紅參水煎液對心衰大鼠心功能及氧化應激的影響*

溫 玉 胡琨建 李 歐 蔡曉月 趙英強△

（1.天津中醫藥大學，天津 301617；2.貴州省貴陽市第四人民醫院，貴州 貴陽 550002；3.天津中醫藥大學第二附屬醫院，天津 300143）

紅參為五加科植物人參經過蒸制后的干燥根及根莖，性味甘、微苦，溫，歸脾、肺、心經，具有大補元氣、復脈固脫、益氣攝血的功效[1]，相較于人參，紅參的溫陽功效更佳。研究發現，紅參中的有效成分可通過多途徑改善心血管疾病[2-3]，聯合西藥在治療充血性心力衰竭方面發揮協同作用，且無明顯副作用[4]。本研究以腹主動脈縮窄法構建心衰大鼠模型，探討紅參水煎液對心衰大鼠心功能及氧化應激的影響，為紅參治療心衰提供一定的理論依據與實驗基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 SPF清潔級雄性SD大鼠30只，體質量（200±20）g，購于斯貝福（北京）實驗動物技術有限公司，許可證號：SYXK（津）2019-0002。動物飼養于中國醫學科學院放射醫學研究所實驗中心清潔級動物房，溫度20～24℃，相對濕度60%左右。

1.2 試劑與儀器 紅參來自天津中醫藥大學第二附屬醫院中藥房，將240 g紅參加入純凈水中浸泡20 min，煎煮3次，每次煎煮時間分別為45、60、90 min，合并水煎劑，將藥物濃縮至1.2 L后置于4℃冰箱保存備用。無水乙醇、二甲苯、伊紅染液、蘇木素染液、鹽酸、氨水、PBS緩沖液、JYBL-Ⅱ脫鈣液、中性樹膠、活性氧（ROS）測定試劑盒（南京建成）、超氧化物歧化酶（SOD）活性檢測試劑盒（碧云天）、丙二醛（MDA）檢測試劑盒（碧云天）、谷胱甘肽過氧化物（GSH）檢測試劑盒（碧云天）、大鼠N端前腦鈉肽（NT-proBNP）酶免試劑盒。小動物超聲儀Vevo3100、-80℃低溫冰箱、全自動生化分析儀Microlab300、脫水機、包埋機、病理切片機、凍臺、組織攤片機、烤箱、搖床、渦旋混合器、顯微鏡（OLYMPUS）。

1.3 分組與造模 將30只雄性SD大鼠在適應性飼養1周后隨機分為模型組與假手術組，其中模型組24只，假手術組6只。模型組按照文獻[5]中腹主動脈縮窄的方法建立心衰模型，假手術組縫合線僅穿過腹主動脈，未結扎。造模后，給大鼠連續3 d腹腔注射青霉素以預防感染。術后12周對大鼠進行心功能檢測，以左室射血分數（LEEF）≤50%作為造模成功的標志。造模過程中模型組死亡4只大鼠，將剩余20只大鼠隨機分為模型組、紅參低劑量組、紅參中劑量組、紅參高劑量組，每組各5只。

1.4 給藥方法 紅參成人每日服用劑量為3～10 g，因此將低、中、高劑量組分別設定為2.5、5、10 g（每日成人量）。按照《藥理實驗方法學》[6]計算大鼠與人體的等效劑量（以正常人體質量為60 kg計算，大鼠的等效劑量是人體的6.25倍），低、中、高劑量組大鼠每日用量分別為0.26、0.52、1.04 g/kg。將制備好的紅參水煎液加純水按倍數依次稀釋為0.52、0.26 g/kg。紅參低、中、高劑量組大鼠每日分別給予0.26、0.52、1.04 g/kg紅參水煎液灌胃，模型組及假手術組每日給予相同體積的生理鹽水灌胃，每日1次，持續8周。

1.5 心功能超聲檢測 在造模12周及灌胃結束后進行心功能檢測。采用小動物B超-Vevo3100記錄大鼠左室射血分數（LVEF）、左室短軸縮短率（LVFS）。每只大鼠測3次心動周期，取平均值。

