王 莖,曾永蕾,武鳳琴,孫瑞瑞,陳 靜
(1.安徽中醫藥大學中醫臨床學院,安徽 合肥 230038;2.安徽中醫藥大學第二附屬醫院,安徽 合肥 230061;3.安徽中醫藥大學研究生部,安徽 合肥 230038)
慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)病變機制較為復雜。近年來研究表明,心室重塑是其發生發展的關鍵[1],而免疫和炎性遞質在心力衰竭的發生及進展過程中起著重要的作用[2]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)作為炎性細胞因子,可長期影響心肌組織的重塑,參與CHF的病理生理過程[3]。艾灸對免疫系統[4]和心血管系統[5]具有良好的調整作用,且艾灸具有容易操作、不良反應少、作用顯著等優勢。本實驗以心室質量指數及TNF-α、IL-6mRNA表達水平作為觀測指標,擬從免疫炎癥角度,初步探討艾灸肺俞、心俞對CHF心室重塑的影響機制。
1.1 動物 健康SD大鼠35只,雄性,SPF級,體質量180~220g,由安徽中醫藥大學實驗動物中心提供。
1.2 主要儀器 ABI-2720型PCR儀:美國應用生物系統公司;Tanon 3500型電子凝膠成像系統:上海天能公司。
1.3 試劑和藥物 RNA抽提試劑盒、逆轉錄試劑盒及 TNF-α、IL-6、β-actin特異性引物均為江蘇省南京諾維贊公司產品,其序列及擴增長度見表1。阿霉素(adriamycin,ADR):浙江海正藥業股份有限公司生產,批號 H33021980,每支10mg。卡托普利:上海旭東海普藥業有限公司,生產批號H31020564,每片25mg。

表1 TNF-α、IL-6、β-actin擴增引物序列及產物長度
2.1 模型復制 采用ADR隔日腹腔注射的方法[6]復制CHF模型,ADR長期小劑量累積給藥,可誘導嚴重的CHF模型,且可靠簡便[7]。SD大鼠適應性喂養1周后進行模型復制,劑量依次為1、2、3、4mg/kg,每個劑量給藥2次,依次遞增,隔日1次,共8次,累積量20mg/kg,持續15d。正常喂養3周,每日密切觀察大鼠精神狀態、活動、進食飲水量、體質量及呼吸頻率變化。以左心室濕質量/體質量比值和右心室濕質量/體質量比值分別代表左心室質量指數(left ventricular mass index,LVMI)和右心室質量指數(right ventricular mass index,RVMI),以反映心室重構情況[8],結合大鼠一般情況及心率,作為模型復制成功的標準[9]。
2.2 動物分組 將35只大鼠隨機抽取28只用于模型復制,另7只作正常組。正常喂養3周,將28只模型大鼠分為4組,即模型組、西藥組、艾灸組、艾灸加西藥組。
2.3 治療方案 模型復制3周后開始進行。
2.3.1 西藥組:給予卡托普利混懸液(25mg/kg)灌服,每日1次,連續3周。
2.3.2 艾灸組:取雙側肺俞、心俞,定位參照《實驗針灸學》大鼠標準穴位圖譜[10],行艾條溫和灸,用特制小艾條在距離穴位1~2cm處施灸,每次每穴各灸15min,每日1次,共3周。
2.3.3 艾灸加西藥組:先給予卡托普利(25mg/kg)混懸液灌服,再用艾條溫和灸肺俞、心俞,每日1次,連續3周。
2.3.4 模型組和正常組:正常喂養,不進行任何治療。期間注意觀察各組大鼠行為特征。
2.4 指標觀察
2.4.1 心室肌組織取材與保存:將大鼠稱質量,用4%戊巴比妥鈉溶液(40mg/kg)腹腔注射麻醉后,將其仰臥固定于鼠臺,腹主動脈放血處死,開胸暴露心臟,結扎出入心臟大血管,于右心室剪一小口,用4℃預冷的生理鹽水逆行灌注,沖洗心室腔至沖洗液無血性液體。取出心臟,用清潔濾紙吸干水分后,分別稱取左、右心室(包括室間隔)濕質量,全過程于冰浴中進行。計算左、右心室濕質量/體質量比值,為心室質量指數。處理后心肌凍存于液氮中,液氮冷凍后轉存于-70℃超低溫冰箱,用于RT-PCR檢測。
