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磨盘草石油醚部位改善异丙肾上腺素致大鼠心力衰竭的研究



全 文 :• 2745 •中华中医药杂志(原中国医药学报)2016年7月第31卷第7期 CJTCMP , July 2016, Vol . 31, No. 7
·研究报告·
磨盘草石油醚部位改善异丙肾上腺素致大鼠
心力衰竭的研究
马家宝1,黄丽贞2,韦丽富2,周婷婷2,梁建丽2,陈勇2
(1广西中医药大学第一附属医院,南宁 530023;2广西中医药大学药学院,南宁 530001)
摘要:目的:观察磨盘草石油醚部位对异丙肾上腺素(ISO)致大鼠心力衰竭的改善并分析可能机制。方
法:采用腹腔注射ISO(2mg/kg)4周的方法建立大鼠心衰模型,后分组进行灌胃给药治疗,连续4周。采用放射
性免疫法测定大鼠血清中心钠肽(ANP)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(Ald)水平,并取心脏组织称重
记录,计算心脏指数,观察各组大鼠的心肌病理形态学特征。结果:与正常对照组比较,模型对照组心脏指数
明显增加(P<0.01),及血清中ANP、AngⅡ、ALD均显著升高(P<0.05,P<0.01),心肌纤维排列紊乱,血管
扩张,可见小灶性纤维瘢痕组织;与模型对照组比较,磨盘草石油醚部位各剂量组血清中指标均出现显著降低
(P<0.05,P<0.01)。心肌病理形态学特征方面,低、中剂量组相比不明显,高剂量组有所改善。结论:磨盘草
石油醚部位可改善ISO所致的大鼠心衰,其机制可能与降低血清中的ANP、AngⅡ、Ald的水平相关。
关键词:磨盘草;异丙肾上腺素;心力衰竭;心钠肽;血管紧张素Ⅱ;醛固酮
基金资助:国家自然科学基金项目(No.81260673)
Research on the effects of petroleum ether extract of abutilon indicum on improving
heart failure of rats induced by isoproterenol
MA Jia-bao1, HUANG Li-zhen2, WEI Li-fu2, ZHOU Ting-ting2, LIANG Jian-li2, CHEN Yong2
( 1The Frist Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530023, China; 2School of Pharmacy,
Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530001, China )
Abstract: Objective: To observe the effects of petroleum ether extract of abutilon indicum on improving heart failure
of rats induced by isoproterenol, and explore the possible mechanisms. Methods: The rat models of heart failure were established
by intraperitoneal injecting with ISO (2mg/kg) for 4 weeks, and then the rats were grouped and received gavage administration
for 4 weeks. The levels of atriopeptin (ANP), angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ), and aldosterone (Ald) in serum of rats were tested by
using radioimmunoassay. The weight of heart tissues was weighed and recorded, and the cardiac index (CI) was calculated. The
pathological feature of heart tissue was observed. Results: Compared with control group, the CI and levels of ANP, Ang Ⅱ and
ALD of rats in model group were all increased significantly (P<0.05, P<0.01). The pathological features of heart tissue of rats in
model group were showed as disordered arrangement of myocardial fibers, hemangiectasis, and mini-focal fibrous scar tissues.
Compared with model group, the serum indexes of rats in various dosage groups of petroleum ether extract of abutilon indicum
were reduced to different degree (P<0.05, P<0.01), and the CI of rats in high dosage group was superior to that of control.
Pathomorphism difference in heart tissue of rats between middle and low dosage groups was not significant, and the improvement
in heart tissue pathomorphism of rats in high dosage was significant. Conclusion: Petroleum ether extract of abutilon indicum
could improve heart failure of rats induced by isoproterenol, and the mechanism might be related to the lower levels of serum
ANP, Ang Ⅱ and Ald.
