脂封片，使用偏振光顯微鏡（日本NIKON公司）觀察染色結果，并以Image ProPlus5.0.2測量ICVF、PVCA，ICVF=心肌間質膠原面積/圖像視野面積;PVCA=心肌血管周圍膠原面積/心肌血管腔面積。

1.4 統計學方法

采用IBM SPSS Statistics 21.0統計學軟件行數據分析，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，多組間比較采用方差分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組大鼠心功能指標分析

空白對照組大鼠LVEDD、LVESD均低于心肌肥厚組、小檗堿治療組，HR高于心肌肥厚組，低于小檗堿治療組（P<0.05）;小檗堿治療組LVEDD、LVESD低于心肌肥厚組，而HR高于心肌肥厚組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 三組大鼠心重指數比較

空白對照組大鼠HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚組、小檗堿治療組（P<0.05）;小檗堿治療組HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3 三組大鼠左心室膠原分布比較

空白對照組大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚組、小檗堿治療組;小檗堿治療組大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表3、封三圖6。

3 討論

心肌肥厚是指心臟受到多種因素刺激而產生的代償性反應，其可分為生理性和病理性病變[9]。其中生理性心肌肥厚多是人體正常的代償功能，其可以促進心肌收縮力加強，使心臟維持正常的血循環，多發生于妊娠期和運動后;病理性心肌肥厚則為長期慢性壓力或容量負荷導致的病理性反應，其可伴有心功能不全、心肌結構變化、心力衰竭等癥狀，嚴重威脅患者生命安全[10-12]。心肌肥厚的治療一直是臨床研究的重點項目，而近期研究提示小檗堿對心肌肥厚有較好的保護作用[13-14]。

小檗堿又稱黃連素，其是從黃柏、黃連、三顆針等植物中提取的生物堿，常用于治療痢疾、細菌性胃腸炎等消化道疾病，但近年來，逐漸有學者認識到其對心血管疾病的防治作用[15]。蘆琨等[16]研究指出小檗堿對心血管具有保護作用;于立明等[17]研究顯示小檗堿可以減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷;晉金蘭等[18]報道小檗堿對心肌梗死大鼠心室重塑的作用。

為進一步探討小檗堿治療心肌肥厚的效果，本研究構建了相應的大鼠模型，通過不同的培養方式，研究其對大鼠心功能的影響。本研究結果顯示，小檗堿治療組LVEDD、LVESD低于心肌肥厚組，提示小檗堿可以有效糾正因心肌肥厚引發的心臟結構改變，而小檗堿治療組HR高于心肌肥厚組，證明小檗堿增強了大鼠的心臟收縮能力;由于心肌增厚會使心重指數顯著上升，其可以作為療效評價的關鍵指標[19]。本研究結果提示，小檗堿治療組HW/BW、LVW/BW、RVW/BW均低于心肌肥厚組，提示小檗堿可以減輕心肌肥厚，維持正常的心臟重量;心肌肥厚主要的顯微結構變化為心肌間質纖維化，是心功能障礙的主要病理基礎，因此治療心肌肥厚的原則是抑制心肌纖維化[20]。本研究指出，小檗堿治療組大鼠ICVF、PVCA均低于心肌肥厚組，提示小檗堿具有逆轉心肌纖維化的作用，抑制纖維細胞增殖。需要注意的是，本研究中灌服小檗堿的大鼠相關指標仍未恢復至正常水平，這可能是由于研究時間較短所致，為提高結果準確性，仍需探討觀察時間延長后小檗堿對相關心功能指標的影響效果。

綜上所述，小檗堿可以有效修復大鼠心肌肥厚引發的心臟結構改變與心功能損傷，減輕心肌肥厚，抑制心肌纖維化，是臨床治療心肌肥厚的可選方法。

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（收稿日期：2019-10-16）

[基金項目] 浙江省基礎公益研究計劃項目（LY19H020001）;浙江省湖州市科學技術局公益性技術應用研究項目（2018GY28）

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