全 文 :[科研报道]
无患子皂苷对自发性高血压大鼠降压及内皮损伤保护作用的实验研究
陈 明1, 陈志武2* , 龙子江1, 张衍让3, 王雅娟1, 高华武1, 任晨晨1
(1. 安徽中医学院药理学教研室,安徽 合肥 230038;2. 安徽医科大学基础医学院,安徽 合肥 230031;
3. 安徽省化工研究院,安徽 合肥 230041)
收稿日期:2012-02-24
基金项目:安徽省教育厅高等学校优秀青年人才基金项目 (2009SQRZ114) ;安徽中医学院青年科学研究基金项目 (2012QN005)
作者简介:陈 明 (1979—) ,女,讲师,博士,从事心脑血管药理研究。Tel: (0551)5169216,E-mail:chenming_ ming@ sina. com
* 通信作者:陈志武 (1963—) ,男,教授,从事心脑血管药理研究。Tel: (0551)5161133,E-mail:wzcxiong@ mail. hf. ah. cn
摘要:目的 观察无患子皂苷对自发性高血压大鼠血压、内皮损伤及相关炎症细胞因子的影响,为研究其降压效果、
内皮保护及其机制提供实验依据。方法 将实验动物分为正常对照组、模型对照组、阳性对照组 (27 mg /kg)、无患
子皂苷低 (27 mg /kg)、高 (108 mg /kg)剂量组,连续给药 8 周,分别观察用药期间大鼠的一般状态、测定单次及连
续给药后大鼠尾动脉收缩压、主动脉内皮损伤及血管重构、相关炎症因子等指标。结果 ①无患子皂苷可显著改善自
发性高血压大鼠的一般状态,增加其进食量与体质量,降低其易激惹程度,改善其精神状态;②单次及连续给药均可
显著降低自发性高血压大鼠尾动脉收缩压,与自发性高血压大鼠对照组及用药前比较均有显著性差异 (P < 0. 05 或
P < 0. 01) ;③可显著改善主动脉血管的内皮损伤、抑制中膜平滑肌细胞及胶原纤维的增值,与自发性高血压大鼠对照
组比较有显著性差异 (P < 0. 01) ;④可显著降低血清炎症因子 IL-1、IL-6、TNF-α 及血管内皮 ICAM-1 的水平,与自
发性高血压大鼠对照组比较有显著性差异 (P < 0. 01)。结论 无患子皂苷对自发性高血压大鼠有显著的降压作用,
并对主动脉内皮损伤及血管重构具有显著的改善作用,其机制可能与其抑制炎症因子 IL-1、IL-6、TNF-α及 ICAM-1 的
表达,改善自发性高血压大鼠血管内皮慢性炎症状态有关。
关键词:高血压;内皮损伤;炎症因子;无患子皂苷
中图分类号:R285. 5 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)10-1999-06
无患子皂苷 (sapindus saponin)是从无患子科植物无
患子树的种子无患子假种皮中提取的有效部位。有关无患
子的药用在《本草拾遗》、《本草纲目》中均有记载,性味
苦平,具有清热、解毒、祛痰等功效。本实验以此作为研
究的出发点,通过检测原发性高血压大鼠的尾动脉收缩压
等指标考察无患子皂苷的降压效果;通过检测血清 IL-1、
IL-6、TNF-α水平及血管内皮 ICAM-1 等炎症因子的表达,
考察其对内皮损伤及血管重构的保护机制,为进一步深入
研究该类药物的作用机制、完善中医治疗理论提供一定的
科学依据。
1 实验材料
1. 1 实验药物 无患子的成熟果实,水洗、晾干、去籽、
粉碎,加 12 倍量水煎煮 3 次,每次 1 h。提取液过滤、浓
缩,上大孔吸附树脂柱,依次用水、20%乙醇和 70%乙醇
洗脱,收集 70%乙醇洗脱液,减压回收乙醇后以混合溶剂
萃取,即得淡棕色粉末,为无患子总皂苷。以常春藤皂苷
元为对照品,紫外分光光度法测定,无患子总皂苷质量分
数为 95. 6%,由安徽省化工研究院提供。
1. 2 阳性对照药物 卡托普利片 (Captopril Tablets) ,
25 mg /片,上海普康药业有限公司产品,批号:101003。
1. 3 实验试剂 白细胞介素 1β (IL-1β)、白细胞介素-6
(IL-6)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)放免试剂盒,均购于
北京华英生物技术研究所,批号:20110328;ICAM-1 兔抗