Key words: Abutilon indicum; Isoproterenol; Heart failure; Atriopeptin; Angiotensin Ⅱ; Aldosterone
Funding: National Natural Science Foundation of China (No.81260673)
通讯作者:陈勇,广西省南宁市明秀东路179号广西中医药大学药学院,邮编:530001,电话:0771-4953513,E-mail:cy6381@163.com
心力衰竭是多种心脏病的终末表现,也是心脏病患者死亡
的主要原因之一。其发病率一直难以得到有效的控制。近年来,
人们认识到心衰一个重要的病理变化是钠和水潴留,心脏负担
加重[1]。所以目前临床上对于心衰的治疗多采用强心药和利尿剂
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的合用[2],在本课题早期的研究中,就已发现磨盘草石油醚部位
具有很好的利尿效果[3],为了进一步研究其在心血管方面的作
用,本研究建立了异丙肾上腺素致心衰模型,观察石油醚部位不
同剂量对心衰大鼠心肌形态的影响,并分析其可能的机制。
材料
1. 药品与试剂 磨盘草采自广西薄白县,经广西中医药
大学中药调研室陈勇教授鉴定为锦葵科植物磨盘草Abutilon
indicum(L.)Sweet。取磨盘草根、茎、叶研碎物共10kg,用95%
乙醇回流提取,回收溶剂后得总浸膏。浸膏用水分散混匀,后
用石油醚萃取,回收溶剂得石油醚部位92g,用蒸馏水依次配
成高、中、低剂量药物浓度(120、60、30mg/kg),异丙肾上腺
素(上海禾丰制药有限公司,批号:130403,0.5mg/mL);地
高辛片(上海信谊药厂有限公司,批号:020131003,0.25mg/
片);Ald试剂盒(武汉华美生物工程有限公司,批号:CSB-
E07025r);ANP试剂盒(武汉华美生物工程有限公司,批号:
CSB-E12982r);AngⅡ试剂盒(武汉华美生物工程有限公司,批
号:CSB-E04494r)。
2. 动物 清洁级健康SD大鼠80只,雌雄各半,体质量220-
260g,由广西医科大学实验动物中心提供,动物许可证号:
SCXK(桂)2009-0002。
3. 仪器 PL203电子天平[博特勒-托利多仪器(上海)有
限公司];DNM-9602A酶标仪(北京普朗新技术有限公司);
RE-5200旋转蒸发仪(上海亚荣技术有限公司);OLYMPUS
BX60显微镜(长恒荣创科技有限公司)。
方法
1. 模型的建立及分组给药 预实验取8只SD大鼠,随机分
为4组,每组2只,正常对照组等量0.9%氯化钠溶液,模型对照
组腹腔注射ISO 1、2、3mg/kg,连续5d,于第6天摘取心脏组织,
作心肌病理切片,结果见图1。↓ᑨሩ➗㓴 ,62PJNJ㓴,62PJNJ㓴 ,62PJNJ㓴
图1 腹腔注射不同浓度ISO 5d心肌病理组织学比较
(HE ×100)
与正常对照组相比,腹腔注射ISO 2、3mg/kg组出现一定的
细胞核增大,细胞质染色加深,心肌纤维排列紊乱等形态,有
心衰的趋势,但并未达到模型所需心衰程度,考虑大鼠自身的
耐受性,选择2mg/kg ISO腹腔注射4周,于第29天摘取心脏组
织,作心肌病理切片,结果见图2。↓ᑨሩ➗㓴 ,62PJNJ㓴
图2 腹腔注射ISO 2mg/kg 4周心肌病理组织学比较
(HE×200)
与正常对照组比较,腹腔注射ISO 2mg/kg组明显可见细胞
核染色加深,心肌纤维排列紊乱,横断面肌丝大小不一,小灶
性纤维瘢痕组织出现及坏死,判断心衰模型成功。后按此法复
制心衰大鼠模型,随机分为地高辛组(10mg/kg),磨盘草石油
醚高、中、低(120、60、30mg/kg)剂量组(以下简称高、中、低
剂量组),每组10只,连续给予相应的药物灌胃4周,1次/d。模
型对照组和正常对照组灌胃等量0.9%氯化钠溶液,1次/d,连续
4周。
2. 血清ANP、Ald、AngⅡ测定 大鼠以10%的水合氯醛腹
腔注射麻醉,进行腹主动脉采血,5 000r/min离心10min,连续2
次,分离血清后-80℃保存,放射性免疫法测定血清中的ANP、
Ald、AngⅡ含量。
3. 大鼠心脏指数测定 在上述“2.”项下后,开胸取出心
脏,剪去周围大血管,在冰0.9%氯化钠溶液中洗净血液,滤纸吸
干表面,用电子天平称取心脏重量,计算心脏指数(心脏湿重/
体质量)。
4. 心肌病理组织学检测 将“3.”项下称取完的心脏组织
