消飲化瘀方對慢性心力衰竭模型大鼠心功能及IL-1β水平的影響

王秀萍 王銘 馬立旭 李衛強 韓金榮 徐建虎

(1寧夏醫科大學,寧夏 銀川 750004;2寧夏回族自治區人民醫院)

慢性心力衰竭是一種由心臟結構和(或)功能異常引起的導致每搏輸出量減少的臨床綜合征〔1〕,是各種心臟疾病發展到一定階段的最終歸宿,由于其發病率和死亡率均較高,對患者生活質量造成嚴重影響,給家庭和社會造成巨大經濟負擔。在現代醫學常規治療的基礎上,結合應用中醫的特色診療體系,充分發揮中醫優勢,將成為今后慢性心力衰竭防治的方向和研究中心〔2,3〕。祖國醫學認為心力衰竭的發病機制多以瘀血阻滯為主,目前許多醫家通過活血化瘀、養心益氣等方法治療心力衰竭,但大多數忽視了水飲之邪。導師小組先前的研究〔4～8〕發現,水飲在心力衰竭的早期階段起著重要作用。消飲化瘀方是遵從上述理論指導,結合導師多年臨床經驗總結而成的中藥復方。本研究通過構建慢性心力衰竭大鼠模型來研究消飲化瘀方對心力衰竭大鼠心功能及炎性細胞因子的影響,以期為CHF的治療提供幫助。

1 材料與方法

1.1實驗動物 5～8周齡SPF級SD雄性大鼠,體質量(250±15)g,由寧夏醫科大學實驗動物中心提供〔許可證號:SCXK(京)2019-0008〕;大鼠全部在SPF級動物欄內飼養,溫度(24±3)℃,濕度(52±10)%,常規環境適應性飼養1 w后開始實驗。

1.2實驗藥物 消飲化瘀方由茯苓、桂枝、白術、生甘草、葶藶子、大棗、丹參、川芎、葛根組成。藥材均購自寧夏醫科大學附屬回醫中醫醫院,經寧夏醫科大學藥學院中藥教研室鑒定,均為正品;鹽酸阿霉素(DOX,500 mg,源葉生物公司,批號:S17092);酒石酸美托洛爾片〔25 mg/片,阿斯利康藥業(中國)有限公司。批號:國藥準字H32025391〕;大鼠血清白細胞介素(IL)-1β酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(上海信裕生物科技有限公司產品批號:XYC202102151339、XYR900472 )。

1.3儀器 彩色多普勒超聲心動儀(Vevo2100小動物超聲成像儀,美國Visualsonics公司);離心機:(國產微量高速離心機),酶標儀(芬蘭Labsystems Multiskan MS公司),洗板機(芬蘭Thermo Labsystems公司)。

1.4實驗動物分組及模型制備 將實驗動物隨機分為空白組、模型組、美托洛爾組和消飲化瘀低、中、高劑量組,模型組、美托洛爾組和消飲化瘀低、中、高劑量組參考文獻〔9〕腹腔注射阿霉素建立慢性心力衰竭模型;將DOX以2 mg/kg劑量溶于1 ml生理鹽水,模型組、美托洛爾組和消飲化瘀低、中、高劑量組腹腔注射,2次/w,共注射12次。每次給藥前重新稱重,作為給藥劑量的依據。造模6 w后,利用超聲心動儀檢測,左室射血分數(LVEF)<50%則說明模型制備成功。

1.5藥品制備和給藥 藥物劑量按照成人日用量與大鼠體表面積折算為等效劑量,1次/d,連續4 w。消飲化瘀方依據《藥典》有關制劑要求,熬制成含生藥2 g/ml的藥物濃縮液,消飲化瘀方高、中、低劑量組按28、14、7 g/kg等效劑量灌胃;美托洛爾組按10 mg/kg等效劑量灌胃,空白組和模型組則灌胃等量生理鹽水。

1.6一般生命體征觀察 每天查看各組大鼠的一般情況,包括精神狀態、飲食、飲水狀況、皮毛色澤、反應靈敏度及活躍程度等。

1.7心功能指標 治療4 w后進行超聲心動儀檢測。檢測前各組禁食不禁水12 h,然后行水合氯醛腹腔注射麻醉,仰臥固定。將超聲探頭放置大鼠胸前,設定參數來檢測各組左室舒張末期內徑(LVEDD)、左室收縮末期內徑(LVESD)、LVEF、室間隔厚度(IVSD)和短軸縮短率(FS)。

