桃花精颗粒对小鼠糖尿病心肌病的影响及机制

邓玉清，于晓原，王艳丽，张露露，王四旺

(1.西安荷默奇医药科技有限公司，西安 710075；2.西安交通大学医院，西安 710061；3.西安市人民医院，西安 710004；4.空军军医大学药学系天然药物学教研室，西安 710032)

糖尿病心肌病(DCM)的特征是糖尿病患者在没有冠心病、全身性高血压和其他心脏病的情况下，表现出一系列心脏功能障碍和病理结构变化，包括左心室功能障碍、心脏纤维化、心肌肥大和心肌细胞凋亡等心肌病变[1]。

中医虽未记载糖尿病心肌病这一病名，但最早于《黄帝内经》中出现的“消渴症”被认为是指现代医学中的糖尿病，且在《诸病源候论》中记载的“消渴重，心中痛”则相当于现代医学中所指的糖尿病心肌病[2]。中医认为消渴胸痹病是由长期的脏腑功能失调引起的，属于本虚标实之症，实则患者以气阴两虚及气滞血瘀为主要病因。张润云等[3]认为气血虚弱、血脉瘀阻是糖尿病心肌病的病变基础，治疗时应兼顾益气养阴和活血化瘀。桃花精颗粒(THJG)由桃仁、红花和黄精按照一定比例配伍后经提取制得，本研究旨在探讨THJG对小鼠糖尿病心肌病的影响及其可能的作用机制，为后续THJG的临床应用提供依据。

1 仪器与材料

1.1仪器 罗氏血糖仪(美国强生公司)；酶联免疫检测仪、电泳仪，均购自美国Bio-Rad公司；美国Milli-Q Academic型超纯水系统(Merck Millipore公司)；光学显微镜(美国Olympus公司)；VEVO 770型高分辨率成像系统(加拿大Visual Sonics公司)。

1.2试药 桃花精颗粒(THJG,批号20190122A，西安荷默奇医药科技有限公司)；链脲佐菌素STZ，美国Genview公司)；HF45高脂饲料(戴茨生物科技有限公司)；血糖试纸(美国强生公司)；三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白(LDL-C)试剂盒，均购自迈瑞医疗公司；NLRP3单克隆抗体和caspase-1单克隆抗体，均购自美国CST公司。

1.3动物 C57BL/6J小鼠60只，雄性，5周龄，购自空军军医大学实验动物中心，动物生产合格证号：SCXK(军)字第2018-037号。小鼠在实验室适应性饲养1周。人工控制12 h光照，糖尿病心肌病造模前垫料每周更换1次，造模成功后，垫料2 d更换1次，并对饲养盒进行清洗和酒精消毒，饲料每天新加1次，饮水每天更换并清洗饮水瓶。

2 方法

2.1THJG对小鼠糖尿病心肌损伤的作用

2.1.1造模及给药 60只小鼠，随机取12只作为正常对照组，腹腔注射等量柠檬酸钠缓冲液，其余操作与造模小鼠保持一致；另48只用于造模。造模前禁食12 h，于第2 天上午腹腔注射STZ(60 mg·kg-1)，连续3 d，1周后测空腹血糖，按血糖值分类(分类标准为：大于11.1 mmol·L-1，接近11.1 mmol·L-1和远小于11.1 mmol·L-1)，1周后再次测空腹血糖(空腹血糖>11.1 mmol·L-1视为造模成功)。将成模小鼠按血糖随机分为模型组及THJG低(0.32 g·kg-1)、中(0.63 g·kg-1)和高剂量组(1.26 g·kg-1)，每组12只，各组每天灌胃并给予相应治疗药物，模型组和正常组给予等容量生理盐水，给药周期为3个月。

2.1.2心脏超声检测 给药结束后，将小鼠固定于操作台上，备皮，带上麻醉面罩用10 g·L-1异氟烷吸入麻醉，使小鼠心率保持在400～500次·min-1，并在整个麻醉过程中放置在温垫上。将超声专用耦合剂涂于小鼠胸部，探头紧密贴合于小鼠胸部，开启VEVO 770型高分辨率成像系统，使用二维M-mode超声图记录小鼠左室收缩期末期直径(LVESD)、左室舒张末期直径(LVEDD)和左室后壁厚度(LVPWD)。用计算机算法计算左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)，所有测量都是基于6个连续的心脏周期，采集超声心动图和评价其心脏功能。

2.1.3生化指标检测 眼底静脉丛采血，以3 500 r·min-1离心，分离，取血清，采用全自动生化仪检测血清中TG、HDL-C、LDL-C及超氧化物歧化酶(SOD)的活性。

2.1.4心脏指数测定 动物摘眼球采血(按照常规方法分离，取血清，-80 ℃冰箱保存)后，快速分离小鼠心脏，置于盛有预冷生理盐水的培养皿中清洗干净，吸水纸吸干后称质量，按公式心脏指数=心脏质量÷体质量×100%计算心脏指数。

2.1.5炎症因子检测 从-80℃冰箱取出冻存血清，避光恢复至室温，采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中炎症因子白细胞介素-6 (IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和单核细胞趋化因子-1 (MCP-1)含量。将试剂盒从4 ℃冰箱取出恢复至室温，严格按照试剂盒操作步骤操作。

