兒茶素對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠心力衰竭模型的保護(hù)作用

章 琦，胡立群，尹長(zhǎng)森，陳 萍，李紅旗，孫 新，嚴(yán) 光

慢性充血性心力衰竭是一種常見(jiàn)的心血管疾?。?］，我國(guó)成年人心力衰竭(簡(jiǎn)稱心衰)患病率約為0.9%［2］。目前臨床抗心衰一線藥物主要有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)受體拮抗劑，該類藥物能明顯改善心衰癥狀，提高心室收縮與舒張功能［3］，但長(zhǎng)期給藥過(guò)程中會(huì)不同程度造成一定副作用，如咳嗽、皮疹、心悸和頭暈等不良反應(yīng)［4］。茶飲文化在我國(guó)有數(shù)千年歷史，目前茶葉已是日常生活中重要保健產(chǎn)品之一。兒茶素是茶葉活性成分之一，對(duì)高血壓、血管動(dòng)脈粥樣硬化和高血脂等心血管疾病均具有良好的預(yù)防和治療作用［5］，但對(duì)慢性心衰是否具有療效未見(jiàn)報(bào)道。該研究擬探討兒茶素對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠心衰模型的保護(hù)作用，為開(kāi)發(fā)兒茶素應(yīng)用于臨床治療心衰提供一定實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 藥物及試劑 兒茶素購(gòu)自江西海富生物工程有限公司，純度＞90%;卡托普利購(gòu)自河南中杰藥業(yè)有限公司，批號(hào):1201052;兒茶素和卡托普利臨用前均用0.5%的羧甲基纖維素鈉溶解;AngⅡ、醛固酮(aldosterone，ALD)和心鈉肽(atrial natriuretic peptide，ANP)放射免疫試劑盒均購(gòu)自北方生物技術(shù)研究所。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 RM-6240型多通道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠);SN-682型放射免疫γ計(jì)數(shù)儀(上海核福光電儀器有限公司);SN-697B型放射免疫γ計(jì)數(shù)儀測(cè)量系統(tǒng)(中國(guó)科學(xué)院上海原子核研究所);MA110型電子分析天平(上海第二天平儀器廠);R21G型高速冷凍離心機(jī)(日本日立公司)。

1.3 模型制備和動(dòng)物分組

1.3.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SD大鼠，60只，雄性，清潔級(jí)，體重(200±20)g，由安徽醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.3.2 模型制備［6］SD大鼠腹腔注射0.6%戊巴比妥鈉(60 mg/kg)麻醉，仰位固定于手術(shù)臺(tái)上，備皮，消毒。在腹正中切口，沿著腹白線進(jìn)入腹腔，暴露分離后腹膜，在左腎動(dòng)脈上方游離腹主動(dòng)脈。在游離腹主動(dòng)脈長(zhǎng)軸置一彎曲的9號(hào)針頭，用絲線繞著腹主動(dòng)脈后與針頭一起結(jié)扎，隨后拔去針頭，造成腹主動(dòng)脈狹窄。腹腔內(nèi)涂抹慶大霉素預(yù)防感染后，分層關(guān)閉腹腔。術(shù)后每只大鼠用青霉素(50 000 U/d)連續(xù)3 d肌肉注射防止感染。假手術(shù)組不做絲線結(jié)扎，其余操作同前。

1.3.3 動(dòng)物分組及給藥 造模后6周，將手術(shù)組存活的44只大鼠(手術(shù)中以及術(shù)后死亡8只)隨機(jī)分為5組，分別為模型組、兒茶素低劑量組［25 mg/(kg·d)］、兒茶素中劑量組［50 mg/(kg·d)］、兒茶素高劑量組［100 mg/(kg·d)］和卡托普利陽(yáng)性對(duì)照組［15 mg/(kg·d)］，另外，同時(shí)設(shè)假手術(shù)組為正常對(duì)照。模型組和假手術(shù)組給予等體積的溶媒，各組連續(xù)給藥2周。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.4.1 大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量測(cè)定末次給藥2 h后，大鼠眼眶靜脈叢取血(約1.5 ml)轉(zhuǎn)入含有肝素的EP管中，3 000 r/min離心10 min，吸取上清血漿冷凍備用。AngⅡ、ALD和ANP檢測(cè)步驟參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4.2 大鼠血流動(dòng)力學(xué)的評(píng)價(jià) 眼眶取血完畢后，稱取動(dòng)物體重，0.6%戊巴比妥鈉(60 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠，仰位固定在大鼠板上，分離右側(cè)頸總動(dòng)脈，插入預(yù)先充滿肝素的聚乙烯管緩緩?fù)七M(jìn)，使其通過(guò)主動(dòng)脈瓣到達(dá)左心室(以舒張壓達(dá)到負(fù)值為進(jìn)入左心室的指標(biāo))，結(jié)扎固定，連接壓力換能器記錄左室收縮壓(leftventricularsystolicpressure，LVSP)、左室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP)、左心室等容收縮期壓力最大變化速率(+dp/dtmax)和左室舒張期壓力下降最大變化速率(－dp/dtmax)，取3次結(jié)果以其平均值表示。

