苦参素注射液改善阿霉素所致慢性心力衰竭大鼠心功能和心室重构的作用及机制.pdf

本文引用:叶海峰,曹旭丹.苦参素注射液改善阿霉素所致慢性心力衰竭大鼠心功能和心室重构的作用及机制J.中国动脉硬化杂志,2023,31(9):762-770.DOI:10.20039/ki.1007-3949.2023.09.004.收稿日期 2023-05-11修回日期 2023-07-06基金项目 河北省医学科学研究课题(20220550)作者简介 叶海峰,主治医师,研究方向为心血管疾病,E-mail:。实验研究文章编号 1007-3949(2023)31-09-0762-09苦参素注射液改善阿霉素所致慢性心力衰竭大鼠心功能和心室重构的作用及机制叶海峰,曹旭丹(邯郸市中心医院心血管外科,河北省邯郸市 056001)摘 要 目的 探讨苦参素注射液(OMT)对阿霉素所致慢性心力衰竭(CHF)大鼠心功能和心室重构的影响及可能机制。方法 采用腹腔注射(ip)阿霉素(1.5 mg/kg,2 次/周,共 6 周)的方法构建 CHF 大鼠模型,设模型组、卡托普利注射液(CTP,6.5 mg/kg)组和 OMT 低(25 mg/kg)、中(50 mg/kg)、高(100 mg/kg)剂量组;另设对照组,每组 10 只。各组分别每天 1 次腹腔注射给药 4 周后,通过小动物超声成像系统检测心功能指标左心室收缩期末内径(LVESD)、左心室舒张期末内径(LVEDD)、短轴缩短率(LVFS)、射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV),酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清心肌肌钙蛋白 I(cTnI)、脑钠肽(BNP)、基质裂解素 2(ST2)含量,计算左心室肥厚指数(LVHI),HE 染色和 Masson 染色观察心肌组织形态变化和纤维化状况,Western blot 法检测胶原蛋白(Coll-1)、平滑肌肌动蛋白(-SMA)、转化生长因子 1(TGF-1)、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Smad7 蛋白表达。结果 与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组大鼠 LVESD 和 LVEDD 分别降低,LVFS、LVEF 和 SV 分别升高(均 P0.05),cTnI、BNP 和 ST2 含量以及 LVHI 分别降低(均 P0.05),心肌组织形态病理性改变和纤维化状况明显改善,胶原容积分数(CVF)分别降低(均 P0.05),Coll-1、-SMA 和 TGF-1 表达量分别降低,p-Smad2/Smad2 比值和 p-Smad3/Smad3 比值分别下降,Smad7 相对表达量分别升高(均 P0.05)。OMT 对 CHF 大鼠各指标的影响具有剂量依赖性,且 OMT 高剂量组对各指标的影响明显优于 CTP 组。结论 OMT 具有改善 CHF 大鼠心功能、抑制心室重构的作用,其作用机制可能与抑制 TGF-1/Smads 信号通路有关。关键词 慢性心力衰竭;苦参素注射液;心功能;心室重构;TGF-1/Smads 信号通路中图分类号 R541.6文献标识码 AEffect and mechanism of oxymatrine injection improves cardiac function and ventric-ular remodeling in adriamycin induced chronic heart failure ratsYE Haifeng,CAO Xudan(Department of Cardiovascular Surgery,Handan Central Hospital,Handan,Hebei 056001,China)ABSTRACTAimTo investigate the effect and possible mechanism of oxymatrine injection(OMT)on cardiacfunction and ventricular remodeling in doxorubicin-induced chronic heart failure(CHF)rats.MethodsThe ratmodel with CHF was established by intraperitoneal injection(ip)of adriamycin(1.5 mg/kg,twice a week for 6 weeks).The model group,captopril injection(CTP,6.5 mg/kg)group and OMT low(25 mg/kg),medium(50 mg/kg),high(100 mg/kg)dose group were set up,and the control group was set up,with 10 rats in each group.The rats in eachgroup were treated by intraperitoneal injection once a day.4 weeks later,the cardiac