丹瓜方對糖尿病大鼠離體心臟灌注的影響研究

楊柳清，衡先培，陳依楚，李亮

（1.福建中醫藥大學附屬人民醫院，福建福州350004；2.廣州中醫藥大學，廣東廣州510006）

丹瓜方對糖尿病大鼠離體心臟灌注的影響研究

楊柳清1，衡先培1，陳依楚2，李亮1

（1.福建中醫藥大學附屬人民醫院，福建福州350004；2.廣州中醫藥大學，廣東廣州510006）

目的探討丹瓜方對糖尿病大鼠離體心臟灌注的影響。方法選取SD大鼠，糖尿病造模成功后隨機分為模型組、糖脈康組和丹瓜方低、中、高劑量組，糖耐量正常的SD大鼠為正常組。12周后查糖耐量試驗（OGTT）、糖化血紅蛋白（HBA1C）、血脂，并用Langendorff灌流裝置灌注離體心臟，記錄不同時點心率、心肌收縮幅度值及冠脈流量。結果與模型組比較，丹瓜方各組、糖脈康組FBG、HbA1C、TC降低（P＜0.01）；丹瓜方中劑量組1 h-PG、低劑量組2 h-PG降低（P＜0.01），中、高劑量組TG水平降低（P＜0.01）；第5 min，低、中劑量組心率增加（P＜0.01），丹瓜方各組心肌收縮幅度增加（P＜0.01）；第10 min，低、中劑量組心率增加（P＜0.01），低劑量組心肌收縮幅度增加（P＜0.01）；第15 min，低劑量組心率增加（P＜0.01），第30 min，低、中劑量組心率增加（P＜0.05或＜0.01）；第15、20、30 min，丹瓜方各組、糖脈康組心肌收縮增加（P＜0.05或＜0.01）。結論丹瓜方不僅可改善糖脂代謝，而且可增加心肌收縮力，改善心功能。

糖尿病；慢性心力衰竭；心臟灌注；痰瘀同治；丹瓜方

糖尿病是慢性心力衰竭的獨立危險因素，約30%的糖尿病患者合并慢性心力衰竭［1］。糖尿病合并慢性心力衰竭的死亡率明顯高于一般人群，3年死亡率達40%，是非糖尿病患者的2倍［2］。糖尿病合并心力衰竭早期可呈無癥狀性舒張功能障礙，后期可累及心臟收縮功能，發生充血性心力衰竭，甚至心率失常、心臟猝死等，病情往往較復雜，治療較困難。前期研究表明：痰瘀同治丹瓜方對糖尿病患者具有改善糖脂代謝［3-6］，消除高糖的細胞毒性［7］，恢復高糖中細胞生長的正常周期［8-9］，下調氧化應激，抗動脈粥樣硬化，保護血管功能［10-11］等作用。本研究采用丹瓜方對2型糖尿病模型大鼠進行干預，觀察其對離體心臟灌注時心率、心肌收縮幅度、冠脈流量的影響。

1 材料

1.1 實驗動物健康清潔級SD雄性大鼠，8周齡，體重（220±10）g，均購于上海斯萊克實驗動物有限責任公司，分籠飼養于福建中醫藥大學動物實驗中心SPF級動物房內。動物房內飼養情況，溫度：（22±1）℃；濕度：50%±5%；12／12 h明暗周期。

1.2 實驗藥物與試劑丹瓜方是我院基于前人的臨床經驗，結合多年的糖尿病臨床工作經驗創立的，該方由四物湯和瓜蔞薤白半夏湯化裁而來，由丹參、瓜蔞、川芎、薤白、赤芍等組成，按原生藥濃度分為1 g／mL、2 g／mL、3 g／mL 3種規格，制劑由福建中醫藥大學附屬人民醫院藥劑科配制，批準文號：閩藥制字Z20150008。糖脈康顆粒，四川升和藥業有限公司生產，批號：國藥準字Z10970026。主要實驗試劑：STZ試劑，美國Simga公司；75%乙醇，天津達森化工產品銷售公司；生理鹽水，福州海王福藥制藥有限公司；PBS磷酸鹽緩沖液，賽默飛世爾生物化學制品（北京）有限公司。

1.3 主要實驗儀器與設備Langendorff離體心臟灌流裝置，北京眾實迪創業有限公司；SIM－F140制冰器，日本三洋公司；BCD 518WS A醫用冰箱，青島海爾股份有限公司；DK600S三用水浴恒溫箱，上海精宏實驗設備有限公司；拜安捷2血糖檢測試碟（葡萄糖氧化酶法），拜耳醫藥保健有限公司；Milli－Q Advan－tageA10超純水系統，美國MILLIPORE公司；博唐平A1CEZ糖化血紅蛋白檢測試紙，無錫博慧斯生物醫藥科技有限公司。

