李陽, 冷雪
(1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心,遼寧沈陽 110847;2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臟象理論及應(yīng)用教育部重點實驗室,遼寧沈陽 110847)
急性心肌缺血是由于心臟血液灌注減少,導(dǎo)致心臟供氧降低、心肌能量代謝不正常、不能支持心臟正常工作的一種病理狀態(tài),是冠心病等多種心臟疾病的常見癥狀[1]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,其發(fā)病機制與血管舒縮功能[2]、血液流變學(xué)[3]、心肌耗氧量[4]等有關(guān),其中RhoA/Rho相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶1(ROCK1)信號通路是調(diào)整血管舒縮功能與血流量的熱點通路。前期研究表明,化瘀祛痰顆粒可以通過保護心肌超微結(jié)構(gòu),抑制心電圖J點的抬高,減少J點的回落時間,增加微循環(huán)血管橫截面積,提高血液中一氧化氮(NO)的濃度,降低血液中內(nèi)皮素1(ET-1)的濃度來阻抑血小板活化,防止血管痙攣,預(yù)防血栓的形成,從而最終起到改善心肌微循環(huán)的作用[5]。基于此,為進一步探討化瘀祛痰方防治急性心肌缺血的作用機制,本研究觀察其對急性心肌缺血大鼠心肌組織RhoAROCK1信號通路的影響,現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。
1.1實驗動物60只SPF級雄性SD大鼠,體質(zhì)量200~220 g,7周齡,購自遼寧長生生物技術(shù)有限公司,許可證號:SCXK(遼)2015-0001,于遼寧中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心適應(yīng)性飼養(yǎng),自由飲水,自然光照。
1.2藥物與試劑化瘀祛痰方由黨參25 g,黃芪25 g,絞股蘭15 g,丹參5 g,茯苓10 g,法半夏、石菖蒲、川芎、郁金各5 g組成,由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院制劑室提供;單硝酸異山梨酯片(魯南貝特制藥有限公司)。異丙腎上腺素(Iso)(美國Sigma公司);大鼠ET-1酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)檢測試劑盒(上海艾萊薩生物科技有限公司);TRlzon總RNA提取試劑、HiFiScript cDNA Synthesis Kit、UltraSYBR Mixture(康為世紀(jì)生物科技有限公司);引物由武漢金開瑞生物工程有限公司合成,PCR引物序列見表1。

