參附注射液改善早、中期心源性休克大鼠血液粘度量效關系研究＊

姜 麗，余蘭彬，姚 蓉，葉爭榮，嚴小軍，徐國良＊＊

（1. 江西中醫藥大學中醫基礎理論分化發展研究中心 南昌 330004；2. 江西省中醫病因生物學重點實驗室 南昌 330004）

參附注射液改善早、中期心源性休克大鼠血液粘度量效關系研究＊

姜 麗1，2，余蘭彬1，姚 蓉1，葉爭榮1，嚴小軍1，2，徐國良1，2＊＊

（1. 江西中醫藥大學中醫基礎理論分化發展研究中心 南昌 330004；2. 江西省中醫病因生物學重點實驗室 南昌 330004）

目的：本文旨在研究參附注射液（Shen Fu Injection，SFI）改善早、中期心源性休克模型大鼠的血液粘度量效關系。方法：采用左冠狀動脈前降支近心尖端、遠心尖端結扎法復制早、中期心源性休克大鼠模型，分別給予休克模型大鼠0.10、0.33、1.00、3.30、10.00、20.00 mL·kg-16個劑量SFI（其中0.1-1.0 mL·kg-1為低劑量范圍，1.0-10.0 mL·kg-1為中劑量范圍，10-20 mL·kg-1為高劑量范圍），采用血液流變儀測定給藥后60 min全血粘度（低切、中切、高切）、血漿粘度等4項血液流變學相關指標，經GraphPad Prism 6.0軟件擬合量效曲線，評價參附注射液改善早、中期心源性休克模型大鼠的量效關系，計算相關劑量閾參數。結果：10 mL·kg-1SFI可改善早期休克大鼠血液粘度指標，且全血粘度低切（10/s）、中切（60/s）、高切（150/s）3項指標量效曲線呈良好的“S”型，劑量閾[D]20-[D]80和閾劑量[D]20多集中在3.3-6.3 mL·kg-1范圍內；10、20 mL·kg-1SFI均可改善中期休克大鼠血液粘度指標，且4項指標量效曲線均呈良好的“S”型，劑量閾[D]20-[D]80和閾劑量[D]20多集中在3.3-10.0 mL·kg-1范圍內。結論：SFI改善早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指標量效曲線多呈良好的“S”型，且其閾劑量均在3.3-10.0 mL·kg-1，提示中劑量范圍為有效治療劑量，折合成臨床用量約為37.1-112.0 mL/人，為臨床用藥提供了實驗依據。

參附注射液 心源性休克 早期 中期 血液粘度 血液流變學 量效關系

中藥的量效關系，尤其是在方劑復雜體系中顯現的量效關系，是中醫藥現代化中需要深入研究的重要問題，也是確定臨床用藥劑量、確保用藥有效性和安全性的基礎[1-3]。由于中藥的復雜性，目前關于中藥量效的研究多停留在經驗積累和個案分析探索階段，缺乏系統的量效研究[4]。此外，中醫不傳秘在于劑量，導致中藥復方用量混亂，有的劑量越用越大，但效果卻差強人意，而有些藥物的小劑量療效反而突出[3]。

近年來對SFI研究較多，但多集中在臨床應用和藥理作用方面，其量效關系并無研究。心源性休克是臨床常見的急危重癥，根據其發生發展過程，大致分為早、中、晚三期。如果在休克早期給予及時的診斷和治療，將大大降低病死率。因此，針對休克早、中期的量效關系具有極大的研究意義。近年來，隨著對休克病理生理過程及其發病機制的了解日益加深，人們認為微循環障礙、血液流變學異常是休克發生、發展的重要因素之一[5]。SFI具有回陽救逆、益氣固脫之效，由人參、附子提取物制成，能有效地治療心源性休克[6-8]。血液粘度是血液流變學的重要指標，本研究旨在從全血粘度和血漿粘度等血液流變學相關指標入手，闡明不同劑量SFI對早、中期心源性休克大鼠模型的影響，探討心源性休克發展過程對證治療的量效關系，為SFI臨床用藥提供重要依據。

1 材料

1.1 動物

健康SD雄性大鼠，體質量340±15 g，清潔級，由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供，許可證號：SCXK（湘）2013-0004。飼養環境室溫22±2℃，相對濕度為50%-60% RH，晝夜自然明暗交替照明，自由飲水。

