益氣溫陽通瘀化痰法對心力衰竭大鼠心肌能量代謝作用機制的研究

陳繼紅，李秀芬，何　英，冉亞軍

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·基礎醫學論著/研究·

益氣溫陽通瘀化痰法對心力衰竭大鼠心肌能量代謝作用機制的研究

陳繼紅，李秀芬，何英，冉亞軍

目的探討益氣溫陽通瘀化痰法代表方芪紅散對心力衰竭大鼠心肌能量代謝及心功能的影響，揭示芪紅散治療心力衰竭作用機制。方法通過建立大鼠心衰模型，采用芪紅散進行干預實驗，將心衰大鼠隨機分為模型組、芪紅散低劑量組(QHD)、芪紅散中劑量組(QHZ)、芪紅散高劑量組(QHG)和曲美他嗪組，灌胃給藥12周后，測定各組大鼠Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase指標，并測量各組大鼠左室收縮末內徑(LVESD)、左室舒張末內徑(LVEDD)、左室短軸縮短率(FS)、左室射血分數(LVEF)。結果治療12周后，模型組、QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組與空白組比較，Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase均明顯升高(P<0.05)；與模型組比較，QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase均顯著升高(P<0.05)。模型組、QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組與空白組相比，LVESD增大，LVEF降低，差異有統計學意義(P<0.05)； QHZ組、QHG組及曲美他嗪組與模型組相比，LVEDD、LVESD降低，LVEF增加，差異有統計學意義(P<0.05)。結論芪紅散可以通過提高心力衰竭大鼠Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase 酶含量，降低LVEDD、LVESD，增加LVEF，從而保護心肌，改善心力衰竭大鼠癥狀，提高心功能。

心力衰竭；益氣溫陽通瘀化痰法；芪紅散；Na+-K+-ATPase酶；Ca2+-ATPase酶；心功能；水腫

心力衰竭(heart failure，HF)是常見的急危重癥，是各種病因所致心臟病的終末階段，病人不僅發病率高，死亡率高，5年的存活率與惡性腫瘤相仿。所以，HF日益成為嚴重的公共衛生學問題，同時又帶來了沉重的經濟負擔。因此尋求臨床療效確切、安全毒副反應小的治療方法和藥物一直臨床所廣泛關注，這使人們轉向傳統醫學治療的方法。本研究通過應用芪紅方對實驗性HF大鼠進行中藥干預，觀察芪紅方對心衰能量代謝的影響及作用機制，為揭示心衰的發病機制提供實驗依據。

1　材料與方法

1.1動物清潔級健康Wistar大鼠200只，雄性，體重(200±20)g，由新疆醫科大學醫學實驗動物中心提供，生產許可證號：SCXK(新)2003-0001。

1.2藥物芪紅散由黃芪、桂枝、紅景天、丹參等藥物組成，由新疆醫科大學附屬中醫醫院加工，每袋3 g，10袋/盒。曲美他嗪片：施維雅(天津)制藥有限公司，批準文號：國藥準字H20055465，30片/盒，每片20 mg。

1.3試劑、儀器Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase、試劑盒由南京建成生物試劑公司所提供的ATP酶試劑盒測定。Na+-K+ATP酶、Ca2+-ATP酶檢測試劑盒產品批號：2011126； PHILIPS 5500型超聲診斷儀，探頭BOTHELL.IPX-7 S12。

1.4方法

1.4.1造模方法200只大鼠造模前適應性喂養1周，采用大鼠皮下注射異丙基腎上腺素(ISO)170 mg/kg，分 2次，間隔 24 h制備慢性心力衰竭的動物模型。空白組10只大鼠皮下注射生理鹽水0．25 mL，分 2次，間隔 24 h。從空白組和造模組中各隨機抽取6只大鼠用彩色多普勒超聲診斷儀測定心功能。

1.4.2分組及給藥造模成功6 周后大鼠再隨機分為模型組、芪紅散低劑量組(QHD)、芪紅散中劑量組(QHZ)、芪紅散高劑量組(QHG)和曲美他嗪組。每天上午灌胃1次，空白組及模型組灌胃給予蒸餾水1 mL/100g； QHD組、QHZ組、 QHG組分別給予芪紅散0.015 g/100 g、0.03 g/100 g、0.06 g/100 g灌胃；曲美他嗪組給予曲美他嗪0.2 mg/100 g，按照1 mL/100 g用蒸餾水溶解后給藥。以上用藥量按人/鼠公斤體重的等效劑量折算，連續灌胃12周。

