任衛瓊李 弘劉葉倩龔 姍劉 林王宇紅?
(1.湖南中醫藥大學第一附屬醫院,湖南 長沙 410007;2.湖南中醫藥大學,湖南 長沙 410208)
近10 年,我國成年人中約有30%患有高血壓,其中一部分伴隨著冠狀動脈疾病、中風和心力衰竭等的發生[1-2],高血壓是導致人類死亡的重大疾病之一,我國患者以原發性高血壓為主,其發生、發展機制復雜,是在炎癥、神經-免疫因素等多種因素的相互作用下導致的[3]。近年來,炎癥與高血壓的相關性已成為研究的熱點,國內外文獻均報道炎癥與高血壓的發生、發展及轉歸密切相關[4],文獻[5-6]報道通過調控激活子蛋白-1(AP-1)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1),會影響炎癥因子的釋放。課題組前期研究發現,復方七芍降壓片對高血壓患者具有較好的治療作用,其機制與改善炎癥有關,但該方是否通過AP-1、MCP-1 通路影響炎癥因子的釋放發揮調控血壓的作用尚不明確。因此,本實驗采用復方七芍降壓片干預自發性高血壓大鼠(SHR),觀察其對SHR 的降壓作用及對炎癥因子白細胞介素-8(IL-8)、白細胞介素-10(IL-10)水平和AP-1、MCP-1 蛋白表達的影響。
1.1 動物 SPF 級、6~7 周齡雄性SHR 大鼠30 只,體質量130~150 g;6~7 周齡雄性WKY 大鼠10 只,體質量130~150 g,購自北京維通利華實驗動物技術有限公司,動物質量合格證號11400700359571,動物生產許可證號SCXK(京)2016-006,實驗動物環境設施合格證號SYXK(湘)2015-0003。
1.2 試劑與藥物 復方七芍降壓片(0.46 g/片,批號20181026),人臨床用量為12 片,相當于含生藥量97 g,由湖南中醫藥大學第一附屬醫院制劑科制備;厄貝沙坦片(75 mg/片,批號17122111),人臨床用量為300 mg/d,購自揚子江藥業集團北京海燕藥業有限公司;IL-8、IL-10 檢測試劑盒(批號20190305,上海晶天生物科技有限公司);c-jun(批號AI03113818)、MCP-1(批號AB05105689)一抗購自美國Bioss 公司。
1.3 儀器 AUW2200 型分析天平(日本島津公司);BP2010 型無創血壓檢測儀(北京軟隆科技有限公司);H1850 型低速臺式離心機(湖南湘儀儀器有限公司);BMJ-1n 型病理組織包埋機、包埋冷凍臺(上海珂淮儀器有限公司);TS-12F 型生物組織自動脫水機(上海華巖儀器設備有限公司);UC-7 超薄切片機(北京冠普佳科技有限公司);日立HT7700 透射電鏡(上海天美科學儀器有限公司);OLYMPU 倒置顯微鏡和照相裝置(日本Olympus 公司);KS400 型圖像分析儀(德國Zisse 公司)。
2.1 分組及給藥 30 只SHR 大鼠根據體質量、血壓,隨機分為模型組、厄貝沙坦片組、復方七芍降壓片組,每組10 只;另設10 只WKY 大鼠為正常對照組。正常對照組和模型組大鼠給予等體積蒸餾水,厄貝沙坦片組大鼠給予厄貝沙坦片混懸液(27 mg/kg),復方七芍降壓片組大鼠給予復方七芍降壓片藥液[8.73 g/kg(生藥)],給藥體積為10 mL/kg,灌胃給藥1 次/d,連續給藥6 周,每周測量1次血壓和體質量。
2.2 血壓測定 分別在給藥前及給藥第1、2、3、4、5、6周早上8:00~12:00,采用無創血壓儀測量大鼠給藥后1 h尾動脈壓,每只測量3 次,取平均值。
2.3 透射電鏡觀察腸系膜動脈超微結構 取腸系膜上動脈(二級分支)于2.5%戊二醛中固定,4 ℃過夜,1%鋨酸固定液固定1~2 h,丙酮梯度脫水、浸泡、包埋,37 ℃烘烤過夜固定,切超薄片(50~100 nm),3% 醋酸鈾、硝酸鉛雙染色,透射電鏡下觀察并拍照。
2.4 ELISA 法檢測血清中IL-8、IL-10 水平 在末次給藥后,大鼠禁食不禁水12 h,麻醉后采取腹主動脈血于血清管中(不抗凝),靜置2 h,離心(4 500 r/min)10 min,取上清于1.5 mL 離心管中,貯存于-80 ℃冰箱。嚴格按照試劑盒說明書的操作步驟,測定血清中IL-8、IL-10水平。
2.5 免疫組化檢測AP-1、MCP-1 蛋白表達 取腸系膜上動脈(二級分支),生理鹽水清洗干凈,4%多聚甲醛固定,浸蠟包埋,切厚度為5 μm 的切片,二甲苯脫蠟,酒精逐級脫水,一抗孵育4 ℃過夜,二抗孵育,DAB 顯色,復染,脫水封片。光鏡顯微鏡下,觀察腸系膜動脈中AP-1、MCP-1 的蛋白表達。
2.6 統計學分析 應用SPSS19.0 軟件進行處理,計量資料以(±s)表示,多組間比較先進行方差齊性檢驗,方差齊者采用方差分析,兩兩比較采用LSD 檢驗;方差不齊者采用秩和檢驗。以P<0.05 表示差異具有統計學意義。
3.1 復方七芍降壓片對SHR 大鼠體質量的影響 給藥前,各組大鼠體質量比較,差異無統計學意義(P>0.05)。各組大鼠體質量在前4 周上升較快,之后增加有所減慢,可能與年齡增長有關,提示藥物治療6 周對大鼠體質量影響較小。見圖1。
3.2 復方七芍降壓片對SHR 大鼠收縮壓的影響 給藥前,與正常對照組比較,模型組、厄貝沙坦片組、復方七芍降壓片組大鼠收縮壓更高(P<0.01)。藥物治療后,與正常對照組比較,模型組大鼠各周收縮壓均上升(P<0.01);與模型組比較,厄貝沙坦片組和復方七芍降壓片組大鼠各周收縮壓均下降(P<0.01),以厄貝沙坦片組降壓效果更優。見圖2。