1.8血清IL-1β水平 采用ELISA檢測各組IL-1β水平,具體操作嚴格按照試劑盒說明。

1.9統計學方法 采用SPSS26.0軟件進行單因素方差分析、LSD-t檢驗、Tamhane檢驗。

2 結 果

2.1一般狀況 空白組精神狀態良好、飲食、飲水正常、體質量增加明顯、皮毛光滑潤澤、反應靈敏、活動頻繁。模型組、美托洛爾組、消飲化瘀高、中、低劑量組大鼠在造模1 w后逐步出現精神狀態差,萎靡不振,第3周出現飲食量少,飲水量增多,體形消瘦,體質量增長率較空白組明顯減少,第4周出現少尿,皮毛枯萎無光澤并出現脫毛、反應遲鈍、倦怠懶動,第5～6周出現腹部膨隆,個別出現牙齒脫落(消飲化瘀高劑量組)、大片皮毛脫落(模型組),美托洛爾組及消飲化瘀高、中、低劑量組在7～8 w上述癥狀緩解,一般狀態惡化程度相對模型組減輕。部分癥狀在第9～10周時相對模型組好轉,如精神逐漸變好,活動量增加、飲食量增加、體質量指數增加。

2.2心功能指標 與空白組比較,模型組和消飲化瘀高、中、低劑量組、美托洛爾組LVEF、FS值均顯著降低(P<0.01),而LVEDD、LVESD和IVSD值均顯著升高(P<0.01);與模型組比較,美托洛爾組、消飲化瘀高、中、低劑量組LVEF、FS值均顯著升高(P<0.05),LVEDD、LVESD和IVSD值均顯著降低(P<0.05);與美托洛爾組比較,消飲化瘀高、中、低劑量組LVEF、FS、LVEDD、LVESD、IVSD水平差異均無統計學意義(P>0.05);消飲化瘀高、中、低劑量組間比較,LVEF、FS、LVEDD、LVESD、IVSD差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組心功能指標及IL-1β水平比較

2.3血清IL-1β水平 與空白組比較,模型組、美托洛爾組及消飲化瘀高、中、低劑量組IL-1β水平顯著增高(P<0.01);與模型組比較,美托洛爾組及消飲化瘀高、中、低劑量組IL-1β水平顯著降低(P<0.01);與美托洛爾組比較,消飲化瘀高、低劑量組IL-1β水平差異有統計學意義(P<0.05),消飲化瘀中劑量組與美托洛爾組差異無統計學意義(P>0.05);消飲化瘀低、中、高劑量組IL-1β水平依次降低,兩兩比較差異均顯著(P<0.01)。見表1。

3 討 論

DOX具有嚴重的心臟毒性,能抑制心肌活動,導致心力衰竭,是理想的慢性心力衰竭大鼠模型〔10〕。LVEF是心臟彩超中的重要檢查指標,是心力衰竭臨床診斷與分型的重要指標〔11,12〕。LVEF、IVSD、LVEDD、LVESD 是心臟功能相關指標,反映心室收縮和泵血功能。本實驗心臟彩超變化符合慢性心力衰竭病理特征,提示造模成功〔13,14〕。本研究結果說明,消飲化瘀方能改善慢性心力衰竭大鼠心臟功能。

許多細胞因子在慢性心力衰竭的病理和發病機制中具有重要作用。細胞因子通過介導慢性心力衰竭患者的左心室重構而降低心肌收縮力。β-腎上腺受體失耦聯導致或惡化心力衰竭〔15〕。在眾多影響心力衰竭的內分泌因子和炎癥遞質中,IL-1β是一個重要的影響因子。

炎癥反應在多種疾病發生、發展中發揮著重要作用,而心力衰竭是由抗炎因子及促炎因子之間平衡關系被打破后導致的病癥類型〔16〕,IL是體內作用于白細胞或免疫系統的一種淋巴因子,與白細胞或免疫系統共同調節免疫功能,同時其在信號傳遞、介導細胞活化、炎癥反應中發揮重要的作用。

IL-1β是可溶性IL-1的主要形式,IL-1β在血液循環中起著重要的生物學作用,并通過分子運輸(如自磷酸化蛋白、副磷酸化蛋白和內分泌)在局部發揮作用〔17〕。IL-1β在先天免疫調節中起著重要作用,IL-1β在多種細胞類型中可誘導自身基因表達,并通過陽性反應促進IL-1β合成增加,還可導致其下游炎癥因子IL-6的大量產生,IL-6在急性期促進蛋白質、纖維蛋白原和纖溶酶原激活劑等蛋白質的產生,從而系統性地誘導炎癥級聯反應〔18〕。IL-1β在心衰的發生發展過程中加重心肌的損害,促進慢性心力衰竭的發生發展〔19〕。

本研究結果提示,CHF發展過程中IL-1β發揮著重要作用,這與上述研究結果相同。消飲化瘀方在降低IL-1β水平上等同于美托洛爾,提示消飲化瘀方可以拮抗心力衰竭引起的炎癥細胞因子釋放,抑制并改善炎癥反應,降低促炎因子釋放,糾正機體內細胞因子失衡,減輕由此帶來的心肌細胞損傷。

綜上,消飲化瘀方可以改善慢性心力衰竭大鼠心功能、降低血清IL-1β占比,說明了早期慢性心力衰竭“從飲論治”的科學性,亦說明心力衰竭初期可能是飲、瘀共同作用的結果。