2 實驗方法

2.1 造模方法選取SD大鼠45只，于早上8點撤去大鼠食物，禁食不禁水，12 h后測量大鼠空腹狀態的體重，連續3 d。將3次體重取平均值，計算出每只大鼠的空腹體重。將體重值由高到低排列，用隨機數字表法分取正常大鼠10只，飼以普通飼料。其余35只大鼠飼以高脂飲食飼養4周后（普通飼料87.63%、精煉豬油10%、膽固醇2%、豬膽鹽0.3%、丙基硫氧嘧啶0.07%，由福建省醫學科學研究所實驗動物中心提供），禁食不禁水，12 h后測量大鼠空腹狀態的體重，連續3 d。將3次體重取平均值，計算出每只大鼠的空腹體重，并按照30 mg／（kg·d）計算出大鼠造模每日所需鏈脲佐菌素（STZ）注射量。于大鼠空腹狀態下行腹腔注射STZ，每日注射，連續注射2 d，于第2次STZ注射結束后的48 h及72 h檢測FBG。選取出2次FBG均≥11.1 mmol／L大鼠，視為糖尿病模型造模成功，最終成模率為100%。

2.2 分組及干預方法將已成模的SD大鼠按體重分層，按FBG水平由高到低排序，根據隨機數字表法分為模型組［無菌水，17.1 mL／（kg·d）］、糖脈康組［糖脈康，17.1 mL／（kg·d）］、低劑量丹瓜方組（1 g／mL丹瓜方藥液）、中劑量丹瓜方組（2 g／mL丹瓜方藥液）、高劑量丹瓜方組（3 g／mL丹瓜方藥液），均按17.1 mL／（kg·d）配制。每組7只。以上藥物用量均為50 kg成人每日常規用藥量5倍灌胃給藥。在干預過程中，高劑量丹瓜方組中1只大鼠因灌胃操作失誤而導致死亡。正常組即為先前已分取的健康SD大鼠，選取糖耐量正常的大鼠7只。各組糖尿病模型大鼠均飼以相同的高脂飼料喂養，正常組以普通飼料喂養。均于每日上午9點灌胃給藥，連續干預12周后，禁食不禁水12 h取標本。

2.3 檢測指標及方法干預第12周查糖耐量試驗、糖化血紅蛋白、血脂。12周藥物干預期結束后，腹腔注射肝素鈉溶液，進行肝素化20 min后，再以腹腔注射10%水合氯醛麻醉（0.5 mL／100 g），待大鼠麻醉后，用手術剪迅速打開胸腔，充分暴露心臟，迅速將心臟分離，置于4℃改良Krebs-Henseleit（KH）液中洗凈血液，剪去肺組織、食道等多余組織，留胸斷主動脈長度約3cm，逆行插管，后迅速轉移，將胸段主動脈固定于Langendorff灌流裝置，以改良K-H液行恒流恒溫（泵速7.0，水浴循環37.0℃）灌流。改良K-H液成分如下（g／L）：NaCl 6.896，KCl 0.35，K2HPO40.163，MgSO4·7H2O 0.296，NaHCO32.10，CaCl20.139，葡萄糖1.982，PH 7.3～7.4，通以95% O2＋5%CO2混合氣體飽和，維持灌流液溫度37℃。待心臟搏動穩定10 min后，通過生物信號采集系統分別記錄第5、10、15、20、30 min的心率、心肌收縮幅度值、冠脈流量。

2.4 統計學處理用SPSS 20.0統計軟件，計量資料用t檢驗，屬正態分布者用x±s表示。多樣本均數兩兩比較采用單因素方差分析，方差齊采用LSD，方差不齊者經對數轉換，使方差齊后再用LSD比較。P＜0.05為差異有統計學意義。

