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壮乡源对肾性高血压心室重塑研究

时间:2012年12月06日 来源:本站原创 作者:曹雯1D,秦秋华1△,周 燕1* ,蒋伟哲1,龙凤鸣2,韦秀芝2 浏览:

   

 

山麦胶囊(壮乡源)对肾性高血压大鼠心室重塑影响的实验研究*

曹雯1D,秦秋华1,周 燕1* ,蒋伟哲1,龙凤鸣2,韦秀芝2

1.广西医科大学药学院  南宁 5300212.河池市第一人民医院 河池 546300

【摘要】目的:探讨山麦胶囊对肾性高血压左心室重塑的影响方法:建立“两肾一夹”肾性高血压大鼠模型于造模前、后和给药4周末测定大鼠尾动脉收缩压(SBP),给药4周后测定血清中一氧化氮(NO)、血浆中血管紧张素AngⅡ)含量,称量全心重量(HW)、左心室重量(LVW),应用病理学方法测定心肌纤维直径(MD)。结果 :经肾动脉缩窄术后大鼠血压显著增高。与模型对照组比较,山麦胶囊呈可逆性及浓度依赖性地降低肾性高血压大鼠的血压和血浆中Ang含量及HW LVW MD,同时增加NO的含量,差异有统计学意义。结论:山麦胶囊对肾性高血压大鼠有降压和抑制心室重塑作用,其机制可能与其降低体内内源性缩血管物质有关。

关键词:山麦胶囊,肾性高血压,心室重塑,血管紧张素II,一氧化氮

Effect of Shanmai Capsules on Ventricular Remodeling in Renal Hypertensive Rats

Cao Wen1,Qin Qiu-hua1, Zhou Yan1*, Jiang Wei-zhe1, Long Feng-ming2, Wei Xiu-zhi2.

1 Department of Pharmacology, Guangxi Medical University, Nanning 530021, China2 Hechi First People,s Hospital, Hechi, 546300, China

AbstractObjective: To observe the effect of shanmai capsules on left ventricular remodeling in renal hypertension. Methods: The renal hypertensive model was established by the two-kidney, one-clip (2K1C) method in Sprague-Dawley (SD) rats. Systolic blood pressure (SBP) was measured before modeling, after modeling and at the end of the 4 weeks treatment. Nitric oxideNOin the serum, angiotensinⅡ(AngⅡ)in the plasma, heart weightHW, left ventricular weightLVW, and myocardial fiber diameterMDwere measured at the end of the 4 weeks treatment. Results: The blood pressure of rats after renal artery narrow operation was significantly higher than before. Compared with model control group, the antihypertensive effect of shanmai capsules on renal hypertensive rats was reversible and concentration dependent. The level of Angin plasma, HW, LVW and MD were decreased and the level of NO in serum was increased, differences were statistical significance. Conclusion: Shanmai capsules could reduce the blood pressure and inhibit ventricular remodeling in renal hypertensive rats, and its mechanism may be related to reduce the level of endogenous vaso-excitor material in vivo.

Key wordsshanmai capsules; renal hypertension; ventricular remodeling; angiotensin, nitric oxide

 

高血压是世界上最常见的心血管疾病,可导致重要靶器官如心脏、肾脏、脑和血管的损害, 并伴有全身代谢性改变[1]。左心室重塑是高血压导致的心脏的重要病理改变之一, 而心肌肥厚作为一种病理状态的代偿反应, 是影响心血管病预后的独立危险因素[2],因此预防与逆转左心室重塑已成为治疗高血压的重要目标。研究表明, 血压升高可能通过刺激心肌组织的内分泌活化而诱导心肌肥大反应, 一氧化氮(NO)及血管紧张素Ⅱ(Ang) 等因子共同参与了高血压心肌肥大的调控过程[3]