function indexes(left ventricularend-systolic diameter(LVESD),left ventricular end-diastolic diameter(LVEDD),left ventricular fractional shortening(LVFS),stroke volume(SV)were measured through animal ultrasound;the content of cardiac troponin I(cTnI),brainnatriuretic peptide(BNP),stromelysin-2(ST2)in serum were detected by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA);the left ventricular hypertrophy index(LVHI)was calculated;the morphological changes and fibrosis of myo-cardial tissue were observed by HE staining and Masson staining;the expression of collagen I(Coll-1),smooth muscleactin(-SMA),transforming growth factor-1(TGF-1),Smad2,p-Smad2,Smad3,p-Smad3,Smad7 were detected by267ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023Western blot.Results Compared with the model group,the LVESD and LVEDD were decreased in CTP group andOMT low,medium,high dose groups;the LVFS,LVEF and SV were increased(all P0.05).The contents of cTnI,BNP and ST2 were decreased(all P0.05).The pathological changes and fibrosis of myocardial tissue were significantlyimproved,and the collagen volume fraction(CVF)were decreased(P0.05).The expressions of Coll-1,-SMA andTGF-1 were decreased;the ratio of p-Smad2/Smad2 and p-Smad3/Smad3 were decreased;the expression of Smad7 wereincreased(all P0.05).The effect of OMT on various indexes of CHF rats were dose-dependent,and the effect of OMThigh-dose group on various indexes were significantly better than those of CTP group.Conclusion OMT can improvecardiac function and inhibit ventricular remodeling in CHF rats,which mechanism may be related to the inhibition of TGF-1/Smads signaling pathway.KEY WORDS chronic heart failure;oxymatrine injection;cardiac function;ventricular remodeling;TGF-1/Smads signaling pathway 慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是由于心脏结构或功能异常所致心室舒张或收缩功能受损而出现的一种临床综合征。目前,全球 CHF 患者超过 6 000 万,5 年生存率约 65%,是严重威胁人类健康的公共卫生问题1-3。心肌纤维化所致心室重构是 CHF 发生和持续性加重的重要原因,转化生长因子 1(transforming growth factor-1,TGF-1)是一种强致纤维化因子,TGF-1 与其下游蛋白 Smads构成的信号通路对心、肝、肺、肾等组织纤维化具有关键性调控作用4-7。研究发现,通过药物抑制TGF-1/Smads 信号通路能够有效减轻 CHF 大鼠心肌纤维化及心室重构8。因此,以 TGF-1/Smads信号通路为靶点抑制心肌纤维化或许是延缓 CHF进展的有效途径。苦参素是从豆科植物苦参的干燥根中提取的一类活性生物碱,包括苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、槐定碱等成分,具有较好的免疫调节、抗炎、抗纤维化等作用9。