黃芪多糖對壓力超負荷誘導的大鼠心肌營養素－1、血管緊張素Ⅱ表達的影響

西安市第一醫院（西安710002） 李小玲

壓力負荷性心肌肥厚是心血管系統的常見并發癥，它的發生是心臟對機械負荷及神經體液因子改變后的代償反應，主要表現為心肌細胞的肥大和間質成分的改變，它獨立于血壓和其他心臟的危險因素，是心功能不全、心力衰竭及惡性心律失常的主要因素和重要前兆［1］，因此防治心肌肥厚的研究有重要的臨床意義。黃芪多糖（APS）是黃芪的主要活性成分之一。研究發現黃芪多糖對機體的免疫系統有較強的調節作用。此外，對心血管系統、肝臟、腎臟均有良好的保護作用，還有抗缺氧、抗腫瘤、抗輻射、調節血糖、刺激機體的造血系統等作用［2－3］。心肌營養素－1（CT－1）是1995年Pennica等從小鼠心臟胚胎干細胞中克隆出的一種新型細胞因子，因能誘導心肌細胞肥大，故命名為CT－1。研究表明，CT－1存在于多種組織中，在心肌組織中表達最高，在心臟發育和促心肌肥大中有重要作用。本研究通過縮窄大鼠腹主動脈制造壓力超負荷性心肌肥大模型，探討持續壓力超負荷所致心肌肥大時CT－1、血管緊張素Ⅱ（AngII）的變化，探討 APS對壓力超負荷大鼠心肌肥大的影響及機制。

材料與方法

1 藥物及主要試劑 APS提取物（西安鴻生生物技術有限公司，總多糖含量70%）；卡托普利片（常州制藥廠生產）

2 動物模型及分組 成年健康雄性SD大鼠，體重為220～280g，由第四軍醫大學實驗動物中心提供。隨機分為4組：①腹主動脈縮窄組：戊巴比妥鈉復合麻醉后，于左腎動脈上方小心分離約3 mm長的腹主動脈，套以內徑為0．8 mm銀夾縮窄腹主動脈，術后常規飼養。②假手術組：除不以銀夾縮窄腹主動脈外，其余操作同腹主動脈縮窄組。③APS低劑量組：術后1d開始給予APS（300 mg/（kg·d）。④APS高劑量組：術后1d開始給予 APS1000 mg/（kg·d）。⑤Captopril組：術后1d開始給予Capt opril 150 mg/（kg·d）。各組分別在術后6周以戊巴比妥鈉麻醉后稱體重、腹主動脈采血、摘取心臟。測量全心重、右室游離壁重、左心室重（包括左心室游離壁和室間膈），并計算心室重與體重比值（V/Bwt，Her mann Wilson′s公式）作為心肌肥大指數。

3 血漿及左心室肌組織AngII含量測定 將大鼠腹腔動脈血3 ml，置于含抗凝劑和抑制劑（0．3 mol/L EDTA－Na2，0．34 mol/L 8－羥基喹啉和0．32 mol/L二巰基丙醇）的試管中，3000g離心15 min，取上層血漿，分裝至EP管中，－70℃保存。取左心室肌組織約100 mg，剪碎，加入3 ml 0．1 mol/L醋酸置于玻璃勻漿器制備組織勻漿，上述操作均在冰浴中進行。心肌勻漿10 000g離心20 min，上清液以放射免疫法（放射免疫試劑盒由北京北方生物技術公司提供）測定AngII含量。

4 大鼠血漿中CT－1水平測定 將大鼠腹腔動脈血3 ml，置于含抗凝劑的離心管中，搖勻，3000r/min，10 min，取上層血漿，分裝至EP管中，－70℃保存。應用酶聯免疫吸附法（ELISA）測定CT－1表達的變化，試劑盒購自晶美生物工程公司，嚴格按說明書操作。以標準品濃度作為橫坐標，測得的樣品OD值為縱坐標，繪制標準曲線。通過標準曲線計算待測樣本CT－1含量。

5 統計學處理 運用SPSS for Windo ws 10．0統計軟件對所得數據進行分析。各數據以表示，組間數據處理根據方差齊性分析的結果，采用t檢驗，以P＜0．05為差異有統計學意義。

結 果

1 壓力負荷增加后心室重與體重比值的變化見表1。大鼠腹主動脈縮窄術后6周，心室重與體重比值以及左心室重與體重比值與假手術組相比明顯增高，分別是對照組156．64% 和165．23%，而右心室重與體重比值和假手術組相比無明顯差異；Captopril組與腹主動脈縮窄組相比，其心室重與體重比值和左心室重與體重比值明顯低于腹主動脈縮窄組（P＜0．01）；APS低劑量組大鼠心室重與體重比值以及左心室重與體重比值與腹主動脈縮窄組相比均降低（P＜0．05），APS高劑量組降低更明顯（P＜0．01）。

