南葶苈子提取液对心力衰竭大鼠心功能的影响

孙志强+李超+吴源鸿+罗颖+黄抒伟

[摘 要] 目的 探讨南葶苈子提取液对心力衰竭大鼠心功能的影响。方法 将10只SD大鼠作为假手术组，40只SD大鼠采用肾上腹主动脉缩窄术制作大鼠心力衰竭模型，随机分为模型组、醇提取组、水提取组及地高辛组。假手术组及模型组给予5ml/（kg·d）生理盐水灌胃，醇提取组予南葶苈子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取组予南葶苈子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛组予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，4周后观测其血流动力学、心肌病理组织切片、超声心动图变化。结果 病理学观察显示，模型组心肌细胞坏死严重，心肌纤维排列紊乱；与模型组比较，醇提取组、水提取组及地高辛组心肌细胞坏死轻微，心肌纤维排列尚可。血流动力学检测显示，模型组左心室收缩压（LVSP）下降，左心室舒张末压（LVEDP）升高，左心室内压最大上升速率（+dp/dtmax）及左心室内压最大下降速率（-dp/dtmax）下降，比较有统计学意义（P<0.05）；与模型组比较，醇提取组、水提取组及地高辛组LVSP升高，LVEDP降低，+dp/dtmax升高，比较有统计学意义（P<0.05）。超声心动图结果显示，模型组左心室舒张末期内径（LVIDd）、左心室收缩末期内径（LVIDs）升高，射血分数（EF）、短轴缩短率（FS）降低，比较差异有统计学意义（P<0.05）；与模型组比较，醇提取组、水提取组及地高辛组LVIDd、LVIDs降低，EF、FS升高，比较差异有统计学意义（P<0.05）。结论 南葶苈子提取液可改善心力衰竭SD大鼠心功能各项指标，从而增强心功能。

[关键词] 南葶苈子提取液；心力衰竭；心功能；血流动力学

中图分类号：R541.6 文献标识码：A 文章编号：1009-816X（2016）06-0427-04

[Abstract] Objective To study the effects of descurainiae extract on cardiac function in heart failure rats.Methods Ten SD rats were selected as the sham operation group.After operated by suprarenal abdominal aortic coarctation， forty SD rats were randomly divided into model group， ethanol extract group， water extract group and digoxin group. Rats in the sham operation group and the model group were both given normal saline 5ml/（kg·d） by gavage. Rats in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group were treated respectively with ethanol descurainiae extract 10g/（kg·d）， water descurainiae extract 10g/（kg·d）， digoxin 0.05mg/（kg·d） by gavage.After four weeks， the hemodynamics， myocardial pathological section and ultrasonic cardiogram of the rats were observed. Results Pathology observation showed that there were serious myocardial necrosis and disordered myocardial fibers in the model group while slight myocardial necrosis and relatively regular myocardial fibers in the ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group.Hemodynamics examination showed that the LVSP was decreased， LVEDP was increased and the maximum left ventricular pressure rising and dropping rates （±dp/dtmax） were reduced in the model group with statistical significance （P<0.05）.Compared with the model group，the LVSP was increased，LVEDP was decreased and the maximum left ventricular pressure rising rate （+dp/dtmax） was increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group with statistical significance （P<0.05）. Ultrasonic cardiogram examination showed that LVIDd and LVIDs was significantly increased，EF and FS was significantly decreased in the model group （P<0.05）. Compared with the model group，LVIDd and LVIDs was significantly decreased， EF and FS was significantly increased in ethanol extract group， the water extract group and the digoxin group （P<0.05）.Conclusions Descurainiae extract could effectively enhance cardiac function of SD rats with heart failure since all the indicators were improved.

[Key words] Descurainiae extract； Heart failure； Cardiac function； Hemodynamics

慢性心力衰竭（Chronic heart failure，CHF）是大多数心血管疾病的终末阶段，已成为21世纪心血管疾病治疗的最终防线[1]。我国心血管疾病患病率目前持续上升，且心力衰竭发病率逐年增高[2]。新型蛋白质、蛋白质之间相互作用以及信号通路在心力衰竭病理改变中的重要作用不断被发现，有望成为治疗新靶点[3]。近年来关于中医药干预心力衰竭病理生理、实验研究进行了深入研究，并取得一定成果，表明中医药对于心力衰竭心肌细胞凋亡有重要影响[4]。南葶苈子作为心血管领域使用率较高的中药，其具体机制有待通过实验加以证实。