1.6 標本采集與檢測 干預8周后，取材前1晚大鼠禁食水，腹腔注射5%水合氯醛進行麻醉，腹主動脈取血，室溫放置2 h后，在4℃下以3 500 r/min離心10 min，將上清分裝后置于-80℃冰箱。剪取大鼠全心組織，記錄全心質量，將部分心肌組織固定于10%的甲醛溶液中，其余組織凍存于-80℃冰箱。1）血清NT-proBNP檢測。采用ELISA試劑盒檢測血清NT-proBNP水平，具體操作嚴格按照說明書進行。2）心肌組織HE染色。在取材后將心肌組織進行病理檢測，按照脫蠟、脫水、染色、脫水、透明、封固的步驟對心肌組織進行HE染色。3）心肌組織中ROS、SOD、MDA、GSH-Px的含量。ELISA法檢測肌組織中ROS、SOD、MDA、GSHPx的活性，嚴格按照說明書要求進行操作。

1.7 統計學處理 應用SPSS23.0統計軟件。實驗數據以（）表示，組間比較采用單因素方差分析，用LSD檢驗進行多重比較，對于不服從正態分布的數據采用非參數檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組心衰大鼠心動超聲LVEF、LVFS的比較 見表1。與假手術組相比，模型組大鼠的LVEF、LVFS降低，差異具有顯著統計學意義（P＜0.01）；與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的LVEF、LVFS均升高，差異具有顯著統計學意義（P＜0.01），各治療組之間無明顯統計學差異（P＞0.05）。

表1 各組心衰大鼠心臟彩超LVEF、LVFS及血清NT-proBNP含量比較（±s）

表1 各組心衰大鼠心臟彩超LVEF、LVFS及血清NT-proBNP含量比較（±s）

注：與假手術相比，△P＜0.05；與模型組相比，▲P＜0.05。下同。

組別假手術組模型組紅參低劑量組紅參中劑量組紅參高劑量組n 6 5 5 5 5 LVEF（%）69.10±4.98 41.60±11.44△68.11±5.51▲61.15±6.51▲68.50±6.75▲LVFS（%）40.44±4.02 21.61±6.45△39.44±4.26▲34.27±5.06▲39.84±5.18▲NT-proBNP（pg/mL）193.85±36.54 290.84±36.39△287.70±76.73△272.43±60.83 237.24±5.70

2.2 各組心衰大鼠血清NT-proBNP含量比較 見表1。與假手術組相比，模型組大鼠血清的NT-proBNP含量升高，差異具有統計學意義（P＜0.05）；與模型相比，紅參低、中、高劑量組均降低，但各組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.3 各組心衰大鼠心肌組織病理形態觀察 假手術組組織結構正常，心肌細胞排列整齊，可見橫紋，組織間未見明顯的炎性細胞浸潤。而模型組組織結構出現異常，心肌細胞排列疏松，可見橫紋，大量心肌細胞肥大，組織間可見部分炎性細胞浸潤。紅參各治療組整體情況較好，組織結構基本正常，心肌細胞排列整齊，可見橫紋，部分出現心肌細胞肥大，組織間未見明顯的炎性細胞浸潤，其中紅參高劑量組效果基本與假手術組接近，組織間僅有極少量肥大的心肌細胞。說明紅參水煎劑明顯改善了心衰大鼠的心肌結構，且紅參高劑量組效果較為明顯。見圖1。

圖1 各組心衰大鼠心肌組織（HE染色，200倍）

2.4 各組心衰大鼠心肌組織ROS、SOD、MDA、GSHPx含量比較 見表2。與假手術組相比，模型組大鼠ROS活性、MDA含量均升高，SOD、GSH-Px含量均降低，差異具有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的ROS活性均降低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的MDA含量均降低，其中紅參低劑量組差異具有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的SOD含量均升高，差異具有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的GSH-Px含量均升高，其中紅參高劑量組差異具有統計學意義（P＜0.05）。