1.2 儀器

Powerlab生理記錄儀（上海埃德儀器國際貿易有限公司，型號：8/35）；臺式離心機（德國艾本德公司，型號：Centrifuge 5424）；Milli-Q超純水儀（德國默克密理博實驗室設備有限公司，型號：Advantage A10）；血流儀（北京普利生儀器有限公司，型號：LBYN6B）；無菌動物手術器械一套。

1.3 試藥與試劑

參附注射液（雅安三九藥業有限公司，批號：140213010）；戊巴比妥鈉（南昌平海生物有限公司，批號：922L031）；肝素鈉注射液（上海第一生化藥業有限公司，批號：131202）；碘伏（江西健寶醫藥科技有限公司，批號：20140610）、生理鹽水。

2 方法

2.1 造模原理

采用左冠狀動脈前降支結扎法，導致冠脈流量降低、心輸出量減少、心肌梗死，而外周阻力增加，組織灌流量銳減，加重缺血缺氧對心肌的損傷，引起泵功能衰竭，形成心源性休克。

2.2 造模方法

實驗前大鼠禁食12 h，腹腔注射2%戊巴比妥鈉（50 mg·kg-1）進行麻醉后將其固定在鼠板上。分離左股動脈，行插管術與充滿肝素的壓力換能器相連，用Powerlab生理記錄儀記錄實時平均動脈壓（Mean Arterial Pressure，MAP）、脈壓差（Pulse Pressure，PP）。分離右股靜脈，以備輸液。分離右側頸總動脈，從頸總動脈插入充滿肝素的導管進入左心室內，測定左室收縮壓（Left Ventricular Systolic Pressure，LVSP）、左室舒張期末壓（Left Ventricular End Diastolic Pressure，LVEDP）、等容收縮期左心室內壓力上升的最大速率（dp/dtmax）、等容收縮期左心室內壓力下降的最大速率（dp/dtmin）。連上電極后，監測心率（Heart Rate，HR）、ST段高度（ST Height）。穩定10 min后，記錄各指標作為基礎值。分離氣管，行氣管插管術。開胸后迅速開小動物呼吸機，剝開心包膜，結扎左冠狀動脈前降支近心尖端（大致在心臟標記“1”處），造成心源性休克早期模型；結扎左冠狀動脈前降支遠心尖端（大致在心臟標記“2”處），造成心源性休克中期模型，閉合胸腔，持續觀察10 min后，開始靜脈給藥，記錄給藥60 min后（結扎后70 min）各組MAP、PP、HR、ST Height、LVSP、LVEDP、dp/dtmax及dp/dtmin，并于股動脈處取血3 mL，肝素鈉抗凝，用于樣本血液粘度的測定。假手術組開胸后不穿線結扎，其余操作同上。

2.3 分組與操作

圖1 大鼠心臟正面觀＊圖片摘自http：//news.xywy.com/news/yydt/20130418/731127.html稍作修改

實驗大鼠隨機分為15組，分別為早期模型組（n=12）、中期模型組（n=12）、6個早期模型給藥組（n=6）、6個中期模型給藥組（n=6）及假手術組（n=12）。給藥組分別給予0.10、0.33、1.00、3.30、10.00、20.00 mL·kg-1的參附注射液，不同劑量SFI用生理鹽水補充體積至20 mL·kg-1。早、中期模型組和假手術組給予同等體積的生理鹽水。

2.4 血液粘度指標的測定

采用LBY-N6B型全自動模塊式血液流變儀進行全血粘度、血漿粘度的測定。其中1 mL血液用于在低切、中切、高切分別等于10/s、60/s、150/s切變率下全血粘度的測定，另外2 mL血液以5 000 r·min-1離心10 min，分離血漿，用于血漿粘度的測定。考慮到給藥后60 min在模型動物體內能充分發揮出最大藥效，故選取給藥后60 min這個時間點來觀察量效關系。

2.5 數據的處理

采用SPSS 17.0統計軟件，計量資料結果以均數±標準差（±s）表示，兩組間比較進行t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。采用GraphPad Prism6.0軟件dose-response-Variable slope（four parameters）模型，以劑量對數為X坐標，分別以全血粘度（低切、中切、高切）及血漿粘度為Y坐標，擬合量效關系曲線，得曲線方程。