研究发现,苦参素对大鼠肝纤维化和肺纤维化具有抑制作用,其机制与调控 TGF-1/Smads 信 号 通 路 有 关10-11。苦 参 素 注 射 液(oxymatrine injection,OMT)是以苦参素为主要成分制成的中药注射剂,目前临床上主要用于放化疗所致白细胞减少及其他原因引起的白细胞减少症。本研究通过腹腔注射阿霉素制备 CHF 大鼠模型并给予 OMT 治疗,探讨 OMT 对阿霉素所致 CHF 大鼠心功能和心室重构的作用及可能机制,以期为临床治疗 CHF 提供新的思路。1 材料和方法1.1 实验动物65 只 7 周龄清洁级雄性 SD 大鼠河北伊维沃生物科技有限公司,许可证号 SCXK(冀)2020-002,体质量210 240 g,分笼饲养于河北工程大学附属医院动物房,维持室温(24 1)、相对湿度(55%10%)、12 h 光照和 12 h 黑暗,自由饮水进食。本实验获得邯郸市中心医院伦理委员会批准。1.2 药物与试剂OMT 注射液(规格:每毫升 0.1 g OMT,浙江北生药业汉生制药有限公司,批号:21Z11090014);卡托普利(captopril,CTP)注射液(规格:每毫升 25 mgCTP,常州制药厂有限公司,批号:20210927);阿霉素(规格:10 mg/瓶,山东新时代药业有限公司,批号:220103-A16)。心肌肌钙蛋白 I(cardiac troponinI,cTnI)、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、基质裂解素 2(stromelysin-2,ST2)酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:H149-2、H166、H505-1);高效 RIPA 裂解液、苏木精-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色试剂盒和 Masson 染色试剂盒(北京索莱宝生物科技有限公司,货号:R0010、G1120、G1340);兔 抗 大 鼠 胶 原 蛋 白 I(collagen I,Coll-1)、平滑肌肌动蛋白(-smoothmuscle actin,-SMA)、TGF-1、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Smad7 抗体(北京博奥森生物技术有限公司,货号:bs-7158R、bs-10196R、bs-0086R、bs-0718R、bs-7464R、bs-23580R、bs-5616R、bs-23328R);兔抗大鼠 GAPDH 抗体、羊抗兔 IgG 二抗(美国 Abcam 公司,货号:ab7018、ab6721);BCA 法蛋白浓度检测试剂盒、ECL 显色液(武汉三鹰生物技术有限公司,货号:PK10026、PK10001)。1.3 主要仪器VEVO 3100 型小动物超声成像系统(加拿大Visual Sonics 公司);EG1150C 型分体式石蜡包埋机、RM2235 型石蜡切片机(德 国 Leica 公 司);YS100 型光学显微镜(日本 Nikon 公司);VarioskanLUX 型全波长酶标仪(赛默飞世尔科技有限公司);PowerPac 型电泳仪(美国 Bio-Rad 公司);DYCZ-40D367CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期型转膜仪(北京六一仪器厂);ALPHA1000-2 型数字凝胶成像系统(美国 Alpha 公司)。1.4 模型制备与给药适应性饲养 7 天后,随机取 10 只大鼠设为对照组。剩余 55 只大鼠参照 Sun 等12报道的方法(腹腔注射阿霉素 1.5 mg/kg,2 次/周,共 6 周)构建CHF 大鼠模型,左心室射血分数(left ventricular e-jection fraction,LVEF)45%,即可判定 CHF 模型制备成功。造模过程中死亡 3 只、造模失败 1 只,共造模成功 51 只,去除 LVEF 最高的 1 只大鼠,将剩余50 只 CHF 模型大鼠随机分为模型组、CTP 组和OMT 低、中、高剂量组,每组 10 只。CTP 组每天 1次腹腔注射给予 6.5 mg/kg CTP(根据人与大鼠剂量换算公式计算),OMT 低、中、高剂量组分别每天1 次腹腔注射给予 25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kgOMT(根据人与大鼠剂量换算公式计算,OMT 低、中、高剂量相当于人临床剂量的 1/2 倍、1 倍、2倍),对照组和模型组每天 1 次腹腔注射给予生理盐水,注射体积均为 5 mL/kg,疗程 4 周。1.5 心功能指标检测按 0.35 g/kg 腹腔注射给予水合氯醛实施麻醉后,通过小动物超声成像系统检测心功能指标,包括左心室收缩期末内径(left ventricular end-systolicdiameter,LVESD)、舒张期末内径(left ventricularend-diastolic diameter,LVEDD)、短轴缩短率(leftventricular fractional shortening,LVFS)、LVEF、每搏输出量(stroke volume,SV)。