表1 腹主動脈縮窄術后心室重與體重比值的變化（）

表1 腹主動脈縮窄術后心室重與體重比值的變化（）

注：與對照組比較＊P＜0．05，＊＊ P＜0．01；與腹主動脈縮窄組比較△P＜0．05，△△P＜0．01

分 組 n 體重（kg） 心室重（g） 左心室重/體重（mg/g） 右心室重/（mg/g）正常對照組 21 0．35±0．02 1．12±0．11 2．27±0．11 0．82±0．12腹主動脈縮窄組 22 0．33±0．04 2．97±0．13＊＊ 4．13±0．22＊＊ 0．81±0．11 APS低劑量組 20 0．32±0．03 1．82±0．21△ 3．54±0．17△ 0．85±0．14 APS高劑量組 20 0．36±0．02 1．27±0．14△△ 2．51±0．13△△ 0．79±0．09 Captopril組 21 0．35±0．06 1．26±0．15△△ 2．32±0．12△△ 0．81±0．17

2 壓力負荷增加致血漿及心肌組織AngII含量變化 見表2。大鼠腹主動脈縮窄術后6周，血漿AngII雖較假手術組有輕度升高（升高約6．7%），但無顯著性差異；術后Captopril組大鼠血漿AngII濃度較腹主動脈縮窄組和假手術組明顯降低（P＜0．01），表明實驗劑量的Captopril已明顯抑制大鼠循環腎素－血管緊張素系統活性；腹主動脈縮窄術后左心室肌組織中AngII的含量較假手術組升高約2．3倍；Captopril干預后心肌組織中AngII含量顯著低于腹主動脈縮窄組，與假手術組無明顯差異；APS低劑量組大鼠心肌組織中AngII含量與腹主動脈縮窄組相比均降低（P＜0．05），APS高劑量組降低更明顯（P＜0．01）。

表2 各組血漿及心肌AngII含量的變化（）

表2 各組血漿及心肌AngII含量的變化（）

注：與對照組比較＊P＜0．05，＊＊P＜0．01；與腹主動脈縮窄組比較△P＜0．05，△△P＜0．01

分 組 n 左心室（pg/ml） 血漿（pg/ml）正常對照組 21 756．69±132．94 209．97±76．24腹主動脈縮窄組 22 1476．64±156．64＊＊ 222．34±57．21 APS低劑量組 20 1025．72±128．65△ 197．58±28．91 APS高劑量組 20 801．24±24．47△△ 183．63±32．74 Captopril組 21 669．47±89．19＊△△ 185．97±42．17

3 壓力負荷增加致血漿中CT－1含量變化 見表3。大鼠腹主動脈縮窄術后6周，血漿中CT－1含量較假手術組升高（升高約61．7%）；術后Captopril組大鼠血漿中CT－1含量較腹主動脈縮窄組明顯降低（P＜0．01），表明實驗劑量的Captopril抑制大鼠循環腎素－血管緊張素系統活性的同時，也可抑制CT－1的表達；APS高劑量組大鼠血漿中AngII含量與腹主動脈縮窄組相比顯著降低（P＜0．01），APS低劑量組降低不明顯。

表3 各組血漿CT－1含量的變化（）

表3 各組血漿CT－1含量的變化（）

注：與對照組比較＊P＜0．05，＊＊P＜0．01；與腹主動脈縮窄組比較△P＜0．05，△△P＜0．01

分組 n 血漿（pg/ml）正常對照組 21 516．97±102．54腹主動脈縮窄組 22 1235．37±213．29＊＊APS低劑量組 20 1197．58±228．81 APS高劑量組 20 583．36±131．72△△Captopril組 21 585．97±140．17△△