圖2 復方七芍降壓片對SHR 大鼠收縮壓的影響
3.3 復方七芍降壓片對SHR 大鼠腸系膜動脈超微結構的影響 正常對照組大鼠動脈血管內皮細胞扁平,排列整齊、緊密,體積較小,偶見散落的內皮細胞,核正常;平滑肌細胞形狀規則,均勻分布,細胞核完整,核膜光滑,染色質分布均勻;細胞外基質較少,無明顯的膠原纖維。與正常對照組比較,模型組大鼠動脈血管內皮細胞與動脈內膜脫離,體積增大,細胞核水腫,呈高柱狀突入血管管腔;平滑肌細胞增多,呈不規則形狀,體積顯著增大,排列不規則,細胞核固縮凋亡;細胞外基質及膠原纖維明顯增多。治療6 周后,與模型組比較,厄貝沙坦片組和復方七芍降壓片組大鼠動脈得到顯著改善,內皮細胞體積明顯縮小,與動脈內膜連接較為緊密,細胞核顯著減小,未見呈高柱狀突入血管管腔的內皮細胞;平滑肌細胞分布均勻,體積未見明顯增大,形狀較為規則,細胞核略有皺縮;細胞外基質及膠原纖維增多不明顯。見圖3。
3.4 復方七芍降壓片對腸系膜動脈中AP-1、MCP-1 蛋白表達影響 正常對照組大鼠動脈中陽性染色較弱;模型組大鼠動脈陽性染色較強,內膜部分脫落,中膜平滑肌細胞遷移、排列不規則;厄貝沙坦片組和復方七芍降壓片組大鼠動脈陽性染色較弱,中膜平滑肌細胞未見明顯增殖,排列整齊,內膜損傷得到改善。陽性染色多見細胞質和細胞核中。與正常對照組比較,模型組大鼠動脈中AP-1、MCP-1蛋白表達均增加(P<0.01);與模型組比較,厄貝沙坦片組和復方七芍降壓片組大鼠動脈中AP-1、MCP-1 蛋白表達均降低(P<0.05)。見圖4~5。
3.5 復方七芍降壓片對SHR 大鼠血清中IL-8、IL-10 水平的影響 與正常對照組比較,模型組大鼠血清中的IL-8 水平升高,IL-10 水平下降(P<0.01);與模型組比較,厄貝沙坦片組和復方七芍降壓片組血清中IL-8 均降低,IL-10水平均升高(P<0.05)。見圖6。

圖3 各組大鼠腸系膜動脈壁超微結構(5 μm)

圖4 各組大鼠腸系膜動脈AP-1、MCP-1 蛋白表達(免疫組化,×400)

