葛根素对肺心病大鼠血液流变学和肺动脉压的影响*

曹文理,孙洪涛,魏路清,张玉华

(1.武警后勤学院附属医院呼吸内科,天津 300162;2.内蒙古民族大学附属医院心血管内科,通辽 028007)

慢性肺源性心脏病(chronic pneumocardial disease,CPD),简称“肺心病”,是指由支气管-肺组织、胸廓或肺血管病变致肺血管阻力增加,产生肺动脉高压,继而右心室结构或(和)功能改变的疾病[1]。研究发现大多数肺心病患者有轻、中度肺动脉高压和高粘血症。而葛根素(puerarin)是从豆科植物野葛干燥根提取的单体-异黄酮化合物,具有扩张血管、改善微循环、抗血栓形成等作用。关于葛根素对肺心病患者血流动力学和肺动脉高压是否有治疗作用尚未见报道。因此本实验采用改良的薛氏方法制备肺心病大鼠模型,探讨葛根素对肺心病大鼠血液流变学和肺动脉压的影响。

1 材料与方法

1.1 动物模型

40只健康雄性SD大鼠(购于北京维通利华实验动物有限公司,许可证号:SCXK(京)2007-0001),随机分为4组(n=10):正常对照组、模型组、葛根素低剂量组和高剂量组。模型组,葛根素低剂量和高剂量组参照薛氏[2]方法,将大鼠置于自制缺氧舱内,舱内氧浓度由氧电极监测,自动控制仪调整,通过充入氮气稀释氧浓度至10%,舱内二氧化碳及水蒸气由碱石灰和硅胶吸收,每天低氧8 h,每周6天,共计4周。葛根素低剂量组每天腹腔注射葛根素(华北制药提供,主要成分8-吡喃葡萄糖-4,7-二羟基异黄酮甙)300 mg/kg,高剂量组腹腔注射葛根素600mg/kg,共计27 d。对照组不做任何处理,只腹腔注射相同容积的生理盐水。

1.2 血液流变学测定

末次给药低氧后,眼眶静脉取血4 ml,加入装有120U肝素的抗凝管中,采用北京普利生LBY—N6A型自清洗旋转式血液粘度计自动检测切变率120S-1全血和血浆粘度值,红细胞压积和纤维蛋白原含量用温氏(Wintrobe)血沉管测定,红细胞聚集(光密度法)应用LG-B-190型红细胞流变仪检测。

1.3 肺动脉压测定

参照李志斌[3]等方法于第27天测定肺动脉压,大鼠用10 mg/ml戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,颈部正中切开,暴露右侧颈外静脉,插入硅胶管经右心房、右心室至肺动脉,导管的一端经YL200型压力换能器与Pclab-3804型科研放大器(北京微信斯达科技发展有限公司)相连,通过Pclab生物信号记录描述肺动脉压力曲线,测定平均肺动脉压(mPAP)。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 葛根素对肺心病大鼠血液流变学的影响

模型组大鼠血浆粘度,全血粘度,红细胞容积和纤维蛋白原显著高于对照组(P＜0.05),红细胞聚集指数与对照组无显著差异(P＞0.05),葛根素低剂量组和高剂量组大鼠血浆粘度,全血粘度,红细胞容积和纤维蛋白原显著低于模型组(P＜0.05),红细胞聚集指数与对照组无显著差异(P＞0.05,表 1)。

Tab.1 Effect of puerarin on hemorheology in rat pneumocardial disease(±s,n=10)

Tab.1 Effect of puerarin on hemorheology in rat pneumocardial disease(±s,n=10)

*P＜0.05 vs control;#P＜0.05 vs model

Group Plasma viscosity(mPa.s)Whole blood viscosity(mPa.s)Hematokrit(%)Fibrinogen(g/L)Erythrocyte aggregation coefficient Control 1.78±0.64 6.53±0.65 50.49±1.34 3.97±0.36 2.80±0.41 Model 2.95±0.51* 8.04±0.58* 57.25±2.08* 6.32±0.51* 3.67±0.59 Low dose of puerarin 2.27±0.30# 7.57±0.44# 52.32±1.95# 5.20±0.44# 3.56±0.34 High dose of puerarin 2.05±0.38# 7.18±0.39# 51.04±1.86# 4.82±0.37# 3.29±0.40