3 結果

3.1 各組血糖和HbA1C比較見表1。

表1 各組血糖和HbA1C比較（±s）

表1 各組血糖和HbA1C比較（±s）

注：與正常組比較，1）P＜0.01；與模型組比較，2）P＜0.01。

干預前干預后組別數目劑量正常組模型組糖脈康組低劑量組中劑量組高劑量組7 7 7 7 7 6—SW 0.091 g／mL TMK 1 g／mL DG 2 g／mL DG 3 g／mL DG FBG／（mmol／L）—20.44±4.96 21.86±5.02 21.04±4.57 20.06±5.29 21.84±4.84 FBG／（mmol／L）6.07±0.31 22.67±4.391）12.87±4.332）9.29±5.102）8.16±2.682）13.81±4.312）OGTT 1h-PG／（mmol／L）8.33±1.23 27.07±2.621）26.01±3.60 24.96±2.36 23.70±3.242）27.54±2.99 OGTT 2h-PG／（mmol／L）7.19±2.20 27.46±1.841）27.07±1.15 23.83±2.402）26.63±1.05 26.80±1.17 HbA1C／% 4.86±0.24 9.74±0.381）7.47±0.322）7.69±0.272）6.63±0.272）6.93±0.312）

3.2 干預12周后各組TC及TG比較見表2。

表2 干預12周后各組TC及TG比較（±s）mmol／L

表2 干預12周后各組TC及TG比較（±s）mmol／L

注：與正常組比較，1）P＜0.01；與模型組比較，2）P＜0.01。

組別正常組模型組糖脈康組低劑量組中劑量組高劑量組n 7 7 7 7 7 6劑量—SW 0.091 g／mL TMK 1 g／mL DG 2 g／mL DG 3 g／mL DG TC 1.14±0.28 3.06±0.251）2.40±0.642）2.22±0.392）2.24±0.282）2.43±0.432）TG 1.29±0.30 2.46±0.701）2.03±0.47 2.09±0.49 1.70±0.702）0.78±0.262）

3.3 各組離體心臟灌注時心率比較見表3。

3.4 各組離體心臟灌注時心肌收縮幅度比較見表4。

3.5 各組離體心臟灌注時冠脈流量比較見表5。各組比較無顯著性差異（P＞0.05）。

4 討論

目前認為糖尿病由于糖、脂代謝紊亂，導致心肌缺血、缺氧、心肌細胞凋亡或壞死，使心臟微血管內皮細胞增生、基底膜增厚、氧利用率降低、纖維組織增生、糖基化蛋白、甘油三酯及膽固醇在心肌間質沉聚是糖尿病合并心力衰竭發生發展的核心病理生理基礎［12］。Tebpe［13］研究表明：將正常大鼠心肌細胞置于高糖環境中培養24 h后，大鼠心肌細胞心肌細胞收縮力下降、舒張期延長。Meyers［14］研究表明糖尿病心臟舒張功能受損的嚴重程度與糖化紅蛋白水平有關。本次研究采用Langendorff離體心臟灌流技術體外觀察并評估各組大鼠的心率、心肌收縮幅度及冠脈流量，研究結果表明：在時長為30 min的灌流期內，與正常組相比，各糖尿病模型鼠組的心率、收縮幅度皆處于一個較低的水平，說明糖尿病模型大鼠在病程中，心肌的收縮、搏動發生了不同程度的功能障礙，亦佐證心臟是糖尿病并發癥的靶器官。糖尿病因心肌細胞功能障礙與結構改變，導致心肌順應性降低，心臟舒張及收縮功能受限。

表3 各組大鼠各時間點心率比較（±s）次／min

表3 各組大鼠各時間點心率比較（±s）次／min

注：與正常組比較，1）P＜0.01；與模型組比較，2）P＜0.05，3）P＜0.01。

組別正常組模型組糖脈康組低劑量組中劑量組高劑量組n 7 7 7 7 7 6第5 min 175.00±12.41 126.00±16.491）133.00±15.16 159.67±13.823）160.00±29.693）145.00±24.26第10 min 170.40±43.62 124.83±12.811）136.33±15.72 162.33±20.293）161.00±30.793）152.00±21.32第15 min 170.67±18.74 132.50±16.801）138.67±17.60 170.67±18.743）152.67±20.21 148.00±23.70第20 min 154.00±22.80 147.00±22.15 137.67±10.98 154.00±22.80 147.00±22.15 155.67±37.40第30 min 147.33±19.62 126.00±25.151）145.33±14.84 173.67±19.673）155.33±19.462）149.00±22.83