鼠多克隆抗体,购于北京中杉金桥生物技术有限公司,批
号:14520a。
1. 4 实验仪器 BP-6 无创动物血压测量系统 (成都泰盟
科技有限公司) ;FA1004 电子分析天平 (上海精密科学仪
器有限公司) ;754 紫外-可见分光光度计 (上海精密科学
仪器有限公司) ;80-2 离心机 (上海手术器械厂) ;MK3 全
自动酶标分析仪 (上海弘联公司) ;电热恒温干燥箱 (上
海三星电热仪器厂) ;Medlab U /4C501 生物信号采集处理
系统 (南京美易科技有限公司) ;Olympus BX51 型光学显
微镜 (日本 Olympus公司) ;光学显微照相系统 (日本 O-
lympus公司)。
1. 5 实验动物 14 周龄自发性高血压大鼠 32 只,雌雄各
半,体质量 (200 ~ 250)g,由北京维通利华实验动物技术
有限公司提供,实验动物生产许可证号:SCXK (京)
2007-001;相同周龄健康 Wistar 大鼠 8 只,雌雄各半,体
质量 (200 ~ 250)g,由南京医科大学动物中心提供,实验
动物生产许可证号:SCXK (苏)2008-0004。
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1. 6 实验设施 安徽医科大学实验动物中心,SPF 级,实
验动物使用许可证号:SYXK (皖)2011-007。
2 实验方法
2. 1 动物分组及给药 取自发性高血压大鼠 32 只,雌雄
各半 (雌性未孕) ,体质量 200 ~ 250 g,适应实验室5 d,
每天测血压 1 次,以使大鼠适应环境和检测刺激。然后称
质量、编号,随机均分为 4 组,每组 8 只,即自发性高血
压大鼠模型对照组、阳性对照组 (卡托普利,27 mg /kg)、
无患子皂苷低 (27 mg /kg)、高剂量组 (108 mg /kg)。另取
8 只健康 Wistar大鼠作为正常对照组。各药物组大鼠分别
按照上述剂量灌胃给药,给药容积为 1 mL /100g 体质量,
正常对照组和自发性高血压大鼠模型对照组大鼠灌胃等容
量蒸馏水,给药时间持续 8 周。
2. 2 一般状态观察 期间,观察大鼠的精神、饮水、摄
食、排便、毛色、体质量、活动度等情况。大鼠易激惹程
度分为Ⅲ级:Ⅰ级指捉持大鼠颈部时无明显反应;Ⅱ级指
捉持大鼠颈部时尖叫、惊跳;Ⅲ级指捉持大鼠颈部时咬人
或同笼大鼠频繁打斗。
2. 3 血压测定 用 Bp-6 无创血压测量系统测定大鼠尾动
脉收缩压。在大鼠安静状态下,连续测收缩压 3 次,取平
均值作为测压结果。观察指标:①单次给药降压效果,测
给药前大鼠血压、首次药后 30、60、90、120、240 min 的
血压情况;②连续给药降压情况,分别测定 1、4、7、10、
13、16、19、22、25、28、35、42、49、56 d 药后 30 min
血压 (由单次给药结果可知,无患子皂苷高剂量组在药后
30 min开始起效) ,每天重复测量 3 次,取所得平均值作为
最终的血压值。
2. 4 血清及血管内皮炎症因子水平测定 末次药后待血压
测定完成后,用 20% 乌拉坦腹腔麻醉,腹主动脉取血
4 mL,静置、分离血清,放免法检测血清 IL-1、 IL-6、
TNF-α水平,实验方法严格按照试剂盒说明书进行操作。
取腹主动脉血管置入福尔马林中固定、脱水透明、包埋切
片,免疫组化法检测血管内皮 ICAM-1 的表达水平,以光
镜下观察到内皮细胞胞浆及间质内黄色、棕黄色或棕褐色
颗粒状物质为阳性表达,按阳性染色细胞所占比例分为 3
级:阳性染色细胞占 15% ~ 35%为弱阳性反应 (+) ;阳
性染色细胞占 36% ~ 75%为阳性反应 (+ +) ;阳性染色
细胞占 75%以上为强阳性反应 (+ + +)。并用 JEDR801D
形态学图像分析系统 Version6. 0 进行图像半定量拍照并分
析,每张切片随机选取不重叠的 5 个视野,测定其积分光密
度值,取其平均值代表达水平,结果以阳性率和吸光度值
表示。
2. 5 主动脉血管 HE及Masson胶原染色 取胸主动脉血管
置入福尔马林中固定,脱水透明、包埋切片。HE染色于 ×
200 高倍镜下观察组织形态学变化,并摄片,用 Leica 光学