參考項目組前期研究[9]，作用復雜的中藥復方的量效關系參數可以用劑量閥表述，包括半飽和劑量或中位劑量（[D]50）：即用以測量效應對劑量的影響度（表現親和力）；最佳劑量閥范圍（[D]20-[D]80）：即測量飽和函數延續的劑量范圍。它隱含如下假設：由于存在實驗誤差，不容易有效區別20%飽和0%飽和，80%飽和與完全飽和；劑量閥（[D]20）：測量產生效應的劑量閥值。

3 結果與分析

3.1 假手術組、早、中期心源性休克模型組血流動力學指標

與假手術組相比，結扎后70 min中期模型組MAP、PP、HR、LVSP、dp/dtmax顯著降低，ST Height、dp/dtmin顯著增加，而早期模型組ST Height、LVEDP顯著增加；早、中期模型組間比較，MAP、PP、HR、LVSP、dp/dtmax及dp/dtmin具有顯著性差異。各組血流動力學指標結果如表1所示。

3.2 不同劑量SFI對早、中期心源性休克大鼠血液粘度指標的影響

與假手術組比較，造模后全血粘度、血漿粘度均顯著增加（P＜0.01），說明結扎心臟后血液變得粘稠，且中期模型組比早期組粘度更高。10 mL·kg-1SFI可改善早期休克大鼠血液粘度指標，10、20 mL·kg-1SFI均可改善中期休克大鼠血液粘度指標。結果見表2和表3。

3.3 SFI對早、中期心源性休克大鼠血液粘度指標的量效擬合曲線

以量效擬合曲線方程擬合優度R2＞0.6，SFI抗早期心源性休克模型大鼠的全血粘度低、中、高切3項指標量效曲線呈良好的“S”型，劑量閾[D]20-[D]80和閾劑量[D]20多集中在3.3-6.3 mL·kg-1范圍內；中期模型大鼠的全血粘度低、中、高切、血漿粘度4項指標量效曲線呈良好的“S”型，劑量閾[D]20-[D]80和閾劑量[D]20多集中在3.3-10.0 mL·kg-1范圍內。結果分別見圖2-圖5和表4、表5。

4 討論

心源性休克屬心血管疾病，是心泵功能衰竭的一系列綜合病理表現，與血流動力學息息相關。臨床上，MAP、PP是判斷早、中期心源性休克的重要指標。早期休克時，由于交感神經興奮，兒茶酚胺及有關激素釋放，機體通過小靜脈收縮以及組織液回流增加而使靜脈回心血量及有效循環血量增加，這樣可穩定動脈壓，從而保證心、腦血液的供給以維持生命活動。到了中期，心泵功能嚴重衰竭，機體不能再通過小靜脈收縮以穩定動脈壓，因此，平均動脈壓、脈壓差顯著下降。因此，休克早期血流動力學表現為血壓正常甚至可輕度增高或稍降，脈壓差變小；休克中期表現為血壓下降幅度明顯，脈壓差比早期時進一步變小[10，11]。心電ST段高度是判斷冠脈缺血的重要指標。當冠脈缺血時，心電ST段抬高，隨著缺血的程度加重，其抬高的幅度也相應增大。LVSP能在一定程度上反映心肌收縮力的強弱。早期休克時，心輸出量開始減少，但尚未造成心泵嚴重衰竭的程度，故動脈血壓還暫時能保持穩定，LVSP處于正常狀態；當中期休克時，由于冠狀動脈灌流量減少，心泵嚴重衰竭，LVSP急劇下降。等容收縮期左室內壓力上升、下降的最大速率（dp/dtmax、dp/dtmin）可敏感地反映心肌收縮力的變化，是評價左室功能的常用指標[12]。發生休克時，心肌收縮力會降低，表現為dp/dtmax會降低、dp/dtmin會升高。休克早期，心肌收縮力稍降，中期則顯著降低。

表1 假手術組、早、中期心源性休克組大鼠血流動力學指標（±s，n=12）

表1 假手術組、早、中期心源性休克組大鼠血流動力學指標（±s，n=12）

注：1.平均動脈壓（MAP）、脈壓差（PP）、心率（HR）、ST段高度（ST Height）、左室收縮壓(LVSP)、左室舒張期末壓（LVEDP）、等容收縮期左心室內壓力上升的最大速率（dp/dtmax）、等容收縮期左心室內壓力下降的最大速率（dp/dtmin）；2.早、中期模型組與假手術組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；早、中期模型組間比較，#P＜0.05，##P＜0.01。