山麦胶囊以广西特色壮药龙眼参为主药,配以高良姜、牡蛎、葛根等辅药,其主药龙眼参为广西习用药材,已有国内外研究表明龙眼参除有促进造血、增强免疫功能、保护受伤肝组织[4-6]等药理作用还具有降压效应[7]。本实验以肾性高血压大鼠为研究对象, 观察山麦胶囊对其左心室重塑的影响,探讨NOAngⅡ在肾性高血压心肌肥大中的作用及其相互间的关系,为进一步探讨山麦胶囊对高血压的干预和逆转作用提供可靠的理论和实验依据。

 

1 材料

1.1 主要药品与试剂

山麦胶囊(万博体育manbetx登录,批号:20090605);卡托普利(山德士中国制药有限公司,批号:AK002);注射用生理盐水(昆明宇斯药业有限责任公司,批号:11010602);一氧化氮检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20110303;血管紧张素ⅡELISA测定试剂盒(美国Rapidbio公司,批号:20110226Q)。

1.2 主要仪器

ALC–NIBP无创血压测定分析系统(上海澳尔科特生物技术公司);精密天平(梅特勒—托利多仪器上海有限公司);CL17R型低温离心机(美国Thermo公司);722sp可见分光光度计(上海棱光技术有限公司);MK3型酶联免疫检测仪(美国Thermo公司);DMRQ550病理图像分析仪(德国Leica公司)。

1.3 动物

健康SD大鼠60只,体重(170±20g,由广西医科大学医学实验动物中心提供,动物合格证号:SCXK2009–0002

2 方法

2.1 采用“两肾一夹”的方法制备肾性高血压大鼠模型[8]

参照文献[9]的方法复制两肾一夹肾性血压大鼠模型。10%的水合氯醛(0.3 ml100gip麻醉,按无菌操作,游离左肾动脉,用2–0手术缝合线将直径为0.25mm的针灸银针和肾动脉一起适度结扎,然后抽去银针,复位肾脏,缝合。假手术组仅游离左肾动脉但不结扎,其余手术步骤均同手术组。术后3d内每天按0.125ml100g的剂量ip给予庆大霉素。

术后周凡大鼠血压比造模前高20 mmHg (大于正常血压3个标准差)以上且高于115 mmHg者确认为两肾一夹高血压大鼠模型形成[10]

2.2 分组及给药

取手术组大鼠中造模成功的高血压大鼠共37只,随机分为5组,分别为模型对照组8只,阳性药对照组(卡托普利组)8只,山麦胶囊高剂量组8只,山麦胶囊中剂量组7只,山麦胶囊低剂量组6只;另设有假手术组10只。术后4周,待大SP稳定后,于给药前再用ALC–NIBP无创血压测定分析系统测定大鼠清醒状态下的尾动脉血压。于第五周开始给药,大鼠给药剂量根据标准动物的等效剂量折算系数法计算,即山麦胶囊高剂量组1.8g·kg-1·d-1,中剂量组0.9g·kg-1·d-1,低剂量组0.45g·kg-1·d-1,卡托普利组0.007g·kg-1·d-1模型对照组和假手术组大鼠灌以等体积生理盐水,连续四周ig给药。

2.3 检测指标

2.3.1 血压的测定 于造模前、造模后第4周和给药4周末用ALC–NIBP无创血压测定分析系统测定大鼠清醒状态下的尾动脉SBP重复测量3次,取平均值

2.3.2 心室重塑指标的测定   处死大鼠取心脏,用精密天平称量全心重量(HW),左心室重量(LVW),计算全心重量体重(HWBW)、左心室重量体重,即左心室重量指数(LVI)。在左心室长轴中点处垂直方向切取 4mm厚组织片,用中性甲醛固定,蜡块包埋,切成8μm厚的切片, HE染色,400倍光学显微镜下应用DMR+Q550图像分析仪观察切片, 每张切片随机选取5个视野,测量10个心肌纤维的直径(MD),取平均值。