討 論

藥用黃芪為多年生草本植物黃芪Astragalus mem branaceus（Fisch）Bunge和內蒙黃芪A．mongholicus Bge的根，性微溫，味甘，歸脾、肺經，有補氣升陽，益衛固表，托毒生肌，利水退腫之功效。其主要成分黃芪多糖（APS）對心血管系統、肝臟、腎臟均有良好的保護作用。研究發現，APS可以降低大鼠心肌梗死6周后血漿和心臟AngII及血漿醛固酮的濃度及6周時非梗死區左室心肌I型及ⅡI型膠原的比值，這對急性心肌梗死后腎素－血管緊張素－醛固酮系統（RAS）的激活有明顯的抑制作用。同時，APS促進前脂肪細胞向成熟脂肪細胞分化，具有羅格列酮樣作用。而且，APS可影響T HP－1巨噬細胞源性泡沫細胞活力，誘導凋亡，促進膽固醇流出，從而抑制血管動脈粥樣硬化的發生［4］。近年藥理研究表明，APS可要以促進MMP2分泌從而促進膠原的降解。APS對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病心肌病變倉鼠心肌膠原沉積具有顯著的改善作用，其機制可能與改善物質代謝及減少心肌局部AngⅡ的生成有關［5］。此外，APS對心肌肥厚有抑制作用。高劑量APS對壓力超負荷大鼠的心肌肥大有明顯保護作用［6］。

CT－1為白細胞介素－6（IL－6）細胞因子家族的新成員，存在于多種組織中，在心肌組織表達最高，參與心臟的許多病理變化。目前已發現CT－I細胞內信號通路有許多種。有研究［7］表明，CT－1在心肌肥厚和心肌凋亡中的作用是由心肌轉錄因子GATA結合蛋白4（GATA4）所介導的，而阻斷ERK信號途徑則可以抑制該作用的發生。CT－1是迄今發現的IL－6家族中體外誘導心肌細胞肥大的最強的細胞因子，在心臟成纖維細胞上有CT－1及其受體的表達，內源性或外源性的CT－1能刺激成纖維細胞合成DNA及膠原，從而刺激成纖維細胞生長，促進心肌間質纖維化，而其作用大部分是依賴于上調的血管緊張素原和AngII［8］。通過體外培養發現，CT－1參與心肌細胞肥大是通過心肌細胞與非心肌細胞之間的相互作用，而血管緊張素系統正是通過這一相互作用來發揮心肌細胞肥大作用的。CT－1能以劑量依賴的方式促使轉錄激酶蛋白3（STAT3）磷酸化和二聚體化，激活了的轉錄因子STAT3能結合于血管緊張素原基因的啟動子區域st區域，并促使血管緊張素原mRNA產生增多，說明CT－l能促進 AngⅡ的表達。楊爽等［9］在體外利用AngII刺激小鼠心肌細胞肥大實驗中發現AngII刺激后CT－1基因表達增加，隨著AngⅡ作用時間延長，CT－I mRNA水平有增高趨勢；AngⅡ造成心肌細胞肥大后，CT－1蛋白的表達也增加，提示Angll能夠刺激CT－1基因的表達和蛋白的釋放。

我們的研究結果顯示，大鼠腹主動脈縮窄術后，血漿和心肌組織中CT－1 I的含量明顯升高，心肌組織中AngII的含量明顯升高，心肌發生了顯著的肥大改變，而APS可阻斷這種變化。提示APS可能通過抑制CT－1及AngII的表達來阻止心肌肥大的發生，為心肌肥大及心衰的治療提供了新的依據。

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［2］徐寒松，吳 青，謝曉云，等．2型糖尿病患者外周血內皮祖細胞體外誘導培養及黃芪多糖干預研究［J］．陜西中醫，2011，32（7）921－924．

［3］黃 楨．黃芪多糖的藥理研究進展［J］．中國臨床藥學雜志，2002，11（5）：315－318．

［4］劉 毅，王文健，陳偉華，等．黃芪多糖對3T3－L1前脂肪細胞增殖和分化的影響［J］．中西醫結合學報，2007，5（4）：421．

［5］楊志紅，趙曉龍，陳鳳玲，等．黃芪多糖對T HP－1巨噬細胞源性泡沫細胞功能的影響［J］．中國分子心臟病學雜志，2007，7（3）：138－851．

［6］李素娟，吳偉平，李 杰，等．黃芪多糖對壓力超負荷誘導的大鼠心肌肥大的影響［J］．實用醫學雜志，2012，3（28）：364－366．

［7］Henan Z，Yah W，Miaona J，et al．Relation of Cardiotrophin－1（CT－1）and car diac transcription factor GATA4 expression in rat’s cardiac myocytes hypertr ophy and apoptosh［J］．Pat hol Res Pract，2009，205：615－625．

［8］Li mongelli G，Calabr P，Maddaloni V，et al．Car diotrophin－l and TNF－alpha circulating leveis at rest and during car diopul monary exercise test in athletes and healthy individua Ls［J］．J Mol Cell Cardiol，2009，46：142－148．

［9］楊 爽，陸 瑩，于 波．心肌營養素－l在血管緊張素Ⅱ致心肌細胞肥大中的表達［J］．中國地方病學雜志，2006，25（4）：361．