表1 PCR引物序列Table 1 Sequence of PCR primers
1.3主要儀器SpectraMax I3多功能酶標(biāo)儀(奧地利Molecular Devices公司);96-Well梯度PCR擴增儀(美國Veriti公司);7500熒光定量PCR擴增儀(美國ABI公司);PL3508八通道生理記錄儀(澳大利亞AD公司)。
1.4分組與給藥大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機將大鼠分為空白組,模型組,西藥組,中藥低、中、高劑量組,每組10只。西藥組給予單硝酸異山梨酯水溶液灌胃,中藥低、中、高劑量組分別對應(yīng)給予低、中、高劑量的化瘀祛痰方灌胃,正常組、模型組給予等體積生理鹽水灌胃,每日1次,連續(xù)7 d。化瘀祛痰方劑量按照動物與成人(體質(zhì)量60 kg)的每kg體質(zhì)量劑量折算系數(shù)表計算(人與大鼠的折算系數(shù)為6.25)。化瘀祛痰方低、中、高劑量分別為10.4、20.8、41.6 g·kg-1·d-1。單硝酸異山梨酯片劑量為3.125 mg·kg-1·d-1,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.5動物模型復(fù)制參考楊勇等[6]方法造模。實驗第7天,給予各組大鼠灌胃給藥后30 min,腹腔注射100 g/L水合氯醛,待麻醉成功后使其仰臥于兔臺上,除正常組外,給予其余各組大鼠腹腔注射Iso(0.025 mL/kg)復(fù)制急性心肌缺血模型,正常組大鼠注射等體積生理鹽水。
1.6觀察指標(biāo)與方法
1.6.1 心電圖 造模前將大鼠麻醉,后連接八通道多導(dǎo)生理記錄儀并將電極插入大鼠四肢皮下,記錄大鼠正常心電圖。待心電圖穩(wěn)定后注射Iso復(fù)制急性心肌缺血模型,再記錄2、5、10、15、20、30 min大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖變化。計算2、5、10、15、20、30 min心電圖ST段偏移的幅度,每個時間點測5個心動周期,取其平均值,以模型組大鼠心電圖6個時間點的ST段偏移絕對值之和大于等于0.6 mV作為急性心肌缺血造模成功的標(biāo)志[7]。
1.6.2 心肌病理學(xué)觀察 取100 g/L多聚甲醛固定的心肌組織,脫水、石蠟包埋、切片、脫蠟、梯度入水、蘇木素—伊紅(HE)染色、晾干、封片、鏡檢。
1.6.3 ELISA法檢測各組大鼠血清ET-1含量 測定大鼠心電圖后腹主動脈采血,靜置2 h,4℃3 000 r/m離心10 min,分離血清,-20℃冷凍備用。具體步驟嚴(yán)格按照ET-1 ELISA試劑盒說明書操作,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及光密度(OD)值計算各組大鼠血清ET-1含量。
1.6.4 qPCR法檢測各組大鼠心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA水平 稱取0.1 g心肌組織,采用Trizol法提取RNA,應(yīng)用紫外分光光度計測定RNA濃度及純度。反轉(zhuǎn)錄體系:dNTP Mix 4 μL+Primer Mix 2 μL+RNA+5 × RT Buffer+DTT 2 μL+HiFiScript 1 μL+RNase-Free Water 共 20 μL,以37℃15 min、85℃5 s的條件進行反轉(zhuǎn)錄。PCR體系:2× UltraSYBR Mixture 25 μL+Template DNA 2 μL+上下游引物 各1 μL+RNase-Free Water 21 μL共50 μL,按照95℃ 30 s,1個循環(huán),變性95℃5 s,60℃34 s,35個循環(huán)的條件進行擴增,得到各孔對應(yīng)的CT值。采用2-△△CT法,以模型組為1,計算RhoA、ROCK1 mRNA的相對表達水平(p)。
1.7統(tǒng)計方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,若正態(tài)分布、方差齊性,多組比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較方差齊采用LSD法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1各組大鼠心肌組織結(jié)構(gòu)比較圖1結(jié)果顯示:與空白組比較,模型組心肌纖維大片斷裂,間質(zhì)可見明顯出血;與模型組比較,西藥組,中藥低、中、高劑量組心肌纖維斷裂改善,間質(zhì)出血減少。

圖1 各組大鼠心肌組織病理變化比較(HE,×400)Figure 1 Comparison of the pathological features of myocardial tissues in various groups(by HE staining,× 400)
2.2各組大鼠心電圖ST段偏移比較表2結(jié)果顯示:與空白組比較,模型組心電圖ST段偏移值升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,各給藥組心電圖ST段總偏移值均降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 各組大鼠心電圖ST段總偏移值比較Table 2 Comparison of the total ST-segment deviation in ECG of various groups ()

表2 各組大鼠心電圖ST段總偏移值比較Table 2 Comparison of the total ST-segment deviation in ECG of various groups ()
①P<0.05,與空白組比較;②P<0.05,與模型組比較
N組別空白組模型組西藥組中藥低劑量組中藥中劑量組中藥高劑量組10 10 10 10 10 10 ST段總偏移(V/mV)0.13±0.05 0.91±0.07①0.29± 0.09①②0.57± 0.08①②0.43± 0.11①②0.35± 0.08①②
2.3各組大鼠血清ET-1含量比較表3結(jié)果顯示:與空白組比較,模型組血清ET-1含量升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,各給藥組血清ET-1含量均降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表3 各組大鼠血清ET-1含量比較Table 3 Comparison of the serum content of ET-1 in various groups ()

表3 各組大鼠血清ET-1含量比較Table 3 Comparison of the serum content of ET-1 in various groups ()
①P<0.05,與空白組比較;②P<0.05,與模型組比較
組別空白組模型組西藥組中藥低劑量組中藥中劑量組中藥高劑量組ET-1[ρ/(μg·L-1)]233.53±27.21 328.63±29.16①296.43±33.64②268.15±45.64②259.12±38.19②271.64±46.29②N 10 10 10 10 10 10
2.4各組大鼠心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA水平比較表4結(jié)果顯示:與空白組比較,模型組RhoA mRNA表達水平升高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組RhoA mRNA表達水平均降低(P<0.05)。與空白組比較,模型組、西藥組ROCK1 mRNA表達水平升高(P<0.05);與模型組比較,各給藥組ROCK1 mRNA表達水平均降低(P<0.05)。
表4 各組大鼠心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA表達水平比較Table 4 Comparison of the mRNA expression levels of RhoA and ROCK1 in myocardial tissues of various groups(,p)