2.2 葛根素对肺心病大鼠肺平均动脉压的影响

模型组大鼠平均肺动脉压显著高于对照组(P＜0.05),葛根素低剂量组和高剂量组大鼠平均肺动脉压显著低于模型组(P＜0.05,表2)。

Tab.2 Effect of puerarinon pulmonary pressure in rat pneumocardial disease(±s,n=10)

Tab.2 Effect of puerarinon pulmonary pressure in rat pneumocardial disease(±s,n=10)

mPAP:Mean pulmonary arterial pressure*P＜0.05 vs control;#P＜0.05 vs model

Group mPAP(kPa)Control 2.97±0.38 Model 5.02±0.63*Low dose of Puerarin 3.80±0.49#High dose of Puerarin 3.34±0.41#

3 讨论

薛全福等[2]报道,间断性常压缺氧,能在较短时间内使大鼠发展成典型的肺动脉高压和右心室肥厚模型。与减压缺氧模型相比,常压缺氧类似于平原肺心病的发病情况。

机体长期处于低氧状态,一方面使红细胞继发性增多,红细胞顺应性下降,血粘稠度增高,更加重了肺动脉高压,引起右心衰竭,肺动脉血栓形成;另一方面,可使血管内皮受损,尤其在急性期,因严重感染使缺氧加重,同时存在酸中毒及免疫复合物沉积,胶原组织暴露,刺激血小板附着和积聚,从而激活凝血反应链纤维蛋白,免疫球蛋白也应急增多,终致血液粘滞性和凝固性增加而处于高凝状态成为血栓形成的基础[4]。红细胞压积和红细胞聚集性都是影响血液粘度的重要因素,红细胞压积和红细胞聚集性升高也能增加血粘度。

本实验显示,长期常压低氧后,大鼠血液流变学指标显著变化,血浆粘度、全血粘度、红细胞容积和纤维蛋白原显著升高,很好的模拟了肺心病的血液流变学指标,而葛根素低剂量和高剂量组均能降低降低血液粘度,改善血液流变性。

本实验还显示,长期常压低氧后,大鼠平均肺动脉压显著增加,而葛根素能显著降低肺动脉压力。有文献报道,葛根素能改善PVO2、SaO2,降低PVCO2,改善HCO3-。表明葛根素对肺心病可能改善组织供氧,对肺心病有很好的作用,但还需以后的实验来验证此实验。通过本实验发现,葛根素对大鼠长期常压低氧所致的肺心病模型具有很好的作用。

徐颖等[5]报道,肺动脉高压是慢性肺心病发生发展病理生理学基础,肺血管收缩反应增强和肺血管结构重建是肺动脉高压形成的基础,一氧化氮(NO)和血管紧张素(AngⅡ)在肺动脉高压形成发展中起着重要作用。有关葛根素对血液流变学影响的作用机制是否与NO和AngⅡ有关,还需进一步的研究。

[1]梁群,蒋希成,吴海坤.益肺康心胶囊对大鼠慢性肺源性心脏病模型MMP-1的影响[J].国际中医中药杂志,2011,33(6):508-510.

[2]薛全福,谢剑鸣,胡长贵,等.常压缺氧性大鼠肺动脉高压模型的建立[J].1989,11(6):350-352.

[3]李志斌,邹霞英,赖晃文.一氧化氮在慢性缺氧性肺动脉高压中的作用[J].中华结核和呼吸杂志,1999,22(6):367-368.

[4]Jones R.Ultrastructural analysis of contractile cell development in lung microvesselsin hyperoxic pulmonary hypertension[J].Am J Pathol,1992,141(6):1491-1505.

[5]徐 颖,白庆云,姚珠星,等.复方肺心安片对肺心病肺动脉高压大鼠NO和AngⅡ的影响[J].实用中西医结合临床,2006,6(1):3-4.