2.3.3  NOAng II 的测定 连续给药4周,于末次给药后12h10%的水合氯醛ip麻醉(0.3 ml100g经颈动脉插管取血,NO用化学比色法测定Ang II酶联免疫法测定。

2.4 统计学处理

采用统计软件SPSS13.0处理,计量资料均以 表示。计量资料组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 山麦胶囊对肾性高血压大鼠血压的影响

肾性高血压大鼠造模4周后比造模前和假手术组比较均增高,造模后比造模前血压高20 mmHg以上且高于115 mmHg,表明造模成功。给药4周后,山麦胶囊高剂量组、卡托普利组均产生明显的降压作用,与模型对照组比较,差异明显(P0.01。配对t检验表明,与自身给药前后血压相比较,山麦胶囊高剂量组、卡托普利组存在显著性差异P0.01),提示山麦胶囊大剂量可显著降低血压,而中剂量降压效果不大,低剂量则对血压没有影响,说明山麦胶囊能逆转肾动脉缩窄大鼠的高血压,而且降血压的作用呈浓度依赖性。见表1

1 山麦胶囊对肾性高血压大鼠血压的影响

Tab 1 Effect of shanmai capsules on blood pressure in renal hypertensive rats ( )

 

组别             

n     剂量/g·kg-1

血压测定/mmHg

造模前          造模四周后       给药四周后

假手术组                      

模型对照组

卡托普利组

高剂量组

中剂量组

低剂量组

10                                         106.70±7.86       106.36±8.47       107.91±7.66

8                                         105.82±6.67              150.85±5.43##        150.87±5.84

8     0.007              105.68±5.22       151.84±2.09##      142.85±5.55**

8     1.800              107.18±5.86       151.80±1.97##      141.52±6.04**

7     0.900              106.34±8.66       151.94±1.45##      147.88±4.00

6     0.450              106.71±6.58       150.86±7.40##      149.08±4.04

手术前后自身血压比较: ## P<0.01;给药前后自身血压比较: **P<0.01

Compare blood pressure before and after operation: ## P<0.01; Compare blood pressure before and after treatment: **P<0.01

 

3.2 山麦胶囊对肾性高血压大鼠心室重塑指标的影响

给药四周后,处死大鼠摘取心脏时发现,与假手术组相比,模型对照组大鼠的心脏体积增大,心室壁肌肉层变厚,山麦胶囊各给药组心室壁肌肉层较模型对照组要薄。与模型对照组比较,山麦胶囊各剂量组和卡托普利组的HWBWLVI较模型对照组有所下降,但无统计学意义。400倍光学显微镜下观察发现,与假手术组相比,模型对照组大鼠的心肌细胞呈现肥大变化。心肌纤维纵切面上,细胞核略增大、加长,心肌纤维变粗、排列紊乱,直径(MD)变大。DMR+Q550图像分析仪观察切片可知,模型对照组大鼠的MD显著高于其他各组,山麦胶囊高剂量组和卡托普利组MD则较模型对照组缩小。方差分析表明,山麦胶囊高剂量组和卡托普利组与模型对照组MD比较均存在显著性差异(P0.01),说明山麦胶囊高剂量组和卡托普利均能抑制高血压模型大鼠的心肌肥大,抑制幅度分别为37.9536.54%,山麦胶囊高剂量组抑制心肌肥大的作用更为明显。见表2和图16

 

2 山麦胶囊对肾性高血压大鼠心室重塑指标的影响( )

Tab 2 Effect of shanmai capsules on ventricular remodeling in renal hypertensive rats ( )

组别       n    剂量/g·kg-1    (HWBW)/mg·g-1    LVI/mg·g-1       MD /μm

假手术组     10                3.20±0.13          1.58±0.22**       9.08±0.62**

模型对照组    8                3.81±0.50           1.96±0.38         14.89±1.03

卡托普利组    8     0.007       3.58±0.53           1.82±0.07         9.45±0.66**

高剂量组      8     1.800       3.50±0.41           1.80±0.25         9.24±0.57**

中剂量组      7     0.900       3.54±0.49           1.85±0.22         10.38±0.41

低剂量组      6     0.450       3.68±0.26           1.85±0.26         11.92±1.01

与模型对照组比较:P<0.05**P<0.01

vs. model control group: P<0.05**P<0.01

 