1 材料与方法

1.1 实验动物：SPF级雄性SD大鼠50只，体质量（220±10）g，由浙江中医药大学动物实验研究中心提供，动物生产单位为上海西普尔必凯实验动物有限公司，许可证号为：SCXK（沪）2013-0016。

1.2 药物、试剂与仪器：南葶苈子由浙江中医药大学提供。地高辛片，由上海信谊药厂有限公司生产（批号：H31020678）；20%乌拉坦，购自上海国药集团化学试剂有限公司，由浙江中医药大学动物实验研究中心配置；异氟烷，购自深圳市华宝医疗用品工贸发展有限公司；显微镜（BX43型），由OLYMPUS公司生产；冰箱（BCD-211KD3型，TCL）；MPA2000多道生理记录仪，由上海奥尔科特生物科技有限公司生产；Vevo2100小动物超声影像系统，由加拿大Sonics公司生产，小动物麻醉呼吸机，由美国Hallowell公司生产。

1.3 心力衰竭模型制作：SD大鼠用10%水合氯醛腹腔麻醉，剑突下腹正中偏左0.5cm切口，打开腹腔，钝性游离腹主动脉，将一个去掉针尖的8号注射针头紧贴腹主动脉平行放置并用4号线一起结扎，轻轻抽出针头，使腹主动脉截面积缩窄为原来的50%～60%，撒少许青霉素粉后关腹，分层缝合[5]。其中假手术组只分离而不缩窄，其余同模型组。

1.4 南葶苈子提取液制备：水提液的制备：取南葶苈子200g，8倍量70℃水浴提取3次，每次1h，合并滤液浓缩至100ml备用，每1ml相当于2g原生药。醇提液的制备：取南葶苈子200g，8倍量75%乙醇回流提取3次，每次1h，滤液回收乙醇至无醇味，定容至100ml，每1ml相当于2g原生药。

1.5 分组及用药：50只SD大鼠随机分为5组：假手术组、模型组、醇提取组、水提取组和地高辛组。假手术组及模型组予5ml/（kg·d）生理盐水灌胃，醇提取组予南葶苈子醇提液10g/（kg·d）灌胃，水提取组予南葶苈子水提液10g/（kg·d）灌胃，地高辛组予地高辛片0.05mg/（kg·d）灌胃，SD大鼠心力衰竭模型制作后各组均灌胃4周[6]。

1.6 病理组织形态学检测：取心肌标本，置于4%甲醛中固定24小时，经取材、脱水、石蜡包埋处理后，沿左室长轴线取4μm厚度切片，HE染色后光学显微镜下观察心肌组织形态学变化。

1.7 血流动力学指标检测：SD大鼠腹腔注射20%乌拉坦麻醉（5ml/kg），将微型导管连接压力换能器后经右侧颈总动脉进行插管，另一侧连接生理信号记录仪。当微型导管进入左心室后，稳定5min后测量心率（HR）、左心室收缩压（left ventricular systolic pressure，LVSP），左心室舒张末压力（left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP），左心室内压最大上升速率（left ventricular pressure maximal rate of rise，+dp/dtmax）及左心室内压最大下降速率（left ventricular pressure maximal rate of fall，-dp/dtmax）等血流动力学指标。

1.8 超声心动图检查：采用小动物麻醉机异氟烷麻醉SD大鼠，仰卧位固定，胸前区备皮，取左胸骨旁短轴切面，使用探头频率21MHz Vevo2100小动物超声影像系统测量左心室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVIDd）、左心室收缩末期内径（left ventricular end-systolic diameter，LVIDs）等指标，并计算射血分数（ejection fraction，EF）、短轴缩短率（fraction shortening，FS），连续3个心动周期上测量并取平均值。

1.9 统计学处理：使用SPSS19.0版统计软件进行统计学分析，计量资料用（x -±s）表示，组间比较采用单因素方差进行分析，再进行Scheffe法两两比较，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠一般情况：实验期间，假手术组大鼠动作敏捷，饮食正常，排便正常，生长良好，精神状态佳。模型组大鼠皮毛不整有脱落，进食量少，排便质稀，动作迟钝，活动后气急，精神萎靡不振。醇提取组、水提取组及地高辛组一般情况不及假手术组，但优于模型组，偶见皮毛不整，进食减少，精神不振。

2.2 大鼠心肌病理组织切片HE染色观察：假手术组心肌细胞排列整齐，心肌细胞坏死和纤维增生少见，淋巴细胞浸润少见。模型组心肌细胞坏死严重，周围见淋巴细胞浸润，心肌纤维排列紊乱，横纹少见。醇提取组和水提取组心肌细胞部分坏死，可见淋巴细胞浸润，心肌纤维排列尚可，横纹可见。地高辛组心肌细胞坏死，淋巴细胞浸润，心肌纤维排列较整齐，横纹可见，见封三图1。