2.4.2 RT-PCR 法檢測心肌組織TNF-α、IL-6 mRNA水平:①總RNA提取:按所購總RNA抽提試劑盒說明進行。②逆轉錄:取2μl RNA溶液做模板,總反應體積為55μl,具體步驟按逆轉錄試劑盒說明書進行。③PCR擴增 TNF-α及IL-6:PCR反應總體積50μl,預變性95℃,3min,變性98℃,10s,退火58℃15s;延伸72℃,30s;30個循環,末次循環后再72℃延伸1min。β-actin反應條件,同目的擴增產物的反應條件。1%瓊脂糖凝膠電泳,在電子凝膠成像儀上檢測PCR產物。結果以TNF-α及IL-6與同組β-actin電泳帶光密度的比值,作為該組標本的基因表達的相對值。
2.5 統計學方法 運用SPSS17.0統計軟件進行統計分析。分析前對數據進行正態性檢驗,連續型變量采用“均數±標準差(±s)”進行統計學描述。多組均數比較采用單因素方差分析,兩組之間均數比較采用LSD分析(方差齊時)或Tamhane'sT2分析(方差不齊時)。P<0.05表示差異具有統計學意義。
3.1 大鼠一般情況 從第8天開始,與正常組比較,模型組大鼠陸續出現精神萎靡、活動減少、倦臥、反應遲鈍、呼吸困難,體質量下降等現象。從治療第2周開始,治療組大鼠氣喘、食欲下降、萎靡倦怠等有不同程度改善,大鼠反應性提高;模型組上述癥狀依然存在,總體上有加重趨勢;正常組大鼠活動、反應靈敏性如常,體質量上升。
3.2 各組大鼠心室肌質量指數比較 與正常組比較,模型組大鼠LVMI和RVMI顯著增高(P<0.01);與模型組比較,西藥組、艾灸組、艾灸+西藥組LVMI和RVMI顯著降低(P<0.05,或P<0.01)。結果表明艾灸能顯著降低心室肌質量指數。見表2。
表2 各組大鼠心室肌質量指數比較(±s)

表2 各組大鼠心室肌質量指數比較(±s)
注:與正常組比較,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01。
正 常7 2.136±0.252 0.534±0.063模 型 7 2.823±0.314** 0.724±0.080**西 藥 7 2.450±0.291△ 0.615±0.073△艾 灸 7 2.490±0.355△ 0.627±0.090△艾灸+西藥 7 2.194±0.280△△ 0.550±0.070△△
3.3 各組大鼠心肌組織 TNF-α、IL-6mRNA 相對表達水平比較 與正常組比較,模型組大鼠TNF-α、IL-6mRNA相對表達水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,3個治療組 TNF-α、IL-6mRNA 相對表達水平顯著降低,(P<0.01)。見表3、圖1。
表3 各組大鼠心肌組織 TNF-α、IL-6mRNA相對表達水平比較(±s)

表3 各組大鼠心肌組織 TNF-α、IL-6mRNA相對表達水平比較(±s)
注:與正常組比較,**P<0.01;與模型組比較,△△P<0.01。
正 常7 1.005±0.128 1.018±0.376模 型 7 5.024±0.640** 5.189±0.749**西 藥 7 2.439±0.346△△ 2.546±0.344△△艾 灸 7 2.520±0.471△△ 2.988±0.471△△艾灸+西藥 7 2.334±0.327△△ 2.414±0.460△△

圖1 RT-PCR檢測各組大鼠心肌組織TNF-α、IL-6mRNA相對表達水平
關于CHF發病和心室重塑形成機制的研究,正不斷深入。近年研究發現,CHF不僅存在血流動力學紊亂,更重要的是激活了包括交感神經系統和腎素-血管緊張素-醛固酮系統在內的一系列神經內分泌反應[11-12]。炎性細胞因子在CHF心室重塑的演變過程中,扮演著非常重要的角色。高水平表達的炎性細胞因子TNF-α、IL-6,作用于細胞膜上的特殊受體,導致細胞凋亡,引起心臟間質纖維化、心肌收縮力下降和心室重構等。血漿中TNF-α、IL-6水平增高的患者,存在病死率增高的趨勢。TNF-α、IL-6可長期影響心肌重塑,參與CHF的病理生理過程。它們通過促使左心室擴大、降低左心室收縮能力和誘導凋亡使心臟功能減退[3]。