显微镜采图,并用 BI2000 图像分析系统对 HE 染色图片进
行图像分析,依次测定血管中膜厚度 (media thickness,
MT)及腔径 (luminal diameter,ID)、中膜面积 (medial
area,MA)及管腔面积 (luminal area,LA) ,并计算中膜
厚度与腔径比 (MT/LD)、中膜面积与管腔面积比 (MA/
LA) ;Masson 胶原染色,用于观察血管平滑肌胶原沉积
情况。
2. 6 数据统计方法 试验数据结果以均数 ±标准差(x ± s)
表示,采用 SPSS11. 5 软件进行单因素方差分析检验,以
P < 0. 05 有显著性统计学意义。
3 实验结果
3. 1 对自发性高血压大鼠一般状态的影响 正常对照
组大鼠进食、饮水、活动情况均正常,反应灵敏,毛色
健康有光泽,精神状态良好,未见任何异样反应;自发
性高血压大鼠模型组大鼠逐渐表现出被毛蓬松成簇无光
泽,食量减少,体质量下降,精神萎靡且易怒,在给药
及血压检测过程中,易出现剧烈抵抗、攻击等行为,易
激惹程度大部分由Ⅰ级转变为Ⅱ、Ⅲ级;无患子皂苷单
次给药后,各组大鼠行为学一般状态观察与模型对照组
无明显差别。连续给药 2 周治疗后,则精神状态明显好
转,情绪相对稳定,进食量明显增多,体质量增长较快。
每周称取各组大鼠摄食量及体质量一次,自发性高血压大
鼠进食量明显减少、体质量减轻,与正常对照组比较有显
著性差异 (P < 0. 05 或 P < 0. 01) ;无患子皂苷低、高剂量
组可显著增加自发性高血压大鼠进食量及体质量,与自发
性高血压大鼠对照组比较有显著性差异 (P < 0. 05 或 P <
0. 01) ;见图 1、2。
注:模型对照组与正常对照组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;
各药物组与模型对照组比较,▲P < 0. 05,▲▲P < 0. 01。
图 1 对自发性高血压大鼠每周进食量的影响
注:模型对照组与正常对照组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;
各药物组与模型对照组比较,▲P < 0. 05,▲▲P < 0. 01。
图 2 对自发性高血压大鼠体质量的影响
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3. 2 对自发性高血压大鼠的降压效果
3. 2. 1 单次给药对自发性高血压大鼠尾动脉收缩压的影响
实验结果显示:自发性高血压大鼠尾动脉压明显高于正常
对照组,与之比较有高度显著性差异 (P < 0. 01) ;无患子
皂苷各剂量组单次给药 30 min后,即对自发性高血压大鼠
有明显的降压作用,在药后各时间点,收缩压有明显降低
趋势,与自发性高血压大鼠模型组比较有显著性差异
(P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,降压作用可持续到药后 240 min,
与药前血压比较,在药后 30、60、90、120、240 min 等时
间点亦有显著性差异(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。见表 1,图 3。
表 1 无患子皂苷单次用药对自发性高血压大鼠尾动脉收缩压的影响 (x ± s,n =8)
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
收缩压 /mmHg(1 mmHg =0. 133 322 kPa)
药前 30 min 60 min 90 min 120 min 240 min
正常对照组 - 125. 21 ±4. 46 126. 33 ±4. 37 125. 32 ±4. 89 124. 75 ±5. 71 125. 29 ±5. 14 125. 02 ±4. 55
模型对照组 / 165. 06 ±6. 92** 163. 33 ±5. 73** 163. 84 ±6. 39** 164. 78 ±6. 17** 164. 42 ±4. 94 ** 164. 58 ±6. 23 **