組別MAP/mmHg PP/mmHg HR/次·min-1ST Height/mv LVSP/mmHg LVEDP/mmHg dp/dtmax/mmHg·s-1dp/dtmin/mmHg·s-1假手術組90.60±13.13 47.80±11.95 377.90±69.66 -0.18±0.31 116.80±17.59 4.80±2.35 6 809.50±3 487.36 -4 255.10±2 197.96早期模型組87.22±7.53##42.56±8.89##382.44±87.50#0.55±0.29**115.78±21.83##7.60±2.53*6 532.78±2 526.57##-3 819.00±1 458.76##中期模型組45.89±13.14**25.56±4.95**309.11±76.59*0.38±0.24**61.22±11.64**5.69±2.42 1 893.22±824.18**-1 375.67±562.51**

表2 不同劑量SFI對早期心源性休克大鼠血液粘度指標的影響（±s，n=6）

表2 不同劑量SFI對早期心源性休克大鼠血液粘度指標的影響（±s，n=6）

注：與早期模型組比較，*P＜0.05，**P＜0.01。

血漿粘度（mPa·s）低切（10/s）中切（60/s）高切（150/s）假手術組（n=12）10.18±0.72**5.39±0.18**4.43±0.26**0.95±0.03**早期模型組（n=12）11.58±0.19 6.33±0.20 4.92±0.04 1.03±0.06 0.10 mL·kg-111.77±1.35 6.27±0.19 4.81±0.14 1.01±0.10 0.33 mL·kg-111.50±0.40 6.20±0.17 4.86±0.05 1.02±0.08 1.00 mL·kg-112.05±1.42 6.60±0.77 4.88±0.31 0.99±0.11 3.30 mL·kg-111.93±0.77 6.23±0.19 5.48±0.32 0.97±0.01*10.00 mL·kg-110.32±0.17**5.49±0.15**4.53±0.17**0.97±0.03**20.00mL·kg-111.22±1.365.59±0.53**4.63±0.331.06±0.10全血粘度（mPa·s）組別

表3 不同劑量SFI對中期心源性休克大鼠血液粘度指標的影響（±s，n=6）

表3 不同劑量SFI對中期心源性休克大鼠血液粘度指標的影響（±s，n=6）

注：與中期模型組比較，*P＜0.05，**P＜0.01。

血漿粘度（mPa·s）低切（10/s）中切（60/s）高切（150/s）假手術組（n=12）10.18±0.72**5.39±0.18**4.43±0.26**0.95±0.03**中期模型組（n=12）14.28±0.44 7.14±0.06 5.56±0.13 1.36±0.03 0.10 mL·kg-114.10±0.44 7.16±0.07 5.55±0.19 1.33±0.03 0.33 mL·kg-114.46±0.21 7.18±0.09 5.47±0.14 1.36±0.05 1.00 mL·kg-114.38±1.14 7.31±0.11**5.67±0.20 1.36±0.04 3.30 mL·kg-114.13±1.02 7.01±0.56 5.48±0.32 1.33±0.16 10.00 mL·kg-112.55±0.30**6.31±0.08**5.04±0.03**1.22±0.02**20.00mL·kg-112.83±0.80**6.54±0.79**5.22±0.46*1.05±0.02**全血粘度（mPa·s）組別

圖2 全血粘度低切的量效擬合曲線

圖3 全血粘度中切的量效擬合曲線

圖4 全血粘度高切的量效擬合曲線

圖5 血漿粘度的量效擬合曲線

表4 SFI對早期心源性休克大鼠劑量參數（±s，n=6）

表5 SFI對中期心源性休克大鼠劑量參數（±s，n=6）

本研究通過實驗大鼠血流動力學指標的變化規律，與臨床上血流動力學各指標綜合比較得出，結扎大鼠左冠狀動脈近心尖端、遠心尖端70 min后，各組數據組間具有顯著性差異，初步表明復制早、中期心源性休克大鼠模型與臨床相似度高。在此基礎上，給予不同劑量的SFI，觀察其對早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指標的影響并計算相關量效參數。

全血粘度與血漿粘度是檢測血液流變學的重要指標。全血粘度是一個綜合性指數，它是血漿粘度、血細胞壓（比）積、紅細胞變形性和聚集能力、血小板和白細胞流變特性的綜合表現，是血液隨不同流動狀況（切變率）及其他條件而表現出的粘度，切變率低時血粘度高，隨切變率的逐漸升高粘度逐漸下降，最后趨向一個平穩的數值。當中期休克時，機體微靜脈擴張，但靜脈端卻可出現白細胞滾動、貼壁嵌塞、紅細胞聚集、血小板聚集等改變，血流明顯緩慢，呈粒緩流、粒擺流、血流停滯等不同流態[13]。實驗結果顯示，與假手術組相比，早、中期模型組全血粘度、血漿粘度均顯著增加，其中中期組比早期組更為嚴重，表明中期組的血液呈高粘度狀態與中期休克相符。