表4 各組大鼠各時間點心肌收縮幅度比較（±s）mm

表4 各組大鼠各時間點心肌收縮幅度比較（±s）mm

注：與正常組比較，1）P＜0.01；與模型組比較，2）P＜0.05，3）P＜0.01。

組別正常組模型組糖脈康組低劑量組中劑量組高劑量組n 7 7 7 7 7 6第5 min 1.95±0.39 0.78±0.131）1.00±0.30 2.01±0.543）1.59±0.523）1.69±0.443）第10 min 2.01±0.22 0.87±0.371）1.45±0.34 1.85±0.613）1.38±0.52 1.55±0.39第15 min 2.45±0.37 0.60±0.211）1.60±0.633）2.08±0.263）1.38±0.503）1.35±0.253）第20 min 1.94±0.78 0.66±0.531）1.78±0.383）2.45±0.623）1.26±0.322）1.84±0.713）第30 min 2.67±0.89 0.67±0.591）1.47±0.342）2.16±0.603）1.77±0.673）1.77±0.523）

表5 各組大鼠各時間點冠脈流量比較（±s）mL／min

表5 各組大鼠各時間點冠脈流量比較（±s）mL／min

組別正常組模型組糖脈康組低劑量組中劑量組高劑量組n 7 7 7 7 7 6第5 min 13.01±0.39 12.86±0.32 12.95±0.22 12.87±0.27 12.99±0.36 12.79±0.21第10 min 12.91±0.20 12.79±0.34 12.98±0.52 12.69±0.33 13.09±0.52 12.78±0.16第15 min 12.84±0.34 12.90±0.30 12.79±0.42 13.02±0.31 12.83±0.35 13.34±0.39第20 min 12.83±0.12 12.88±0.18 12.74±0.34 12.76±0.23 12.60±0.33 13.03±0.30第30 min 12.85±0.28 12.83±0.56 12.88±0.36 12.90±0.36 12.52±0.13 12.74±0.29

糖尿病合并慢性心力衰竭預后差，病死率高。預防和治療糖尿病合并慢性心力衰竭的重點在于積極控制血糖、血脂等危險因素。但是ACCORD（控制糖尿病大血管風險行動）研究和ADVANCE（2型糖尿病患者強化血糖控制與血管并發癥）研究結果均表明：強化降糖和聯合降脂后，糖尿病患者心血管復合終點事件發生率無顯著下降。Parry［15］研究表明：HbA1c水平與心力衰竭呈“U”型關系，HbA1c過高或過低均提示心力衰竭的發病率顯著升高。因此尋求一種綜合改善糖脂代謝、減少心血管事件的治療方法具有重要的臨床意義。中醫藥治療有多靶點、多途徑、毒副作用少的優勢，正如本研究結果證實丹瓜方同時具有降糖、降脂、改善心功能等作用，可有效防治糖尿病合并慢性心力衰竭。

2型糖尿病多以痰濕為患，久病痰瘀互結。痰瘀互結是糖尿病合并慢性心力衰竭的病理因素。本研究選用痰瘀同治丹瓜方，觀察其對糖尿病大鼠離體心臟灌注的影響。丹瓜方中丹參、瓜蔞為君藥，活血與化痰并舉；赤芍、郁金、川芎、白僵蠶為臣藥，助丹參、瓜蔞增強活血化痰祛邪之力；另以薤白等辛通開痹之品為佐使。全方共奏祛瘀化痰之功效。前期研究表明丹瓜方具有一定調節糖脂代謝作用，并降低心血管風險預測指標，還有抗動脈硬化和氧化應激等的作用。本研究結果提示：丹瓜方可改善糖尿病大鼠糖脂代謝，與前期研究結果一致；低劑量、中劑量丹瓜方能增加糖尿病大鼠離體心臟的搏動，不同劑量丹瓜方能改善糖尿病大鼠離體心臟收縮幅度，改善糖尿病大鼠心功能。現代藥理研究也證實丹參、川芎具有改善心肌收縮力，改善心功能的作用［15-16］；瓜蔞、薤白不僅可改善血糖、血脂，還可加強離體心臟收縮力，改善心功能［17-18］。

本研究證實了丹瓜方可改善糖尿病大鼠離體心臟的心肌收縮幅度、心率，對糖尿病大鼠心功能具有一定的改善作用，為臨床防治糖尿病合并慢性心力衰竭提供了新的思路和實驗依據。但其作用的機理和靶點尚不明確，需要在后續進一步更深入研究。

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R285.5

A

1000-338X（2015）06-0054-04

2015－10－11

福建省科技社會發展重點項目（2012Y0037）；國家自然科學基金資助項目（81173179，81473550，81403329）；福建省衛生廳青年項目（2013-2-58）

楊柳清（1978—），女，主治醫師，主要從事中醫藥防治糖尿病及其并發癥臨床與基礎研究。

衡先培（1968—），男，教授、主任醫師。E-mail：hengxianpei@hotmail.com