阳性对照组 27 161. 11 ±11. 03 149. 59 ±8. 90▲▲# 140. 68 ±9. 50▲▲## 139. 56 ±6. 04▲▲## 134. 81 ±8.91▲▲## 135. 71 ±12. 94▲▲##
无患子皂苷低剂量组 27 168. 48 ±12. 28 160. 22 ±9. 76 153. 15 ±12. 01▲# 155. 16 ±11. 57# 159. 17 ±11. 88 152. 21 ±11. 01▲▲##
无患子皂苷高剂量组 108 167. 39 ±13. 09 151. 95 ±16. 67# 157. 23 ±17. 97 160. 05 ±16. 15 152. 21 ±18. 37 148. 84 ±14. 16▲#
注:模型对照组与正常对照组比较,**P <0. 01;各药物组与模型对照组比较,▲P <0. 05,▲▲P <0. 01;与给药前比较,#P <0. 05,##P <0. 01。
图 3 无患子皂苷单次用药对自发性高血压
大鼠尾动脉收缩压的影响
3. 2. 2 连续给药对自发性高血压大鼠尾动脉收缩压的影响
实验结果显示:自发性高血压大鼠随着年龄的增长,血压
逐渐升高,与正常对照组比较有高度显著性差异 (P <
0. 01) ,在实验第 7 天 ~第 56 天,与实验前比较有显著性
差异 (P < 0. 05 或 P < 0. 01) ;无患子皂苷可显著抑制自发
性高血压大鼠血压升高的病理进展,连续用药后,在不同
时间段收缩压及舒张压均有所降低,无患子皂苷低剂量组
降压过程出现一定的波动,但高剂量组则表现出较为平稳
的降压效果,与模型组比较及用药前比较均有显著性差异
(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。见表 2,图 4。
表 2 无患子皂苷连续用药 8 周对自发性高血压大鼠尾动脉收缩压的影响 (x ± s,n =8)
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
收缩压 /mmHg (1 mmHg = 0. 133 322 kPa)
药前 1 d 4 d 7 d 10 d
正常对照组 - 125. 21 ± 4. 46 126. 33 ± 4. 37 124. 56 ± 5. 26 124. 46 ± 5. 59 125. 49 ± 4. 68
模型对照组 - 165. 06 ± 6. 92** 163. 33 ± 5. 73** 169. 60 ± 5. 11** 171. 68 ± 4. 67**# 173. 38 ± 8. 74**#
阳性对照组 27 161. 11 ± 11. 03 149. 59 ± 8. 90▲▲# 128. 73 ± 11. 71▲▲## 142. 10 ± 5. 85▲▲## 130. 03 ± 13. 33▲▲##
无患子皂苷低剂量组 27 168. 48 ± 12. 28 160. 22 ± 9. 76 141. 47 ± 11. 65▲▲## 163. 40 ± 5. 87▲▲# 149. 28 ± 12. 41▲▲##
无患子皂苷高剂量组 108 167. 39 ± 13. 09 151. 95 ± 16. 67# 151. 22 ± 12. 23▲▲# 149. 97 ± 7. 06▲▲## 138. 80 ± 4. 83▲▲##
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
收缩压 /mmHg
13 d 16 d 19 d 22 d 25 d
正常对照组 - 124. 59 ± 3. 31 124. 93 ± 4. 81 125. 64 ± 5. 62 124. 59 ± 4. 85 124. 35 ± 3. 89
模型对照组 - 165. 94 ± 4. 24** 170. 81 ± 11. 78** 172. 52 ± 7. 88**# 162. 00 ± 14. 67** 170. 68 ± 5. 67**
阳性对照组 27 140. 90 ± 11. 87▲▲## 139. 73 ± 6. 68▲▲## 139. 86 ± 8. 35▲▲## 138. 41 ± 8. 77▲▲## 145. 12 ± 5. 37▲▲##