圖5 各組大鼠腸系膜動脈AP-1、MCP-1 平均光密度

圖6 各組大鼠血清中IL-8、IL-10 水平
高血壓是常見的心血管疾病之一,在全球具有較高的發病率和致死率[7]。炎癥因子(IL-1、IL-8、IL-10、IL-17、腫瘤壞死因子-α 等)可以損傷血管內層的內皮細胞及中層的血管平滑肌細胞,引起血管壁的病理變化(如管腔狹窄等),造成血管阻力升高,在高血壓的發生、發展過程中發揮著重要的作用[8]。因此,保護血管內皮細胞和平滑肌細胞的正常功能,對于保護血管,防治高血壓極其重要。本研究在電鏡下觀察到,模型組大鼠腸系膜動脈內皮細胞脫落、水腫,平滑肌細胞增殖、核凋亡,推測在高血壓狀態下,血管壁發生病理變化,造成血管阻力升高,升高血壓;與模型組比較,復方七芍降壓片組內皮細胞體積縮小,與內膜連接緊密,平滑肌細胞分布均勻,體積較正常。
IL-8、IL-10 均為白細胞介素家族中的一員,與高血壓密切相關,但IL-8 是一種促炎因子,其對高血壓的病情起著促進的作用,其可損傷內皮細胞,與高血壓病情程度呈正相關[9];IL-10 是一種抗炎因子,其可以抑制IL-1、IL-8、TNF-α 等促炎因子的產生,減輕炎癥損傷,并可以改善內皮功能,抑制血管平滑肌細胞增殖、遷移,進而降低血壓,改善血管重塑[10-11]。有研究發現,抵當湯可以通過降低高血壓急性期患者血清中IL-8 水平,升高IL-10 水平,來減輕炎癥反應,降低血壓[12]。本研究發現,與正常對照組比較,模型組大鼠血清中炎癥因子IL-8 水平增高、IL-10水平降低,血壓升高,推測在高血壓病理條件下,炎癥水平升高,損傷血管,促進高血壓發展;與模型組比較,復方七芍降壓片組大鼠血清中炎癥因子IL-8 水平降低、IL-10水平升高,血壓降低。
AP-1 是存在于真核細胞中的轉錄激活因子,主要由原癌基因編碼的蛋白質Jun 和Fos 組成。在血管內皮細胞、平滑肌細胞等不同的細胞中,AP-1 的激活夠能誘導多種炎癥因子的釋放,引起血管內皮細胞、平滑肌細胞及炎癥細胞的增殖和遷移,導致管腔狹窄,引發病理性血管重塑[13]。研究發現,黃芩素、梔子苷均可以通過抑制AP-1的轉錄活性,抑制炎癥因子(如IL-6、TNF-α、NO 等)的表達,發揮抗炎的作用[14-15];在腸系膜動脈中發現,AngⅡ可以刺激平滑肌細胞中c-fos mRNA 表達,介導平滑肌細胞在高血壓中的增殖及遷移作用[16];MCP-1 是最關鍵的趨化因子之一,能夠誘導單核/巨噬細胞浸潤至受損的血管壁,促進VSMC 增殖和遷移,引發血管局部炎癥反應,損傷血管;在RNAI 干擾技術沉默MCP-1 表達的小膠質細胞中,TNF-α,IL-1β 和IL-6 的表達降低,減弱了神經元損傷[17]。據研究顯示,小鼠MCP-1 基因啟動子區的調控序列主要存在于-2600~-1 bp,包括NF-κB、AP-1 等多種轉錄因子的結合位點;血管內皮細胞能夠增強AP-1 與MCP-1基因啟動區結合活性,誘導其產生MCP-1[18-19]。本研究發現,與正常對照組比較,模型組大鼠腸系膜動脈中AP-1、MCP-1 的蛋白表達增加,推測在高血壓狀態下,激活了AP-1 及其與MCP-1 的結合活性,誘導了炎癥反應,損傷了血管。與模型組大鼠比較,復方七芍降壓片組大鼠腸系膜動脈中AP-1、MCP-1 的蛋白表達降低。
在動脈粥樣硬化和心肌炎相關實驗中發現,脂肪分化相關蛋白、IL-17 分別可以誘導巨噬細胞、心肌細胞中AP-1、MCP-1 蛋白高表達,促進炎癥水平,給予AP-1 抑制劑后,MCP-1 蛋白表達、炎癥水平降低[5-6]。復方七芍降壓片降低血壓的機制可能為通過抑制腸系膜動脈中AP-1 活化,在轉錄水平抑制MCP-1 的蛋白表達,降低炎癥因子水平。今后將運用AP-1、MCP-1 受體沉默技術干預SHR 大鼠,探究在2 種受體沉默時它對SHR 大鼠血壓及炎癥因子的影響。