表4 各組大鼠心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA表達水平比較Table 4 Comparison of the mRNA expression levels of RhoA and ROCK1 in myocardial tissues of various groups(,p)
①P<0.05,與空白組比較;②P<0.05,與模型組比較
組別空白組模型組西藥組中藥低劑量組中藥中劑量組中藥高劑量組N RhoA mRNA 0.13±0.04 ROCK1 mRNA 0.10±0.01 10 10 10 10 10 10 1①1①0.53± 0.04①②0.21±0.03②0.24±0.07②0.16±0.06②0.34± 0.09①②0.33±0.02②0.21± 0.02①②0.18± 0.07①②
一般認(rèn)為“脾虛生痰、痰瘀互結(jié)”是心肌缺血的基本病機[8]。脾虛則痰濁內(nèi)生,氣血津液化生障礙,痰瘀阻絡(luò),導(dǎo)致氣機不利,氣滯則血瘀,痰瘀互結(jié),血脈閉阻,從而引發(fā)心肌缺血,出現(xiàn)胸悶、頭暈?zāi)垦!⑻刀喽场⑹成偌{呆、舌質(zhì)暗、苔膩,舌下絡(luò)脈迂曲、脈弦、滑或澀等痰瘀癥狀[9]。化瘀祛痰方由黨參、黃芪、丹參、絞股藍、茯苓、石菖蒲、郁金、川芎、法半夏等組成。方中黨參、絞股藍健脾益氣,配以茯苓健脾滲濕,使?jié)駸o所聚,痰無由生;丹參、川芎活血祛瘀,佐以石菖蒲、郁金、法半夏,化痰和胃,活血行氣,使氣機暢通。諸藥合用,使瘀化則津液自通,痰邪自散,痰散則脈絡(luò)通利,瘀不能生,具有益氣健脾、祛痰化瘀之功效[10],與“脾虛生痰、痰瘀互結(jié)”之心肌缺血證候相合。但其具體作用機制尚不明確。
有研究表明,急性心肌缺血的發(fā)生與RhoA/ROCK通路密切相關(guān)[11]。RhoA/ROCK1信號通路是心血管疾病研究的新靶點,激活該通路具有抑制血管收縮、調(diào)整內(nèi)皮功能的作用[12]。其中ET-1是強烈的收縮血管的物質(zhì),是RhoA/ROCK信號通路重要的激活因子[13]。RhoA是Rho 3個亞型中研究最多的一個[14]。ROCK是RhoA激酶,分為ROCK1和ROCK2 2個亞型,ROCK1在心肌、血管、肺、脾、肝、腎中表達,其調(diào)控平滑肌收縮的主要底物是肌球蛋白輕鏈磷酸酶(MLCP)[15]。正常情況下,ET-1通過刺激G蛋白偶聯(lián)受體使與GDP結(jié)合的RhoA轉(zhuǎn)化為與GTP結(jié)合的RhoA,當(dāng)RhoA被激活后傳遞活化信號活化ROCK1,使MLCP磷酸化,促使肌球蛋白輕鏈(MLC)的磷酸化程度升高,心肌收縮[16]。
本研究結(jié)果顯示:急性心肌缺血模型大鼠心肌組織出現(xiàn)纖維大片斷裂,間質(zhì)明顯出血,血清ET-1含量與心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA表達水平升高。提示造模過程中可能過度激活了RhoA/ROCK1通路,促使心肌異常收縮,心肌血流量減少,引起心肌缺血。而經(jīng)7 d的預(yù)灌胃給藥后,中藥各劑量組心電圖ST段總偏移值降低,心肌組織纖維斷裂及間質(zhì)明顯出血的情況明顯改善,大鼠血清ET-1含量與心肌組織RhoA、ROCK1 mRNA表達水平下降。提示化瘀祛痰方對急性心肌缺血大鼠具有防治作用,其機制可能與抑制大鼠心肌RhoA/ROCK1信號通路相關(guān)蛋白RhoA、ROCK1 mRNA表達,抑制心肌收縮,增大心肌血流量有關(guān)。
綜上所述,化瘀祛痰方可能是通過降低大鼠血清ET-1含量,降低RhoA/ROCK1信號通路中RhoA、ROCK1 mRNA表達水平,改善急性心肌缺血的心肌組織結(jié)構(gòu),達到防治急性心肌缺血的目的。