1.4.3指標檢測與方法

1.4.3.1大鼠一般行為體征及死亡情況的觀察密切觀察大鼠的一般情況，包括進食水量、體重、呼吸、活動情況、精神狀態、大小便及外觀毛色等，同時統計大鼠的死亡情況。

1.4.3.2超聲心動圖測定給藥12周后，禁食，不禁水12 h，稱重后先經氯胺酮75 mg/kg+安定5 mg/kg腹腔注射(IP)麻醉后，剃去胸部毛發，仰臥固定于檢查臺上，用超聲診斷儀測量左室舒張末內徑(LVEDD)、左室收縮末內徑(LVESD)、縮短分數(FS)、左室射血分數(LVEF)。

1.4.3.3Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase檢測 試驗結束時，稱大鼠體重，于0 ℃～4 ℃條件下，開胸取出心臟，剔除心包膜，剪取同一部位心肌組織，稱重后兌以等重量生理鹽水，用均漿器攪拌打碎細胞，制成2%的心肌細胞組織勻漿，以3 500 r/min離心15 min后，吸取上清液以備檢測ATP酶活性。

2　結　果

2.1灌胃給藥12周各組超聲心動圖指標比較與空白組相比，模型組及QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組LVESD增大，LVEF降低，差異有統計學意義(P<0.05)；與模型組相比，QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組LVEDD、LVESD降低，LVEF增加，差異有統計學意義(P<0.05)；曲美他嗪組與空白組、模型組相比差異無統計學意義(P>0.05)，與QHD組、QHZ組、QHG組相比LVEDD、FS、LVEF差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1　各組超聲心動圖指標比較(±s)

2.2給藥12周各組大鼠Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase結果比較與空白組比較，模型組、QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase均明顯升高(P<0.05)；QHD組、QHZ組、QHG組及曲美他嗪組與模型組比較，Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase均顯著升高(P<0.05)，QHD組、QHZ組、QHG組Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase與曲美他嗪組比較，差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2　各組大鼠Na+-K+-ATPase、

3　討　論

心肌細胞的能量代謝是心臟活動的物質基礎，ATP磷酰基水解釋放出的大量自由能是維持心臟正常生命活動的直接能量來源，Na+-K+-ATP酶、Ca-Mg-ATP酶是細胞膜上重要的酶，在維持細胞內鈣濃度穩定中發揮重要作用[1]。目前已公認，心力衰竭的實質乃是由于能量不足造成基因表達異常而引起的一種超負荷心肌病。心力衰竭主要與細胞內Na+、Mg2+、K+、Ca2+等離子的濃度和細胞膜ATP酶的活性有關，鈣離子濃度異常將導致心臟舒張和收縮功能紊亂[2]；而相關ATP酶活性的異常，也會導致細胞內各離子濃度的異常，繼而發生心力衰竭。心力衰竭的發病機制主要與心力衰竭時產生的毒性產物(氧自由基)及離子失衡(H+/Na+交換、Na+/Ca2+交換失衡，鈣超載)有關[3]。在現代研究中發現心肌ATP的下降與心功能的恢復下降相平行，在缺血再灌注時ATP的降解減少。心衰時Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶及心肌鈣離子紊亂密切相關。所以觀察心肌能量代謝的心肌ATP酶生成，是探查心力衰竭發病機制中的一個重要指標。心肌能量代謝發生障礙最終導致毒性產物蓄積及離子失衡，是造成心衰的重要因素。優化心肌能量代謝有助于促進心肌缺血后的心功能恢復，對心力衰竭的恢復有積極作用[4-5]。因此改善能量代謝是心力衰竭防治的重要環節之一。

我院心血管病專家王曉峰教授研究心力衰竭發病機制及延緩心力衰竭發生機制，認為心氣心陽虧虛是心力衰竭基本病理基礎，血瘀、痰飲、水停為心力衰竭基本病理改變。“本虛標實”是心力衰竭的主要病機，并明確提出“益氣溫陽通瘀化痰”之治則，擬定芪紅散治療心力衰竭，由黃芪、桂枝、紅景天、丹參等組成[6]。在多年的臨床實踐中獲得明顯療效。前期研究表明：芪紅方能改善心肌收縮力，擴冠改善循環，心臟泵血功能及冠狀血流量，明顯改善左心室收縮功能，顯著提高每搏輸出量和左室射血分數[7-8]。本課題應用益氣溫陽通瘀化痰法中藥代表方芪紅散干預，通過對心肌能量代謝的心肌組織Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase能量活性測定，心功能的變化等相關指標觀察發現，芪紅散可以通過提高心力衰竭大鼠Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase 酶含量，降低心力衰竭大鼠LVEDD、LVESD，增加左室射血分數，通過改善心衰大鼠心肌能量代謝，從而保護心肌，改善心力衰竭大鼠癥狀，提高心功能。

[1]苑春元，周華，戎靖楓，等.補心方對慢性心衰大鼠心肌Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+ATP酶及琥珀酸脫氫酶的作用研究[J].時珍國醫國藥，2013，24(6)：1374-1376.

