王 宏,沈宇燕,袁 玲,劉琳娜,李 旭,崔曉雪,張發昌,王 蕾
(1.天津市醫藥科學研究所,天津 300020;2.天津同仁堂集團股份有限公司,天津 300385;3.中山市中醫院,中山 528400)
天津同仁堂冠脈通片是治療冠心病的中成藥,由補腎與活血開竅方藥構成,淫羊藿、桑寄生溫補腎陽,枸杞子、何首烏滋補肝腎,紅花活血通經,丹參活血祛瘀,石菖蒲、冰片醒神開竅,共奏補腎活血之功,用于肝腎不足、痰瘀阻絡之胸痹。然而以往研究僅局限在對心肌和冠狀動脈的改善作用觀察[1-2],進一步挖掘冠脈通片“補腎活血”中醫治則對明確其臨床定位具有重要意義。
血管鈣化是慢性腎病(CKD)患者嚴重并發癥,是導致CKD 患者心血管疾病發病率和病死率明顯升高的重要原因[3]。CKD 血管鈣化屬于異位鈣化,是由腎臟損及心血管的病理變化[4],對應中醫“腎虛血瘀”證候[5-6],與冠脈通片補腎活血法的證治范圍非常符合。因此,本實驗通過建立CKD 血管鈣化大鼠模型,觀察冠脈通片對CKD 血管鈣化的防治作用,為突顯冠脈通片“補腎活血”的證治特色提供有力的研究手段。
1.1 實驗動物 SPF 級雄性SD 大鼠60 只,體質量160~180 g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司[動物合格證編號:SCXK(京)2016-0006]。5 只/籠飼養于屏障環境,室溫(23±2)℃、相對濕度40%~70%,自由飲水,飼料由北京科澳協力飼料有限公司提供[許可證號:SCXK(京)2014-0010]。
1.2 實驗藥物 冠脈通片:0.3 g/片,由天津同仁堂集團股份有限公司提供(批號HP06001);維生素D滴劑(VD3,膠囊型):400 U/粒,由國藥控股星鯊制藥(廈門)有限公司生產(批號12973038);維生素B4片:10 mg/片,由天津力生制藥股份有限公司生產(批號1608008)。
1.3 試劑及儀器 磷酸二氫鈉(批號2017 年7 月5 日)購自天津市風船化學試劑科技有限公司,總蛋白定量測試盒[二喹啉甲酸(BCA)法,貨號A045-3]、鈣試劑盒(貨號C004-1)均購自南京建成生物工程研究所。
日立7080 全自動生化儀(日本積水醫療科技有限公司),XHF-1 高速分散器(上海金達生化儀器廠],PL203 電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司],LDZ5-2 低速自動平衡離心機(北京京立離心機有限公司),Infinite M200 多功能酶標儀(瑞士Tecan 公司),ASP200S 自動真空組織脫水機、EG1150H 自動生物組織包埋機、RM2255 切片機(德國Leica 公司),Ci-L 顯微鏡(日本Nikon 公司)。
2.1 動物分組及給藥 將雄性SD 大鼠按體質量隨機分為5 組:正常組、模型組、VD3組(10 μL/只,相當于人用劑量的6 倍)、冠脈通片0.46、0.23 g/kg 組(相當于人用劑量的6、3 倍),每組12 只(2 只備用)。造模當天開始給藥,給藥體積10 mL/kg,每日1 次,連續10 周。
2.2 CKD 血管鈣化模型的建立 除正常組外,其余4 組灌胃給予腺嘌呤200 mg/kg 加高磷飲水制備CKD 血管鈣化模型。分組當天開始灌胃給予腺嘌呤溶液,給藥體積10 mL/kg,每日1 次,連續10 周。正常組以等量純凈水對照處理。除正常組給予普通飲水外,其余4 組均給予高磷飲水(0.5 g/只,2.5 g 溶入500 mL 飲用水中),每籠每日1 瓶,連續10 周。以硝酸銀染色觀察到血管鈣化灶作為模型成立的評價標準。
2.3 指標檢測
2.3.1 血清生化指標 大鼠腹主動脈取血,冰上靜置1 h,3 000 r/min 離心10 min 取血清,酶聯免疫吸附法測定血清尿素、肌酐、鈣和磷的水平。
2.3.2 血管鈣含量測定 剖取大鼠腹主動脈,生理鹽水洗去血液,剔凈脂肪。準確稱取動脈組織(0.050±0.001)g,加入9 倍體積生理鹽水,冰水浴條件下機械勻漿。2 500 r/min 離心10 min 取上清液,得10%組織勻漿。取20 μL 10%組織勻漿再用生理鹽水按1∶9 稀釋成1%組織勻漿,按總蛋白定量測試盒測總蛋白濃度;另取60 μL 10%組織勻漿按鈣測試盒說明書測定鈣含量。