從血液粘度指標上看（見表2、表3），10 mL·kg-1以上劑量SFI能顯著改善其血液粘度指標；從量效曲線上看（見圖2-圖5和表4、表5），參附注射液抗早、中期心源性休克模型大鼠血液粘度指標量效曲線多呈良好的“S”型，以中期模型最為明顯，且早、中期模型血液粘度各指標閾劑量均在3.3-10.0 mL·kg-1，提示中劑量范圍為有效治療劑量，折合成臨床用量約為0.53-1.60 mL·kg-1，即37.1-112.0 mL/人（按成人體重70 kg計算）。

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Dose-Effect Relationship of Shen Fu Injection (SFI) Between Blood Viscosity and the Early- and Mid-Stage Cardiogenic Shock in Rats

Jiang Li1,2, Yu Lanbin1, Yao Rong1, Ye Zhengrong1, Yan Xiaojun1,2, Xu Guoliang1,2
(1. Research Center for Differentiation and Development of TCM Basic Theory, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China; 2. Jiangxi Provincial Key Laboratory of TCM Etiopathogenisis, Nanchang 330004, China)

This study aimed at investigating the dose-effect relationship of SFI between the blood viscosity and the early- and mid-stage cardiogenic shock and the mediatory effect on rats. The end or root of left anterior descending coronary arteries (LADCA) was ligatured to establish the rat model of the early- and mid-stage cardiogenic shock. The blood viscosity indexes included low shear rate (LSR， 10/s)， middle shear rate (MSR， 60/s)， high shear rate (HSR， 150/s) of the whole blood viscosity and plasma viscosity (PV)， being observed 60 mins after the venous administration of 0.10， 0.33， 1.00， 3.30， 10.00 and 20.00 mL·kg-1SFI (low dosage range： 0.1-1.0 mL·kg-1，middle dosage range： 1.0-10 mL·kg-1， high dosage range： 10-20 mL·kg-1) with a blood rheometer. Dose-response curves were fitted by GraphPad Prism 6.0 software， the dose-response relationship of SFI between the blood viscosity and the early- and mid-stage cardiogenic shock in rats was evaluated to calculate the dose threshold parameters of the indexes. It was found that the blood viscosity indexes were improved with the dosage of 10 mL·kg-1SFI in rats with the early-stage cardiogenic shock， while the dose-response curves of LSR， MSR and HSR at the early stage all presented favorable ″s″ shapes. Most of the effective dose range [D]20-[D]80and the threshold dose [D]20were between 3.3 and 6.3 mL·kg-1. The four indexes of blood viscosity were improved with the administration of 10 and 20 mL·kg-1SFI in mid-stage model rats with favorable ″s″ shapes in the doseresponse curves. Most of the effective dose range and the threshold dose were in the range of 3.3 to 10.0 mL·kg-1. In conclusion， most of the dose-response curves of blood viscosity indexes in early- and mid-stage cardiogenic shock rats presented favorable ″s″ shapes with the threshold dose between 3.3 and 10.0 mL·kg-1， indicating an effective middle dosage range， which was converted into clinical dosage about 37.1 to 112 mL each day. The research provided an experimental basis for clinical medication.

Shen Fu injection， cardiogenic shock， early stage， middle stage， blood viscosity， hemorheology， doseeffect relationship

10.11842/wst.2017.01.023

R285

A

（責任編輯：朱黎婷，責任譯審：朱黎婷）

2016-09-14

修回日期：2016-12-24

＊ 國家自然科學基金委地區項目（81360663）：基于疾病過程對證治療的中工復方藥物代謝動力學研究，負責人：徐國良；江西省科技廳自然科學基金項目（20151BAB215037）；基于代謝組分辨效應成分的中藥復方藥代動力學研究，負責人：姜麗；江西省衛生廳中醫藥科研項目（2015A039）：基于微循環角度研究參附注射液對早、中期心源性休克大鼠的影響，負責人：姜麗。

＊＊ 通訊作者：徐國良，教授，博士生導師，主要研究方向：從事中藥藥理及藥代動力學研究。