3 结果

3.1THJG对心功能的影响 小鼠心脏超声心动图(见图1)测算的LVEF和LVFS等结果见表1。与正常对照组比较，模型组小鼠的LVEF和LVFS下降，差异具有统计学意义(P<0.01)，说明小鼠糖尿病心肌病建模成功。与模型组比较，THJG低剂量组小鼠的LVEF和LVFS有升高趋势，但差异无统计学意义(P>0.05)，而中剂量和高剂量组的LVEF和LVFS升高，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。计算小鼠心脏指数发现，模型组小鼠心脏指数较正常对照组升高，差异有统计学意义(P<0.01)，而THJG治疗后小鼠心脏指数呈剂量依赖性降低，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。

表1 THJG对小鼠心功能的影响

图1 各组小鼠超声心动图

3.2THJG对生化指标的影响 与正常组比较，模型组小鼠血清TG和LDL-C水平升高，而HDL-C水平降低，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，说明模型组小鼠血脂代谢紊乱；与模型组比较，THJG各剂量组小鼠血清TG和LDL-C含量降低，HDL-C升高，差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；模型组小鼠与正常组比较，血清SOD降低，差异有统计学意义(P<0.01)；THJG各剂量组治疗后小鼠血清SOD水平显著升高(P<0.01)。见表2。

表2 THJG对小鼠生化指标的影响

3.3THJG对炎性因子的影响 见表3。模型组小鼠血清中促炎因子IL-6、TNF-α和MCP-1升高，而抗炎因子IL-10降低，与正常组比较相差非常显著(P<0.01)；与模型组比较，THJG剂量依赖性地降低小鼠血清中IL-6、TNF-α和MCP-1含量，升高IL-10(P<0.05或P<0.01)。

表3 THJG对炎症因子的影响

4 讨论

据WHO报道[4]，中国是糖尿病高发地区，且患病年龄不断年轻化。糖尿病发病率在发展中国家快速增加[5]，给社会、医疗造成极大的经济负担和防治压力。糖尿病目前无法根治，患者需终生用药治疗[6]。尽管降血糖药物全球药源充足，降血糖疗效好，但因其并发症导致病情恶化是多数糖尿病患者的转归，目前，针对糖尿病并发症尚无有效治疗药物[7]。

据报道[8]，患糖尿病10年之后，约有25%～35%的患者会出现一类并发症，且无法逆转。1972年S Rubler等[9]首次报道DCM是一种独立于高血压和冠心病的特异性心肌损伤性疾病，发病率高，危害大[10]。临床调查表明，糖尿病患者心力衰竭的发生率在19%～26%之间，且近几年呈上升趋势[11]。DCM表现为心肌肥厚、纤维化，进一步影响心肌收缩和舒张功能，常伴随有心力衰竭及心律失常[12]。DCM在发生发展过程中存在糖脂代谢失衡、氧化应激及炎症反应、心肌细胞的凋亡、心肌纤维化等多因素共同介导[13-14]。还有报道显示，DCM患者的高血糖、全身性胰岛素抵抗、心脏胰岛信号受损、氧化应激、线粒体损伤及慢性炎症等都与DCM的发病相关[15-17]。黄壮壮等[18]研究表明，DCM的发病原理与炎性反应、氧化应激等存在一定的关联性，这或许是该病能够得到医治的重要靶点。所以，调节血管内环境稳态、改善微循环及保护心肌细胞是治疗DCM的关键[19]。目前，西医针对DCM尚无高效预防和治疗药物；临床上仍然以控制血糖结合强心剂和利尿剂治疗为主[20-21]。

早在2004年，刘彦晶[21]研究显示，糖尿病并发症可能与瘀血密切相关。祖国医学《直指方》曰：“气虚血行乏力，则血通滞后，气滞而血多阻滞不畅，停滞癖。而血瘀一成，或气机不畅，或瘀而化热，乃伤已虚之气阴，久之则为恶性循环，导致病情延续不断，百病涌现。”因此可知，瘀血是诱发糖尿病并发症的一个关键诱因。THJG采用活血化瘀经典药对桃仁-红花[22]，临床上常用其治疗心脑血管阻塞性疾病，再佐以黄精，补气养阴，同时又可降低血糖。全方配伍，既能祛瘀血、补精气，又能控制血糖，从而缓解和治疗糖尿病心肌病病变。

本研究采用THJG治疗小鼠DCM，通过临床人用剂量推算小鼠用量，连续给药3个月，证实其可明显改善小鼠DCM的心脏功能，降低心脏指数，同时降低血清中TG和LDL-C水平，升高HDL-C水平，并提高小鼠血清SOD含量。此外，THJG改善DCM的心肌损伤还可能与其抗炎作用有关，即能够呈剂量依赖性地降低小鼠促炎因子如IL-6、TNF-α等，提高抗炎因子IL-10的表达。

综上所述，THJG具有明显治疗DCM的作用，其作用机制可能与其抗氧化和抗炎作用有关，其确切作用机制还需进一步研究。