壮乡源对肾性高血压心室重塑研究 

 

16 山麦胶囊对高血压模型大鼠MD的影响

心肌纤维细胞(纵切面,HE染色,40×10

Fig 16 Effect of shanmai capsules on MD in renal hypertensive rats

Rat myocardial fibroblastslongitudinal sectionHE staining40 ×10

1 假手术组心肌细胞呈扁平梭形状,细胞核类圆形,胞核略小。

2假手术组比较,模型对照组心肌细胞呈现肥大变化,排列紊乱,胞核略增大、增长, MD变大。

3 假手术组比较,卡托普利组心肌细胞未见明显的肥大变化,胞核较模型对照组略小。            

4 假手术组比较,山麦胶囊(高)组心肌细胞未见明显的肥大变化,胞核较模型对照组略小。

 

A

 

5 假手术组比较,山麦胶囊(中)组心肌细胞未见明显的变化,胞核略增大。           

6 假手术组比较,山麦胶囊(低)组心肌细胞发生肥大变化, MD变大。 

Fig1 myocardial fibroblasts of the sham operation group showed shuttle shape, and the nucleus was similar round and slightly smaller.

Fig2 Compared with the sham operation group, myocardial fibroblasts of model control group presented hypertrophy, derangement, and the nucleus was slightly increasing, MD was larger.

Fig3 Compared with the sham operation group, myocardial hypertrophy could not be seen in myocardial fibroblasts of captopril group, and the nucleus was slightly smaller than model control group.

Fig4 Compared with the sham operation group, myocardial hypertrophy could not be seen in myocardial fibroblasts of shanmai capsules high-dosages group, and the nucleus was slightly smaller than model control group.

Fig5 Compared with the sham operation group, no obvious change could be seen in myocardial fibroblasts of shanmai capsules middle-dosages group, and the nucleus was slightly increasing.

Fig6 Compared with the sham operation group, myocardial hypertrophy could be seen in myocardial fibroblasts of shanmai capsules low-dosages group, and MD was larger.

 

 

3.3 山麦胶囊散对NOAngⅡ含量的影响

模型对照组大鼠AngⅡ含量较其他各组高,与假手术组比较,差异明显P0.01。给药四周后,与模型对照组相比较,山麦胶囊高、中剂量组和卡托普利组均能显著降低高血压模型大鼠血浆中AngⅡ的生成(P0.01),明显提高高血压模型大鼠血清中的NO含量(P0.05),而山麦胶囊低剂量组能在一定程度上降低高血压模型大鼠血浆中AngⅡ的生成,血清中的NO水平亦有所提高,但无统计学意义。见表2

3 山麦胶囊散对肾性高血压大鼠NOAng含量的影响

Tab 3 Effect of shanmai capsules on the levels of NO and AngII in renal hypertensive rats ( )

组别         n      剂量/g·kg-1         NO/μmol·L-1             Ang/ng·L-1

假手术组       10                      36.71±8.31             555.26±106.25**

模型对照组      8                      25.31±4.93             981.93±174.45

卡托普利组      8      0.007            54.96±15.76**          639.57±150.79**

高剂量组        8      1.800            40.76±13.76           642.28±153.39**

中剂量组        7      0.900            35.14±3.20            736.35±167.54**

低剂量组        6      1.450            34.78±14.35             847.76±64.24

与模型对照组比较:P<0.05**P<0.01

vs. model control group: P<0.05**P<0.01

 

4 讨论

左心室肥厚是高血压引起心脏结构重建的一个重要病理变化,是心脏对慢性压力和容量超负荷的适应性变化[11],而心肌肥大是心肌细胞对多种病理刺激产生的一种适应性反应。心肌细胞肥大的发生是许多因素共同参与的结果,研究表明NOAng II与心肌肥厚、心肌纤维化有关[12,13],因此,NOAng II在体内浓度的变化对心肌肥大有着重要影响。