无患子皂苷低剂量组 27 166. 11 ± 9. 53 157. 17 ± 10. 08▲ 146. 30 ± 3. 39▲▲# 164. 91 ± 13. 31 155. 47 ± 13. 70▲
无患子皂苷高剂量组 108 153. 15 ± 10. 81▲▲# 141. 22 ± 11. 10▲▲## 145. 98 ± 13. 30▲▲## 150. 75 ± 6. 11## 149. 83 ± 13. 31▲▲#
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
收缩压 /mmHg
28 d 35 d 42 d 49 d 56 d
正常对照组 - 125. 79 ± 3. 59 125. 14 ± 2. 06 128. 89 ± 4. 47 126. 74 ± 3. 51 125. 42 ± 3. 38
模型对照组 - 172. 91 ± 5. 12**# 179. 31 ± 5. 14**## 181. 02 ± 5. 35**## 185. 07 ± 6. 08**## 187. 82 ± 5. 79**##
阳性对照组 27 137. 52 ± 7. 63▲▲## 133. 56 ± 5. 92▲▲## 132. 68 ± 4. 86▲▲## 131. 49 ± 4. 23▲▲## 129. 72 ± 3. 02▲▲##
无患子皂苷低剂量组 27 157. 18 ± 9. 78▲▲ 156. 18 ± 8. 43▲▲** 156. 59 ± 7. 57▲▲** 157. 41 ± 10. 33▲▲** 154. 60 ± 8. 29▲▲**
无患子皂苷高剂量组 108 155. 39 ± 9. 77▲▲ 134. 93 ± 3. 27▲▲## 136. 26 ± 3. 56▲▲## 134. 16 ± 5. 64▲▲## 133. 29 ± 3. 86▲▲##
注:模型对照组与正常对照组比较,**P < 0. 01;各药物组与模型对照组比较,▲ P < 0. 05,▲▲ P < 0. 01;与给药前比较,# P <
0. 05,##P < 0. 01。
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图 4 无患子皂苷连续用药 8 周对自发性高
血压大鼠尾动脉收缩压的影响
3. 3 对自发性高血压大鼠血清 IL-1、IL-6、TNF-α 水平的
影响 自发性高血压大鼠模型对照组大鼠血清炎症因子
IL-1、IL-6、TNF-α水平显著高于正常对照组,与之比较有
显著性差异 (P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,连续用药 8 周后,无
患子皂苷可显著降低自发性高血压大鼠炎症因子的血清水
平,与模型对照组比较有显著性差异 (P < 0. 05 或 P <
0. 01)。见表 3。
3. 4 对自发性高血压大鼠腹主动脉内皮细胞内 ICAM-1 表
达的影响 免疫组化法检查结果可见,光镜下观察 ICAM-1
阳性染色呈棕褐色颗粒状,主要分布在血管内皮细胞细胞
浆及间质内。正常对照组大鼠内皮细胞胞浆及间质内仅可
见很少量的散在的棕褐色颗粒,呈阴性或者弱阳性表达;
表 3 对自发性高血压大鼠 IL-1、IL-6、TNF-α血清水平影响 (x ± s)
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
动物数 /
只
IL-1 /
(ng·mL -1)
IL-6 /
(ng·mL -1)
TNF-α /
(ng·mL -1)
正常对照组 - 8 0. 14 ± 0. 03 1. 22 ± 0. 19 1. 35 ± 0. 12
模型对照组 - 8 0. 18 ± 0. 04* 1. 6 ± 0. 31** 1. 68 ± 0. 13**
阳性对照组 27 8 0. 13 ± 0. 02▲▲ 1. 01 ± 0. 21▲▲ 1. 45 ± 0. 20▲
无患子皂苷低剂量组 27 8 0. 16 ± 0. 01 1. 15 ± 0. 09▲▲ 1. 37 ± 0. 09▲▲