1.6 血清 cTnI、BNP、ST2 含量检测开腹并分离腹主动脉、取血 5 mL,4 离心10 min 取血清(转速3 000 r/min,离心半径10 cm),按照 ELISA 法试剂盒操作说明进行处理后,通过酶标仪检测血清 cTnI、BNP、ST2 含量。1.7 左心室肥厚指数计算称量大鼠体质量(W0)后,开胸取心脏,剪取左心室并称取其质量(W1),计算左心室肥厚指数(leftventricular hypertrophy index,LVHI),LVHI=W1/W0。1.8 心肌组织形态变化和纤维化状况观察将称量后的部分左心室组织置于 10%中性甲醛溶液中固定 72 h 后,石蜡浸润包埋、4 m 切片、贴片、烤片,梯度乙醇脱蜡水化,按照试剂盒操作说明,分别行 HE 染色和 Masson 染色,然后通过光学显微镜观察心肌组织形态变化和纤维化状况。通过 Image J 图像处理软件计算胶原(蓝色着色)容积分数(collagen volume fraction,CVF),CVF(%)=(蓝色面积/总面积)100%。1.9心肌组织 Coll-1、-SMA、TGF-1、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Smad7 蛋白表达检测取左心室组织 50 mg,加入 RIPA 裂解液后研磨匀浆,冰上静置30 min 后充分裂解,4 离心25 min提取总蛋白(转速 12 000 r/min,离心半径 8 cm),BCA 法测定总蛋白浓度后,各组均 20 g 蛋白量上样,10%SDS-PAGE 凝胶电泳分离蛋白,湿法转印至硝酸纤维素(nitrocellulose,NC)膜,5%牛血清白蛋白封闭液室温封膜 1.5 h,加入 Coll-1(1 1 000)、-SMA(1 800)、TGF-1(1 1 000)、Smad2(1 1 000)、p-Smad2(1 1 000)、Smad3(1 1 000)、p-Smad3(1 1 000)、Smad7(1 1 000)、GAPDH(1 2 000)抗体稀释液 4 孵育过夜,洗膜后加入IgG 二抗(1 3 000)稀释液室温孵育 1 h,ECL 显色后,通过 Image J 图像处理软件计算条带灰度值,与内参-actin 条带的灰度值比值做为目标蛋白相对表达量。1.10 统计学处理实验数据采用 SPSS 20.0 软件进行统计分析,计量资料符合正态分布以 xs 表示,多组间均数比较采用单因素方差分析,两两比较采用 LSD-t 检验,P0.05 为差异有统计学意义。2 结 果2.1 心功能指标比较与对照组比较,模型组 LVESD、LVEDD 分别升高 36.78%、116.24%,LVFS、LVEF、SV 分别降低66.99%、56.76%、66.20%(均 P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组 LVESD 分别降低 13.85%、7.33%、16.07%、22.70%,LVEDD 分别降低 22.87%、11.60%、26.11%、46.25%,LVFS分别升高 126.20%、31.52%、121.40%、164.66%,LVEF 分 别 升 高 54.74%、20.97%、49.77%、82.36%,SV 分别升高 87.82%、28.64%、97.84%、138.62%(均 P0.05);OMT 低、中、高剂量组上述效应呈现剂量依赖性(P0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组 LVESD、LVEDD 分别升高 7.57%、14.60%,LVFS、LVEF、SV 分 别 降 低 41.86%、21.82%、31.51%(均 P0.05);OMT 高剂量组LVESD、LVEDD 分别降低 10.27%、30.31%,LVFS、LVEF、SV 分别升高 17.00%、17.85%、27.05%(均P0.05;图 1 和表 1)。467ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023图 1.各组大鼠心脏超声检测图Figure 1.Echocardiogram of rats in each group表 1.各组大鼠心功能指标比较(n=10)Table 1.Comparison of cardiac function indexes of rats in each group(n=10)分组LVESD/mmLVEDD/mmLVFS/%LVEF/%SV/L对照组6.280.432.710.1552.384.5782.067.91172.9015.83模型组8.590.57a5.860.42a17.291.60a35.483.75a58.446.08aCTP 组7.400.51b4.520.34b39.113.75b54.906.12b109.7611.32bOMT 低剂量组7.960.52bc5.180.39bc22.742.06bc42.924.36bc75.188.14bcOMT 中剂量组7.210.53bd4.330.31bd38.283.90bd53.145.82bd115.6212.09bdOMT 高剂量组6.640.49bcde3.150.20bcde45.764.13bcde64.707.38bcde139.4514.27bcde 注:a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c 为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为 P0.05,与 OMT 中剂量组相比。