表2 各組大鼠心肌組織ROS、MDA、SOD、GSH-Px比較（±s）

表2 各組大鼠心肌組織ROS、MDA、SOD、GSH-Px比較（±s）

組別假手術組模型組紅參低劑量組紅參中劑量組紅參高劑量組n 6 5 5 5 5 ROS（%）80.14±6.78 123.51±2.93△103.14±16.38▲95.90±7.93▲89.96±2.27▲MDA（nmoL/g）130.07±161.10 409.12±290.26△142.12±71.28▲187.54±182.04 252.74±153.84 SOD（U/mg）0.82±0.34 0.31±0.08△0.63±0.21▲0.64±0.18▲0.69±0.25▲GSH-Px（U/mg）87.35±24.24 40.76±8.16△48.61±6.70 42.75±2.86 80.38±20.49▲

3 討 論

心力衰竭是各類心血管疾病發展的最終階段，嚴重影響患者的身心健康。最新流行病學研究發現[7]，在我國慢性心衰的患病率為1.10%，且患病率隨著年齡增長而增加。因此，積極選用防治心衰的藥物并研究其作用靶點顯得尤為重要。

中醫學認為，心氣不足、心陽虧虛是心衰的根本病機，血瘀、痰濁、水飲是主要的病理產物[8]，因此在治療上多以溫補心氣心陽為主，在用藥上多注重補氣藥的運用。人參是補氣之圣藥，具有大補元氣、復脈固脫的作用，對心氣虛導致的心衰療效明確。紅參作為人參的炮制品，在加工過程中，會產生如人參皂苷Rg3、人參皂苷Rh1、人參皂苷Rh2、人參炔醇等多種成分，其抗氧化、抗衰老、抗凋亡的藥理功效得以加強[9]，對氣虛日久損及陽氣而致的心衰效果更為顯著，但其機制尚未完全明確，為此本文以不同濃度的紅參水煎劑干預心衰大鼠，探討其對心衰大鼠心功能及氧化應激的影響。

目前，NT-proBNP可用于心力衰竭的早期檢測，作為獨立的診斷標準應用于臨床[10-11]，而LVEF與LVFS是反映左心收縮功能的指標，是臨床心臟結構與功能評估的首選方法[12]，對于NT-proBNP、LVEF、LVFS的檢測可一定程度反映心衰大鼠的心功能。本研究發現，與假手術組相比，模型組大鼠的LVEF、LVFS顯著降低，而NT-proBNP含量升高，說明與假手術組相比，模型組的心功能明顯降低。在連續給藥8周后，與模型組相比，紅參低、中、高劑量組大鼠的LVEF、LVFS均顯著升高，NT-proBNP含量也均有降低趨勢，但各組之間差異無統計學意義。心肌組織的HE染色顯示，紅參水煎液可以改善心衰大鼠的心肌結構。由此可見，紅參水煎液可改善心衰大鼠的心肌結構，提高心功能，從而改善心衰。

近年研究表明，氧化應激在心力衰竭中增加并影響疾病的進展，是心衰的發病機制之一[13-14]，而ROS、SOD、MDA、GSH-Px均可反映機體的氧化與抗氧化能力[15-16]。本研究結果顯示，與假手術組相比，模型組大鼠ROS活性、MDA含量均升高，SOD、GSH-Px含量均降低，說明腹主動脈縮窄術后大鼠氧自由基產生增加，抗氧化能力降低，發生氧化應激反應。經過連續8周的用藥后，與模型組相比，紅參低、中、高劑量組的ROS活性均降低，MDA含量也有降低趨勢，而SOD含量均升高，GSH-Px含量均有升高趨勢。由此說明，紅參水煎液可清除氧自由基，改善左心室的抗氧化能力，使氧化及抗氧化作用趨于平衡，從而改善心衰大鼠的氧化應激反應。

綜上所述，紅參水煎液可以改善心衰大鼠的心功能，其機制可能與減少氧化應激、改善抗氧化能力有關。本研究初步探討了紅參水煎液對心衰大鼠心功能的保護作用及作用機制，為指導心衰的臨床治療有一定現實意義，但紅參水煎液降低氧化應激的分子機制仍有待于進一步深入研究。