无患子皂苷高剂量组 108 8 0. 13 ± 0. 01▲▲ 0. 89 ± 0. 09▲▲ 1. 31 ± 0. 05▲▲
注:模型对照组与正常对照组比较,* P < 0. 05,**P < 0. 01;各药物组与模型对照组比较,▲P < 0. 05,▲▲P < 0. 01。
自发性高血压大鼠模型组大鼠血管内皮细胞胞浆及间质内
分布大量的棕褐色颗粒状物质,表达呈强阳性反应;Sap低
剂量组和阳性对照组大鼠血管内皮细胞胞浆及间质内可见
一些散在的棕黄色颗粒物质,表达呈阳性反应;Sap高剂量
组大鼠血管内皮细胞胞浆及间质内可见少量散在的棕黄色
物质,表达呈弱阳性反应。见表 4、图 5。
表 4 对自发性高血压大鼠腹主动脉内皮 ICAM-1 表达的影响 (x ± s)
组 别 剂量 / (mg·kg -1) 动物数 /只 阳性率 /% 吸光度值
正常对照组 - 8 25. 375 ± 6. 726 0. 050 0 ± 0. 019 9
模型对照组 - 8 86. 000 ± 7. 071** 0. 166 6 ± 0. 034 8**
阳性对照组 27 8 60. 875 ± 9. 949▲▲ 0. 069 0 ± 0. 013 7▲▲
无患子皂苷低剂量组 27 8 56. 875 ± 9. 448▲▲ 0. 082 1 ± 0. 019 3▲▲
无患子皂苷高剂量组 108 8 30. 875 ± 8. 509▲▲ 0. 066 7 ± 0. 021 6▲▲
注:模型对照组与正常对照组比较,**P < 0. 01;各药物组与模型对照组比较,▲▲P < 0. 01。
图 5 主动脉血管内皮 ICAM-1 的蛋白表达免疫组化法 (×400)
3. 5 对自发性高血压大鼠内皮损伤及血管重构的影响
HE染色,镜下观察结果显示:正常对照组大鼠内膜细胞完
整,无血栓形成,未见血液及血小板附壁,中膜平滑肌细
胞呈纵行规则地排列,未见明显增殖;自发性高血压大鼠
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2012 年 10 月
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模型大鼠内膜细胞损伤明显,可见血液或血小板附壁,血
栓形成,有的甚至穿越内皮插入血管壁,中膜平滑肌增殖、
肌层增厚明显,且细胞排列紊乱不规则,部分平滑肌细胞
核与内膜垂直排列并且有向内膜迁移的趋势;无患子皂苷
各剂量组及阳性对照组可不同程度地改善内膜损伤的病理
状态,内膜细胞可见轻度损伤,少量血液或血小板附壁,
中膜平滑肌增殖不明显,细胞排列轻度紊乱不规则,低、
高剂量组改善更为明显。见表 6,图 6。
表 6 对主动脉血管中膜平滑肌增殖情况的影响 (x ± s,n =8)
组 别
剂量 /
(mg·kg -1)
MT/
μm
LD/
μm
MT/LD /
%
MA/
(×105 μm2)
LA /
(×105 μm2)
MA/LA /
%
正常对照组 - 110. 25 ±8. 30 741. 13 ±27. 98 14. 88 ±4. 05 5. 28 ±0. 41 23. 76 ±1. 82 22. 43 ±2. 97
模型对照组 - 152. 63 ±12. 01** 660. 25 ±27. 79** 23. 15 ±2. 04** 7. 61 ±0. 81** 19. 34 ±1. 28** 39. 56 ±5. 28**
阳性对照组 27 135. 88 ±7. 24▲▲ 688. 75 ±15. 65▲ 19. 74 ±1. 13▲▲ 6. 51 ±0. 33▲▲ 20. 66 ±1. 08▲ 31. 56 ±2. 00▲▲
无患子皂苷低剂量组 27 131. 50 ±6. 39▲▲ 704. 25 ±9. 35▲▲ 18. 68 ±0. 99▲▲ 6. 45 ±0. 45▲▲ 21. 01 ±1. 09▲ 30. 81 ±3. 34▲▲
无患子皂苷高剂量组 108 121. 75 ±5. 15▲▲ 721. 88 ±16. 63▲▲ 16. 87 ±0. 75▲▲ 5. 73 ±0. 30▲▲ 21. 88 ±0. 68▲▲ 26. 21 ±1. 64▲▲
注:模型对照组与正常对照组比较,**P < 0. 01;各药物组与模型对照组比较;▲P < 0. 05,▲▲P < 0. 01。