2.2 血清 cTnI、BNP 和 ST2 含量比较与对照组比较,模型组血清 cTnI、BNP 和 ST2含量分别升高 251.02%、110.53%、91.79%(均 P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组血清 cTnI 含量分别降低 49.74%、26.05%、53.29%、65.44%,BNP 含量分别降低 36.35%、15.31%、30.52%、41.29%,ST2 含 量 分 别 降 低27.56%、18.54%、30.69%、37.65%(均 P0.05);OMT 低、中、高剂量组上述效应呈现剂量依赖性(P0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组血清cTnI、BNP、ST2 含量分别升高 47.14%、33.05%、12.45%(均 P0.05);OMT 高剂量组血清 cTnI、ST2 含量分别降低 31.25%、13.93%(均 P0.05;表 2)。表 2.各组大鼠血清 cTnI、BNP 和 ST2 含量比较(n=10)Table 2.Comparison of serum cTnI,BNP,ST2 contentsof rats in each group(n=10)分组cTnI/(ng/L)BNP/(ng/L)ST2/(g/L)对照组58.746.03165.3314.92593.0862.14模型组206.1921.84a348.0736.15a1 137.45130.92aCTP 组103.6312.27b221.5420.83b823.9691.74bOMT 低剂量组 152.4817.30bc294.7730.60bc926.53101.75bcOMT 中剂量组96.3110.25bd241.8326.71bd788.4086.51bdOMT 高剂量组 71.257.43bcde204.3621.59bde709.1576.42bcde 注:a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为P0.05,与 OMT 中剂量组相比。567CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期2.3 LVHI 比较与对照组比较,模型组 LVHI 升高 62.18%(P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组 LVHI 分别降低 22.13%、12.65%、21.34%、28.85%(均 P0.05);OMT 低、中、高剂量组上述效应呈现剂量依赖性(P 0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组 LVHI 升高 12.18%(P0.05);OMT 高剂量组 LVHI 降低 8.63%(P0.05;图 2)。2.4 心肌组织形态改变对照组大鼠心肌纤维纹路清晰,心肌细胞排列整齐、胞核居中,间质区未见肿胀和炎性浸润。模型组心肌纤维可见肿胀、断裂、纹路模糊或消失,心肌细胞排列紊乱、胞质空泡样变、核膜核仁边界不清,间质区肿胀、炎性细胞浸润等病理性形态改变。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组病理性形态改变不同程度改善,其中 OMT 中剂量组优于OMT 低剂量组,OMT 高剂量组优于 CTP 组和 OMT低、中剂量组(图 3)。图 2.各组大鼠 LVHI 比较(n=10)a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c 为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为 P0.05,与 OMT 中剂量组相比。Figure 2.Comparison of LVHI of rats in each group(n=10)图 3.HE 染色观察各组大鼠心肌组织形态改变Figure 3.The morphological changes of myocardial tissue were observed by HE staining2.5 心肌组织纤维化状况及 CVF 比较对照组大鼠心肌组织可见极少量丝状散在胶原纤维。模型组心肌组织血管周围和间质区胶原纤维明显增粗、呈片状增多、分布不均。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组心肌组织纤维化状况不同程度减轻,OMT 高剂量组优于其他组。667ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023与对照组比较,模型组 CVF 升高 1 567.07%(P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高 剂 量 组 CVF 分 别 降 低 49.67%、26.23%、55.58%、78.92%(均 P0.05);OMT 低、中、高剂量组效应呈剂量依赖性(P0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组 CVF 升高 46.58%,OMT 中、高剂量组分别降低 11.73%、58.11%(均 P0.05;图 4)。2.6 心肌组织 Coll-1、-SMA 蛋白表达与对照组比较,模型组大鼠心肌组织 Coll-1、-SMA 相对表达量分别升高 1 466.67%、1 733.33%(均 P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组 Coll-1 相对表达量分别降低 70.21%、19.15%、55.32%、76.60%,-SMA 相对表达量分别降低 70.91%、16.36%、63.64%、83.64%(均 P0.05);OMT 低、中、高剂量组上述效应呈现剂量依赖性(P0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组Coll-1、-SMA 相 对 表 达 量 分 别 升 高 171.43%、187.50%(均 P0.05);OMT 中剂量组 Coll-1 相对表达量升高 50.00%(P0.05);OMT 高剂量组 Coll-1、-SMA 相对表达量分别降低 21.43%、43.75%(均 P0.05;图 5)。图 4.各组大鼠心肌组织纤维化状况比较A 为 Masson 染色观察心肌组织纤维化状况;B 为心肌组织 CVF 柱状统计图(n=10)。a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c 为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为 P0.05,与 OMT 中剂量组相比。Figure 4.Comparison of myocardial fibrosis in rats of each group767CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期图5.各组大鼠心肌组织 Coll-1、-SMA 蛋白表达比较(n=10)1 为对照组,2 为模型组,3 为 CTP 组,4 6 分别为 OMT 低、中、高剂量组。a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c 为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为 P0.05,与 OMT 中剂量组相比。Figure 5.Comparison of the expression of Coll-1,-SMA in myocardium of rats in each group(n=10)2.7心肌组织 TGF-1、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Smad7 蛋白表达与对照组比较,模型组大鼠心肌组织 TGF-1、p-Smad2、p-Smad3 相对表达量及 p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比值分别升高 575.00%、866.67%、966.67%、857.14%、1 125.00%,Smad7 相对表达量降低 75.76%(均 P0.05)。与模型组比较,CTP 组和 OMT 低、中、高剂量组 TGF-1 相对表达量分别降低 72.22%、14.81%、68.52%、79.63%,p-Smad2相对表达量分别降低 67.24%、43.10%、72.41%、77.59%,p-Smad3 相对表达量分别降低 62.50%、18.75%、59.38%、71.88%,p-Smad2/Smad2 比值分别 降 低 65.67%、41.79%、71.64%、77.61%,p-Smad3/Smad3 比 值 分 别 降 低 65.31%、20.41%、61.22%、73.47%,Smad7 相 对 表 达 量 分 别 升 高137.50%、37.50%、87.50%、287.50%(均 P 0.05);OMT 低、中、高剂量组上述效应呈现剂量依赖性(P0.05)。与 CTP 组比较,OMT 低剂量组TGF-1、p-Smad2、p-Smad3 相对表达量和 p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比值分别升高 206.67%、73.68%、116.67%、69.57%、129.41%,Smad7 相对表达量降低 42.11%(均 P0.05);OMT 中剂量组Smad7 相对表达量降低 21.05%(P0.05);OMT 高剂量组TGF-1、p-Smad2、p-Smad3 相对表达量和 p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比 值 分 别 降 低 26.67%、31.58%、25.00%、34.78%、23.53%,Smad7 相对表达量升高 63.16%(均 P0.05;图 6)。图 6.