本實驗采用ADR隔日腹腔注射的模型復制方法。有研究[7]證實,ADR作為一種高效蒽醌類廣譜抗腫瘤藥物,其心臟毒性作用機制表現為抑制谷胱甘肽過氧化物酶活性,破壞細胞膜的結構和功能,影響線粒體的能量代謝,隨其劑量在動物體內積累增加而導致心肌細胞變性壞死,從而引起嚴重的心力衰竭,多用于復制慢性心力衰竭模型。而腹主動脈半縮窄術構建的是舒張性心力衰竭模型[6],手術操作難度大,縮窄程度與結扎很難一致,病死率較高。預實驗表明,ADR隔日腹腔注射的方法復制模型的效果較好,病死率低。
心俞是心的背俞穴,具有調理氣血、養心安神、寧心定志之功,為歷代醫家治療心胸病癥之要穴。現代研究[13]表明,針刺不僅能有效地緩解患者的癥狀,而且能影響血流動力學參數。肺俞是肺的背俞穴,具宣肺通氣、疏調上焦之功。現代研究[14]證明,針刺肺俞穴能明顯改善肺功能,增大肺通氣量,主要治療呼吸系統疾病。肺與心表現為氣血關系,故肺俞可用于治療與氣血關系最為相關的心血管疾病。
艾灸肺俞、心俞能顯著改善心功能和降低血漿內皮素水平[15],說明艾灸對神經內分泌系統和心血管系統有良性調整作用。本課題在此基礎上,進一步觀察心室質量指數,并檢測心室肌 TNF-α、IL-6 mRNA表達水平,探討艾灸對慢性心力衰竭心室重塑的影響。實驗結果顯示,3個治療組心室質量指數及 TNF-α、IL-6mRNA 表達水平顯著降低。有研究[16]表明,艾灸刺激穴位后,可引起機體神經-內分泌系統功能的變化,釋放某些生物活性物質,激活靶細胞信號轉導。本研究提示,艾灸肺俞、心俞穴對緩解CHF心室重塑、改善心肌肥厚有著積極意義,為臨床治療CHF拓寬了思路。有關艾灸對CHF心室重塑的影響及其相關的神經-內分泌-免疫機制,還有待進一步深入探討。
[1]王愛民,王立君.心室重塑的研究進展[J].疑難病雜志,2008,7(2):123-125.
[2]Lips DJ,deWindt LJ,van Kraaij DJ,et al.Molecular determinants of myocardial hypertrophy and failure:alternative pathways for beneficial and maladaptive hypertrophy[J].Eur Heart J,2003,24(10):883-896.
[3]Parish RC,Evans JD.Inflammation in chronic heart failure[J].Ann Pharmacother,2008,42(7):1002-1016.
[4]張傳英.艾灸調節機體免疫功能研究概況[J].安徽中醫學院學報,2009,28(2):60-61.
[5]李莎莎,肖雪,王躍生,等.血瘀證與活血化瘀研究進展[J].河南中醫學院學報,2009,24(1):102-104.
[6]王玉敏,馬琰巖,高俊虹,等.黃芪總提取物及其有效成分改善阿霉素致心衰的研究[J].中國實驗方劑學雜志,2012,18(7):208-212.
[7]鄧青秀,彭成.中醫藥心力衰竭動物模型的研究現狀[J].四川動物,2011,30(2):296-300.
[8]楊冬花,付蓉,卞震炯.益氣溫陽活血方對慢性心衰大鼠心室重構 NF-κB表達的影響[J].中華中醫藥雜志,2009,24(1):77-80.
[9]李梅秀,田國忠,歐葉濤,等.大鼠阿霉素慢性心衰模型的制備與心衰指標的判定[J].解剖學研究,2005,3(27):176-178.
[10]李忠仁.實驗針灸學[M].北京:中國中醫藥出版社,2003:327-329.
[11]中華醫學會心血管病學分會,中華心血管病雜志編輯委員會.慢性心力衰竭診斷治療指南[J].中華心血管病雜志,2007,35(12):1076-1095.
[12]戴閨柱.心力衰竭治療的新問題:神經內分泌不協調[J].中華心血管病雜志,2003,31(1):1-2.
[13]郭俐宏,陳德森,方偉,等.電針內關、心俞對大鼠急性心肌缺血的保護作用[J].針灸臨床雜志,2009,25(11):46-48.
[14]吳兆利.肺俞穴古今研究[J].遼寧中醫雜志,2007,34(4):504-505.
[15]王莖,曾永蕾,江莉,等.艾灸對慢性心衰模型大鼠心功能及ET的影響[J].中醫藥臨床雜志,2012,24(4):421-423.
[16]王少錦.針灸效應與細胞信息傳導關系的初步探討[J].中國中醫基礎醫學雜志,2004,10(11):31-33.