1.4.3 大鼠心臟重量指數(shù)和左心室重量指數(shù)測(cè)定待左室收縮與舒張功能測(cè)定結(jié)束后，股動(dòng)脈放血處死大鼠，分離心臟和左心室并稱重，計(jì)算心臟和左心室重量指數(shù)。心臟重量指數(shù)=心臟重量/體重，左心室重量指數(shù)=左心室重量/體重。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)以±s表示。組間差異比較采用單因素方差分析和t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響 與假手術(shù)組比較，模型組大鼠LVSP和±dp/dtmax明顯降低(P＜0.01)，LVEDP明顯升高(P＜0.01)，提示模型組大鼠出現(xiàn)明顯的心肌收縮以及舒張功能障礙;兒茶素(50、100 mg/kg)治療給藥能明顯升高模型大鼠LVSP和±dp/dtmax(P＜0.05，P＜0.01)，同時(shí)降低LVEDP(P＜0.01)，提示兒茶素能明顯改善模型組大鼠紊亂的血流動(dòng)力學(xué)，提高大鼠心肌收縮和舒張功能，見(jiàn)表1。

2.2 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠血漿 AngⅡ、ALD和ANP含量的影響 與假手術(shù)組比較，模型組大鼠血漿中AngⅡ、ALD和ANP含量水平均明顯升高(P＜0.01);兒茶素(50、100 mg/kg)連續(xù)2周灌胃給藥后能明顯降低心衰大鼠血漿中AngⅡ、ALD和ANP的含量水平(P＜0.05，P＜0.01)。見(jiàn)表2。

2.3 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠心臟重量指數(shù)的影響 與假手術(shù)組比較，模型組大鼠全心重量指數(shù)和左心室重量指數(shù)均明顯升高(P＜0.01);兒茶素(50、100 mg/kg)治療給藥能明顯降低全心重量指數(shù)和左心室重量指數(shù)(P＜0.05，P＜0.01)。見(jiàn)圖1。

表1 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax的影響(±s)

表1 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax的影響(±s)

與假手術(shù)組比較:##P＜0.01;與模型組比較:*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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表2 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量的影響(±s)

表2 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠血漿AngⅡ、ALD和ANP含量的影響(±s)

與假手術(shù)組比較:##P＜0.01;與模型組比較:*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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圖1 兒茶素治療給藥對(duì)心衰大鼠全心和左心室重量指數(shù)影響(n=8，9，ˉx ± s)

3 討論

兒茶素是黃烷醇類化合物，最初由茶葉中提取。研究［7］表明兒茶素具有抗氧化、抗病毒、抑菌、抗腫瘤和降血糖等多種藥理活性，此外也有文獻(xiàn)［5］報(bào)道兒茶素對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化和高血壓均有良好的治療作用，提示兒茶素可能對(duì)心衰具有一定的療效。

卡托普利是治療心衰的一線藥物［8］，臨床推薦劑量為150 mg/d，折算成大鼠等效劑量近似為15 mg/(kg·d)，在本研究中作為陽(yáng)性對(duì)照藥。目前常用的大鼠心衰模型主要有腹主動(dòng)脈結(jié)扎法和化學(xué)藥物誘導(dǎo)法［6］，前者通過(guò)外周循環(huán)阻力加大造成心臟負(fù)荷增加，所導(dǎo)致癥狀與臨床左、右心衰癥狀相似，此外該模型操作方便，重復(fù)性較好，故被廣泛應(yīng)用［6，9］。心衰發(fā)生時(shí)血流動(dòng)力學(xué)異常主要表現(xiàn)在LVSP降低、LVEDP升高、±dp/dtmax降低。本研究顯示兒茶素(50、100 mg/kg)對(duì)心功能不全大鼠連續(xù)治療給藥2周后，能明顯改善異常的血流動(dòng)力學(xué)，提示兒茶素對(duì)心衰大鼠心肌收縮與舒張功能有良好的改善作用。

心衰發(fā)生的分子機(jī)制復(fù)雜，已知心功能不全時(shí)涉及多種神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂，其中腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)的過(guò)度活化發(fā)揮了重要作用［10］。RAAS活化時(shí)，AngⅡ和 ALD血漿含量明顯升高。AngⅡ［10］可增加細(xì)胞外基質(zhì)聚集并降低心肌細(xì)胞可塑性，進(jìn)而損傷心肌舒張功能，此外AngⅡ還通過(guò)調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá)促進(jìn)心肌纖維化細(xì)胞增殖，誘發(fā)心肌纖維化過(guò)程，加劇心室肥大和心肌重構(gòu);ALD［11］除通過(guò)水、鈉儲(chǔ)溜功能增加循環(huán)系統(tǒng)血容量并加重心室前負(fù)荷之外，還能上調(diào)膠原合成，促進(jìn)心肌細(xì)胞纖維化。心臟在受到機(jī)械性牽拉下會(huì)反饋性分泌ANP。ANP［12］通過(guò)擴(kuò)張血管和利尿作用，降低心室前后負(fù)荷，改善心功能，因此ANP的含量水平與心衰嚴(yán)重程度具有一定相關(guān)性。本研究顯示兒茶素治療給藥能夠明顯降低心衰大鼠全心和左心室重量指數(shù)，下調(diào)血漿中AngⅡ、ALD和ANP的濃度水平，提示兒茶素可能是通過(guò)抑制RAAS過(guò)度活化來(lái)改善心衰大鼠的心肌功能。除RAAS之外，已有多項(xiàng)研究［13－15］證實(shí)交感神經(jīng)系統(tǒng)亢進(jìn)、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)均參與心衰病理的進(jìn)展過(guò)程中，而兒茶素也具有抗氧化和抗炎活性［5］，提示其對(duì)心衰的保護(hù)作用可能是通過(guò)作用多個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)的，這些機(jī)制有待進(jìn)一步研究闡明。

綜上所述，兒茶素治療給藥對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠心衰具有良好的保護(hù)作用，提示其具有一定的臨床應(yīng)用前景。

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