表1 冠脈通片對大鼠血清尿素、肌酐、鈣和磷水平的影響(x±s)Tab.1 Effects of Guanmaitong Tablets on serum urea,creatinine,calcium and phosphorus levels in rats(x±s)
2.3.3 腎臟和血管組織學病理檢測 剖取大鼠腎臟和胸主動脈,生理鹽水洗去血液,10%中性甲醛固定。蘇木精-伊紅(HE)染色觀察腎臟和血管組織的病理改變情況。
2.3.4 硝酸銀染色觀察血管鈣化 剖取大鼠胸主動脈,生理鹽水洗去血液,10%中性甲醛固定。硝酸銀染色觀察血管鈣化灶。
2.4 統計學方法 采用SPSS 20.0 軟件分析實驗數據,計量資料采用均數±標準差(x±s)表示,兩組間比較采用t 檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05 為差異有統計學意義。
3.1 冠脈通片對大鼠血清尿素、肌酐、鈣和磷水平的影響 表1 顯示,與正常組大鼠相比,模型組大鼠血清尿素、肌酐及磷水平明顯升高(P<0.01),鈣水平明顯降低(P<0.01)。灌胃給藥10 周后,冠脈通片0.46、0.23g/kg 組能顯著降低模型大鼠血清尿素、肌酐及磷的含量(P<0.01 或P<0.05),升高鈣含量(P<0.05),與VD3組比較,冠脈通片高、低劑量組未見統計學差異。
3.2 冠脈通片對大鼠腹主動脈鈣含量的影響 表2顯示,與正常組比較,模型組大鼠腹主動脈鈣含量明顯升高(P<0.01);與模型組相比,冠脈通片0.46、0.23 g/kg 組腹主動脈鈣含量顯著降低(P<0.01 或P<0.05);與VD3組比較,冠脈通片高、低劑量組未見統計學差異。
3.3 冠脈通片對大鼠腎組織病理學的影響 正常組大鼠腎小球數目正常,未見纖維化及新月體等病變,腎小管上皮完好,未見變性、壞死及管型,腎間質未見炎癥細胞浸潤及纖維化。模型組腎小球結構紊亂,腎小管擴張,局部見棕褐色結晶沉積,腎臟間質彌漫淋巴和單核細胞浸潤,大量成纖維細胞增生,形成廣泛纖維化,腎臟血管明顯減少。冠脈通片較模型組正常腎小球數目增多,腎小管擴張程度降低,炎性細胞數量下降,腺嘌呤結晶減少。其中,冠脈通片0.46 g/kg 組效果更好。

表2 冠脈通片對大鼠腹主動脈鈣含量的影響(x±s)Tab.2 Effect of Guanmaitong Tablets on calcium content in rats abdominal aorta(x±s) μmol/gprot
3.4 冠脈通片對大鼠胸主動脈血管鈣化的影響 圖2顯示,正常組大鼠胸主動脈內膜完整、中膜無異常;CKD 血管鈣化模型大鼠是鈣化異位到胸主動脈,中膜可見明顯的鈣化結節且呈連續線性分布,硝酸銀染色后可見黑色鈣化灶呈連續性分布于胸主動脈。冠脈通片0.46、0.23 g/kg 組大鼠胸主動脈鈣化灶面積縮小,其中冠脈通片0.46 g/kg 組效果更好。

圖1 冠脈通片對大鼠腎臟組織病理學的影響(HE,×200)Fig.1 Effect of Guanmaitong tablets on renal histopathology in rats(HE,×200)

圖2 冠脈通片對大鼠胸主動脈血管鈣化的影響(×100)Fig.2 Effect of Guanmaitong tablets on thoracic aorta calcification in rats(×100)
CKD 血管鈣化由礦物質骨代謝異常引起,屬于CKD 礦物質及骨代謝紊亂(CKD-MBD)的范疇[7]。運用中醫病機分析,血管鈣化歸為“腎虛血瘀”范疇[8]。精血同源,元氣根于腎,久病入絡是腎虛血瘀形成的重要基礎。《黃帝內經》“骨萎”“骨枯”“骨痹”的記載,對應CKD-MBD 的病理狀態,清代王清任《醫林改錯》闡述了因虛致瘀的實質[9]。上述理論為冠脈通片補腎活血法防治CKD 血管鈣化奠定了理論基礎。本課題組前期研究證實冠脈通片兼具補腎和活血雙重作用,能明顯改善腎陽虛大鼠的腎功能[10-11]。
本實驗通過灌胃給予腺嘌呤加高磷飲水的方法構建CKD 血管鈣化大鼠模型。腺嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下轉變成極難溶解于水的2,8-二羥基腺嘌呤,后者機械性阻塞腎小管,導致腎功能障礙[12]。高血磷是CKD 患者發生血管鈣化的直接危險因素。升高的血清磷誘導血管平滑肌細胞向成骨樣細胞表型轉換、促進細胞凋亡以及激活氧化應激和炎癥反應等多方面促進血管鈣化[13]。模型組大鼠腎功能異常,腎臟組織病變明顯,鈣、磷代謝紊亂,胸主動脈鈣化明顯,說明CKD 血管鈣化模型復制成功。
維生素D3(VD3)在血管鈣化的防治中發揮重要作用[14]。VD3缺乏導致鈣、磷代謝紊亂及高甲狀旁腺素水平,進而引發血管鈣化。因此,本實驗設置VD3為陽性對照藥。CKD 時,腎1α-羥化酶分泌減少,VD3合成受損,損害腸道鈣吸收,導致低鈣血癥和繼發性甲狀旁腺功能亢進。甲狀旁腺激素升高降低尿鈣排泄,增加尿磷酸鹽排泄,增加鈣的骨吸收[15]。因此,CKD 血管鈣化大鼠模型血清鈣水平降低而血管中鈣含量增加。
冠脈通片能明顯降低模型大鼠血清尿素和肌酐水平,改善腎組織病變程度,提示冠脈通片對CKD具有防治作用,體現了其補腎方藥的作用;此外,冠脈通片能夠糾正模型大鼠鈣、磷代謝紊亂狀態,降低腹主動脈鈣含量,縮小胸主動脈鈣化面積,提示冠脈通片對血管鈣化的防治作用,體現了其活血開竅的作用。CKD 血管鈣化屬于異位鈣化,病理變化由腎及心。因此,冠脈通片雖然對血管鈣化有直接的治療作用,但有可能更側重于通過CKD 的治療發揮對血管鈣化的防治作用。
冠脈通片對CKD 血管鈣化有明顯防治作用,突顯了其“補腎活血”的證治特色,為擴大其臨床適應癥提供了有力的數據支持。