2.3 南葶苈子提取液对大鼠血流动力学的影响：与假手术组比较，模型组HR升高，LVSP下降，LVEDP升高，±dp/dtmax下降，具有统计学意义（P<0.05）。与模型组比较，醇提取组、水提取组及地高辛组可升高HR，升高LVSP，降低LVEDP，升高±dp/dtmax，具有统计学意义（P<0.05）。醇提取组、水提取组及地高辛组之间无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.4 大鼠超声心动图检查：与假手术组相比，模型组LVIDd、LVIDs升高，EF、FS降低，具有统计学意义（P<0.05）。与模型组相比，醇提取组、水提取组及地高辛组可降低LVIDd、LVIDs，升高EF、FS，具有统计学意义（P<0.05）。与地高辛组相比，醇提取组LVIDs升高，水提取组EF降低，具有统计学意义（P<0.05），其他指标无统计学意义。醇提取组及水提取组之间无统计学差异，见表2。超声心动图图像：见图2。

3 讨论

心力衰竭是由于心脏收缩舒张功能障碍所引起的动脉灌注不足及静脉回流障碍的综合征。其发生主要原因是泵血功能降低，而此功能降低的最直接表现即反映在血流动力学的改变。血流动力学的主要指标有LVSP、LVEDP、+dp/dtmax及-dp/dtmax，可作为客观评价心肌收缩舒张能力的指标。本实验中，与假手术组相比，模型组大鼠LVSP及±dp/dtmax明显降低，表明心肌收缩力明显降低，而LVEDP明显升高，表明心肌舒张功能明显降低。与模型组相比，醇提取组、水提取组及地高辛组LVSP及±dp/dtmax明显升高，表明心肌收缩力有明显提高，间接表明其改善心功能的作用。地高辛组LVEDP降低，但醇提取组及水提取组LVEDP并未降低，表明南葶苈子改善心脏舒张功能的作用可能并不明显。

醇提取和水提取为中药有效成分提取两种不同方法，在本实验中，醇提取和水提取取得相一致的实验结果，提示可能醇提取和水提取对南葶苈子有效成分影响较小。

中药在心力衰竭治疗中的作用日益受到重视，在一项多中心、随机、双盲、平行的研究中，芪苈强心胶囊可进一步降低B型氨基端利钠肽原（NT-proBNP）水平，用于充血性心力衰竭的联合治疗[7]。芪苈强心胶囊可通过调节细胞因子、激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路、保护心肌细胞线粒体代谢等多种渠道有效改善心肌梗死后心功能，有效保护心脏[8～10]。中药与西药联合治疗心力衰竭往往会取得更大收益，通心络胶囊与美托洛尔联用用于心力衰竭的治疗，与单用美托洛尔相比，可进一步改善心功能，使患者获益增加[11]。

南葶苈子可降低血浆环磷酸腺苷（cAMP）浓度，下调心肌组织血管紧张素II（AngⅡ）、血浆醛固酮（ALD）和心肌羟脯氨酸（Hyp）含量[6]，此可能为南葶苈子发挥心脏保护作用的机制之一。从南葶苈子中可分离得到5种强心苷成分[12]，本实验从血流动力学和超声心动图证实其有增强心功能的作用。葶苈生脉方能抑制心力衰竭大鼠心肌细胞的凋亡，减少心力衰竭时心肌细胞的缺失，此可能是其治疗CHF的作用机制之一[13]。南葶苈子在其中发挥的作用不容忽视。

细胞凋亡是在基因调控下主动发生并伴有凋亡蛋白表达的一种特殊的细胞死亡方式，参与体内多种生理和病理过程。细胞凋亡导致心肌细胞数量减少，在心力衰竭发病机制中发挥重要作用，细胞凋亡与心力衰竭的严重程度呈正相关[14]。细胞凋亡使心肌细胞大量丧失，心肌细胞不断减少则会导致心力衰竭进行性恶化。在心力衰竭的进展中，不仅心肌细胞凋亡发挥重要作用，非心肌细胞如心脏成纤维细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞和白细胞等细胞凋亡也扮演重要角色[15]。由此，南葶苈子提取液改善心功能是否能通过降低细胞凋亡实现，有待于通过实验进一步研究。

参考文献

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（收稿日期：2016-9-22）