本实验研究发现, 采用“两肾一夹”法制备的肾性高血压模型可造成大鼠血压升高、心脏和左心室重量及系数增加, 鼠心肌纤维变粗、直径变大,细胞核略增大、加长,心肌纤维排列紊乱,说明心肌细胞发生肥大。已有研究表明, 压力负荷是导致心肌纤维化及左室肥厚的重要机制之一。压力负荷通过刺激成纤维细胞增殖、胶原蛋白合成及心肌细胞肌蛋白合成等机制诱导心肌纤维化、心肌肥厚,而肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活是心肌纤维化发展过程中另一重要的调节机制。心肌纤维化可由Ang II、醛固酮及血浆肾素等许多纤维化介质所诱导,当纤维化介质进入循环后不被中和, 可远距离地作用于靶器官, 发生心肌纤维化[14]Ang IIRAAS系统的重要效应分子, 具有生长因子样作用, 是刺激心肌肥大的重要体液因素之一,可通过AT1受体介导刺激心肌纤维细胞合成胶原,促进心肌细胞肌蛋白合成, 导致心肌细胞肥大[15],血管同时发生重构。舒血管物质NO是维持血管基础张力的主要活性物质,NO的合成、释放失衡直接影响血管的基础张力。有研究表明,NO在压力超负荷引起的心肌组织代偿性生长过程中,对心肌肥大具有明显的抑制作用[16]。当血管壁中含有较高浓度的血管紧张素转化酶(ACE)时,局部的ACE使AngⅠ转化为AngⅡ,不仅直接影响血管平滑肌细胞收缩,而且可使内皮型一氧化氮合酶(eNOS)磷酸化,从而减少NO合成。研究表明,NO作为最重要的舒血管物质,其合成增加可明显降低大鼠心肌Ang II的质量分数,有效地促进大鼠心室壁厚度减小[17]。因此,NOAngⅡ的拮抗效应的平衡是维持血管基础张力的关键。本实验结果表明,与模型对照组相比,山麦胶囊给药组尤其是高剂量组血浆中的AngⅡ含量、心肌纤维直径(MD)均显著低于模型对照组(P0.01);另一方面,高剂量组血清中的NO含量与模型对照组比较差异有统计学意义(P0.05),提示山麦胶囊可通过提高肾性高血压大鼠体内NO及降低AngⅡ水平,拮抗并逆转心肌细胞肥大。

与促进内源性舒血管物质的生成相比,山麦胶囊在抑制内源性缩血管物质方面更为明显,提示山麦胶囊可能通过降低体内的内源性缩血管物质水平,进而降低肾性高血压大鼠的血压。血浆中含有AngⅡ等血管活性物质可通过调节血管张力导致血管内膜和平滑肌肥厚,致使血管管腔变小,血流压力随之升高;而且,AngⅡ亦可通过IP3通路调节NO含量,致使高血压大鼠体内NO生成减少。另一方面,AngⅡ调控心肌细胞,使之胶原基因的表达增强,心肌细胞胶原合成明显增加,致使心肌细胞发生肥大。提示山麦胶囊可能通过降低体内内源性缩血管物质的水平,减少AngⅡNO的拮抗作用,改善血管中膜间质纤维化,进而改善血管内膜肥厚,同时阻断细胞的胶原合成增加,改善心肌肥大和左室肥厚,进而保护心脏组织,这可能是其抑制心室重塑的作用机理之一。

 

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(致谢:在本论文的完成过程中,得到蒋伟哲教授在课题设计、实施、资料分析和论文写作过程中的指导和帮助,使我们顺利的完成了本研究工作,在此表示深深的谢意!



*基金项目:广西自然科学基金(桂科自0991264

D并列第一作者

*通讯作者:周燕(1975-),女,江苏无锡人,副教授,博士,研究方向为神经药理及心血管药理。Tel0771-5358272    email:zhouytl@yahoo.com.cn