图 6 主动脉血管内皮损伤及中膜平滑肌增殖 HE染色 (×200)
Masson染色结果显示:血管中膜平滑肌细胞浆和肌纤
维被染成红色,细胞核呈黑蓝色,胶原纤维被染成蓝色。
与正常对照组相比,自发性高血压大鼠模型组主动脉血管
中膜平滑肌胶原纤维量明显增多,且细胞排列紊乱;无患
子皂苷各剂量组及阳性对照组可显著抑制动脉血管平滑肌
胶原纤维的异常增殖情况。见图 7。
图 7 主动脉血管内皮损伤及中膜平滑肌胶原沉积 Masson染色 (×400)
4 讨论
自发性高血压大鼠属于遗传性高血压动物模型。自发
性高血压大鼠出生后血压随鼠龄不断升高,幼年自发性高
血压大鼠交感活性增高,4 周龄时虽然血压正常但已出现
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心脏质量增加,3 ~ 4 个月时为高血压确立期,6 个月时血
压达到最高水平,随后随血压升高进一步出现心血管并发
症[3]。因此,目前自发性高血压大鼠模型是应用最为广泛
的高血压动物模型,其病理生理机制与人类高血压疾病相
似,普遍用于研究高血压疾病病理生理机制及筛选治疗高
血压药物。
肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor,TNF)是能够引
起肿瘤组织出血坏死、并具有多方面功能的细胞因子。
TNF不仅参与免疫调节和炎症反应,而且对心血管系统也
产生一定的影响,故其在高血压的病理进程中起到重要的
作用[4]。高血压病患者血液循环中 TNF 浓度[5]以及在体外
培养的淋巴细胞 TNF诱生水平[6]均显著高于正常人,而水
平较高的 TNF 可通过下列途径影响高血压病的病理进程:
TNF通过引起血管内皮细胞的功能障碍及代谢损伤,进而
导致血管内皮细胞的凋亡[7];还可促进内皮素 (ET)的表
达,而增加的 ET即可引起血管的强烈收缩,又可通过促进
c-fos和 c-myc等原癌基因表达,调控的细胞生长,使得血
管内皮细胞增殖,血管壁增厚、管腔变得狭窄[8],从而进
一步引起外周阻力增大,血压持续升高。
细胞间黏附分子-1 (ICAM-1)属于免疫球蛋白超家族
的成员。有研究发现,ICAM-l 的异常表达涉及到多种心血
管疾病[9]。有报道称机械拉力可使血管内皮细胞的 ICAM-l
表达增多,从而致使与之连接的粒细胞和单核细胞被激活,
因而进一步导致血管病变的发生。ICAM-1 表达的增强与内
皮的损害、内皮细胞功能的紊乱、高脂血症、肾素-血管紧
张素系统的激活、细胞因子的作用、胰岛素抵抗等均有相
关性[10]。
有研究表明,某些细胞因子如 IL-1、IL-6 等可由血管内
皮细胞和血管平滑肌细胞分泌,与心血管疾病的发生、发
展有一定的联系,其不仅在血管内的炎症反应及免疫应答
中起着重要的介导作用,而且能促进血管平滑肌细胞 DNA
的合成及增殖,进而与原发性高血压的发生有着密切的
关系[11]。
因此,在本实验中以自发性高血压大鼠作为研究对象,
研究结果显示自发性高血压大鼠血压显著高于正常对照组
大鼠,并且随着鼠龄的增长,血压有逐渐升高的趋势,符
合人类原发性高血压疾病的特点;自发性高血压大鼠炎症
因子 IL-1、IL-6、TNF-α的血清水平及血管内皮 ICAM-1 表
达显著高于正常对照组大鼠,进一步研究结果显示自发性
高血压大鼠血管内皮损伤、中膜平滑肌显著增厚,导致了
动脉血管的重构,因此证实了慢性炎症状态与主动脉内皮
损伤及血管重构的相关性。实验受试药物无患子皂苷低
(27 mg /kg)、高 (108 mg /kg)剂量组单次及连续给药均可
显著降低自发性高血压大鼠血压值,对抗自发性高血压大
鼠血压逐渐升高的病理进程,抑制循环血液及血管内皮内
炎症因子的表达水平,从而对高血压内皮损伤及血管重构
的病理状态有较好的改善作用。
无患子皂苷对自发性高血压大鼠有显著的降压作用,
并对主动脉内皮损伤及血管重构具有显著的改善作用,其
机制可能与其抑制炎症因子 IL-1、IL-6、TNF-α 及 ICAM-1
的表达,改善自发性高血压大鼠血管内皮慢性炎症状态
有关。
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