各组大鼠心肌组织 TGF-1、Smad2、p-Smad2、Smad3、p-Smad3、Smad7 蛋白表达及p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比值比较(n=10)a 为 P0.05,与对照组相比;b 为 P0.05,与模型组相比;c 为 P0.05,与 CTP 组相比;d 为 P0.05,与 OMT 低剂量组相比;e 为 P0.05,与 OMT 中剂量组相比。Figure 6.Comparison of the expression of TGF-1,Smad2,p-Smad2,Smad3,p-Smad3,Smad7 and the ratio ofp-Smad2/Smad2,p-Smad3/Smad3 in myocardial tissue of rats in each group(n=10)867ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,20233 讨 论CHF 是高血压、动脉粥样硬化、心肌梗死、病毒性心肌炎等多种心血管疾病共同的终末期表现,目前,临床上主要采取利尿剂、正性肌力药、受体阻滞剂、血管紧张素受体拮抗剂等药物治疗,能够一定程度上延缓心室重构,但总体疗效并不理想,并且长期用药易引发多种不良反应,增加疾病风险和治疗难度。因此,探索新型 CHF 治疗药物迫在眉睫。中医药在慢性病治疗方面具有独特的优势,在中医 CHF 可归属“心痹”“喘证”“心水”“水肿”等范畴,其病机在于气血亏虚、血瘀痰浊阻滞,宜采取益气温阳、活血利水等方案治疗。中药苦参是以豆科植物苦参的干燥根入药,味苦性寒,归心、肝、胃、大肠经,具有补气化瘀、清热燥湿等功效。苦参素为中药苦参的主要活性成分,研究证实,苦参素对肝、肺等组织纤维具有抑制作用,并且其机制与调控 TGF-1/Smads 信号通路有关10-11。CHF 动物模型制备方法主要有主动脉缩窄术和药物造模两大类,其中药物造模具有无创伤、操作简便、成功率高等优点。最常用的造模药物有异丙肾上腺素和阿霉素两种,异丙肾上腺素是一种 受体激动剂,通过加快心率、加重心脏负荷进而导致 CHF,适用于缺血性心脏病所致 CHF 病理机制及药物研究;阿霉素是一种蒽环类广谱化疗药物,具有较强的心脏毒性,可导致剂量依赖性和时间累积效应的 CHF,可预测 CHF 形成时间,是建立 CHF 模型的理想药物,适用于充血性 CHF、扩张型心肌病以及化疗药物所致 CHF 等病理机制及药物研究13。本实验采用腹腔注射阿霉素的方法构建 CHF 大鼠模型,结果显示,CHF 模型大鼠心功能明显受损(LVESD、LVEDD升高,LVFS、LVEF、SV 降低),心力衰竭标志性指标血清 cTnI、BNP、ST2 含量明显升高,LVHI 明显升高,心肌组织可见心肌纤维肿胀、断裂、细胞排列紊乱、空泡样变、间质区肿胀,以及血管周围、间质区胶原纤维等病理性改变,与 Long 等14和 Wen 等15报道一致。进一步研究发现,经 OMT 治疗 4 周能够明显降低 CHF 模型大鼠 LVESD、LVEDD 并提高LVFS、LVEF、SV,降低血清 cTnI、BNP、ST2 含量和LVHI,减轻心肌组织病变和心肌纤维化,降低 CVF,OMT 上述作用呈现一定剂量依赖性,并且 OMT 高剂量组效果优于 CTP 组,提示 OMT 具有改善 CHF大鼠心功能、抑制其心室重构的作用。TGF-1 具有较强的促纤维化作用,有文献报道TGF-1 能够促使心肌成纤维细胞增殖与分化,诱导-SMA 蛋白和胶原蛋白(Coll-1 等)转录与表达,使细胞外基质(extracellular matrix,ECM)过度生成而沉积,最终导致心室顺应性下降而影响其舒张与收缩功能16-17。Smads 为 TGF-1 下游信号传导因子,TGF-1 通过与 TGF-型跨膜受体(TR)和型跨膜受体(TR)结合而诱导 Smad2、Smad3磷酸化,p-Smad2 和 p-Smad3 核转位后与 DNA 特异位点结合而促进心肌成纤维细胞增殖以及 ECM 生成18-19。Smad7 为 抑 制 性 Smad 蛋 白,能 够 与Smad2、Smad3 竞争性结合 TR和 TR,而对TGF-/Smads 信号通路起到负向调控作用20。本研究结果显示,CHF 模型大鼠心肌组织 Coll-1、-SMA、TGF-1 表达量及 p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比值明显升高,Smad7 表达量明显降低;经OMT 治疗 4 周能够明显降低 Coll-1、-SMA、TGF-1表达量及 p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3 比值,明显升高 Smad7 表达量,提示 OMT 改善 CHF 大鼠心功能和抑制其心室重构的作用机制可能与抑制TGF-1/Smads 信号通路有关。这与赵娜等21报道苦参素通过抑制 TGF-/Smads 信号通路改善糖尿病心肌大鼠心肌纤维化和心功能的报道相似。综上所述,OMT 具有改善 CHF 大鼠心功能、抑制心室重构的作用,其作用机制可能与抑制 TGF-1/Smads 信号通路有关。本研究结果为 OMT 用于CHF 治疗提供了实验依据,但其作用机制还有待进一步深入研究。参考文献1 JAMES S L,