[2]徐菲飛，彭成，王茁伉，等.參附注射液對戊巴比妥鈉致心衰模型心肌細胞膜ATP酶和相關離子的影響[J].中國實驗方劑學雜志，2013，19(7)：196-199.

[3]苗夢露，李七一，嚴士海，等.抗心衰顆粒對舒張性心衰大鼠模型心肌細胞內鈣離子、ATP酶及心肌線粒體超微結構的影響[J].北京中醫藥大學學報，2013，36(7)：468-471.

[4]The Digitalis Investigation Group.The effect of digoxin on mortality and morbidity in patients with heart failure[J].N Engl J Med，1997，336(8)：525-533.

[5]陳宇鵬，冼紹祥，黃衍壽.保心康對家兔實驗性心功能不全動物模型的藥效學研究[J].廣州中醫藥大學學報， 2002，19(1)：36-39.

[6]冉亞軍，陳繼紅.王曉峰芪紅散治療心衰經驗[J].中國實驗方劑學雜志，2012，18(24)：340-342.

[7]陳繼紅，冉亞軍，王曉峰.芪紅顆粒結合康復治療氣虛血瘀型心力衰竭的療效分析[J].中醫雜志，2010，51(10)：915.

[8]吳致安，王曉峰，陳繼紅.益氣溫陽法對慢性心衰康復治療作用的臨床研究[J].新中醫， 2006，38(9)：39-41.

(本文編輯郭懷印)

Research on Mechanisms of Nourishing Qi，Warming Yang Activating Blood and Clearing Phlegm Therapies on the Myocardial Energy metabolism in Rats with Heart Failure

Chen Jihong，Li Xiufen，He Ying，Ran Yajun

Traditional Chinese Medicine Hospital Affiliated to Xinjiang Medical University，Urumqi 830000，Xinjiang，China

Ran Yajun

ObjectiveTo explore the mechanism of nourishing qi，warming yang， activating blood and clearing phlegm therapies on the myocardial energy metabolism in rats with heart failure. MethodsThe rat model with heart failure was established. The rats with heart failure were randomly divided into model group，Qihong granule (QHG) low dose group，QHG medium dose group，QHG high dose group and the trimetazidine group，determination of irrigation to 12 weeks after heart failure.Na+-K+-ATPase，Ca2+-ATPase were tested. Left ventricular end systolic dimension (LVESD)，left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD)，left ventricular short axis shortening rate (FS)，left ventricular ejection fraction (LVEF)were measured. ResultsAfter 12 weeks of treatment， the levels of Na+-K+-ATPase，Ca2+-ATPase were significantly increased in model group，QHG group and the trimetazidine group compared with blank group(P<0.05). Compared with model group， the levels of Na+-K+-ATPase，Ca2+-ATPase were significantly increased in QHG group and the trimetazidine group (P<0.05). Compared with blank group，LVESD increased，LVEF decreased in model group，QHG group and the trimetazidine group(P<0.05). Compared with model group， LVEDD，LVESD decreased，LVEF increased in QHG medium dose group，QHG high dose group and the trimetazidine group(P<0.05). ConclusionQHG can improve the content of Na+-K+-ATPase，Ca2+-ATPase，reduce the LVEDD，LVESD，increase the LVEF，thus protecting cardiac muscle，improve the symptoms of heart failure in rats，improve heart function in rats with heart failure.

heart failure；nourishing qi，warming yang， activating blood and clearing phlegm therapies；Qihong granule；Na+-K+-ATPase；Ca2+-ATPase；cardiac function

新疆名醫名方與特色方劑學實驗室開放基金課題(No.XJDX0910-2010-05)

新疆醫科大學附屬中醫醫院(烏魯木齊 830000)

冉亞軍，E-mail：294516114@qq.com

R541.6R285.5

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2016．16．008

1672-1349(2016)16-1854-03

2016-05-09)