置于10%的福尔马林溶液中固定48h。经过脱水、透明、浸蜡、
包埋、编号切片、烤片、脱蜡及HE染色后,在光学显微镜下观
察其病理组织学的改变。
5. 统计学方法 采用SPSS 13.0进行统计分析,结果以x-±s
表示,两组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
1. 对大鼠血清ANP、Ald、AngⅡ的影响 见表1。与正常对
照组比较,模型对照组血清中的ANP、Ald、AngⅡ含量明显升
高(P<0.01),与模型对照组比较,地高辛组和各剂量组ANP、
Ald、AngⅡ含量显著降低(P<0.05,P<0.01)。
2. 对大鼠心脏指数的影响 见表2。与正常对照组比较,
模型对照组的心脏指数明显增加(P<0.01);与模型对照组比
较,地高辛组和各剂量组心脏重量,心脏指数降低(P<0.01)。
其高剂量组优于地高辛(P<0.05),可能与磨盘草具有利尿作用
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有关,减轻水潴留,降低了心脏负荷。
表1 磨盘草石油醚部位对大鼠血清ANP、Ald、AngⅡ的影响
(x-±s,n=10,pg/mL)
组别 ANP AngⅡ Ald
正常对照组 114.8±7.9 180.1±12.4 50.4±7.7
模型对照组 320.2±11.7** 371.7±22.6** 137.5±8.4**
地高辛组 188.3±15.1△△ 229.8±27.8△△ 66.3±10.2△△
高剂量组 224.5±21.5△△ 273.2±18.6△△ 82.6±7.5△△
中剂量组 271.4±23.5△ 318.5±24.3△△ 91.1±6.9△△
低剂量组 283.7±19.3△ 344.1±15.3△△ 87.8±11.2△△
注:与正常对照 组比较,* *P< 0 . 01;与 模 型 对照 组比较,
△P<0.05,△△P<0.01。
表2 各组大鼠体质量、心脏重量及心脏指数结果(x-±s,n=10)
组别 体质量(g) 心脏重量(mg) 心脏指数(mg/g)
正常对照组 407.4±28.3 126.2±0.5 3.1±0.2
模型对照组 366.9±11.7 168.4±0.8 4.6±0.5**
地高辛组 347.2±19.7 132±0.6 3.8±0.7△△
高剂量组 379.3±32.1 125±1.2 3.3±0.6△△▲
中剂量组 363.8±18.4 134±0.8 3.7±0.7△△
低剂量组 367.1±15.6 150.5±0.8 4.1±0.4△
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型对照组比
较,△P<0.05,△△P<0.01;与地高辛组比较,▲P<0.05。
3. 给药4周后各组心肌病理组织学比较结果 见图3。正常
对照组大鼠心肌细胞排列整齐,心肌形态正常;模型对照组心
肌纤维增粗,部分细胞核较正常对照组明显增大,血管扩张,可
见小灶性纤维瘢痕组织;中、低剂量组可见程度不同的心肌细
胞肥大群,细胞排列紊乱,见炎性细胞浸润,低剂量仍可见小
灶性纤维瘢痕组织,与模型对照组比较改变不明显;高剂量组
部分心肌细胞肥大,血管扩张不明显;地高辛组心肌细胞排列
趋于整齐,可见少量炎细胞浸润。
讨论
1. 关于心衰模型的确定 本研究采用腹腔注射ISO 2mg/kg连
续4周,后进行心肌细胞病理切片的方法判断心衰模型的成功。
此法相比于康文慧等[4]采用连续3d腹腔注射ISO 3mg/kg,后观察
50d的方法具有明显的优势,减短了造模时间的同时,也提高了大
鼠的存活率,本研究大鼠造模期间因操作不当出现1例死亡外,无
其他死亡情况出现,而上述方法大鼠的存活率只达到62%。
2. ANP、Ald、AngⅡ在心衰中的表达 心衰在其病理的观
点主要有两大因素,神经内分泌细胞因子的激活和心室重构,
肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)是其中最主要的交感
神经系统[5],AngⅡ作为RAAS重要活性激素的参与者,其水平
的升高作为心衰的指标,在体内含量过高会促进心肌细胞纤维
化和血管平滑肌的组织肥厚[6-7]。同时还能促进肾上腺皮质细
胞分泌Ald,造成血液中Ald含量升高,引起血容量扩张和水钠
潴留等症状出现[8]。同样在国外的研究中,ANP已作为心衰进程
判断预后的指标[9],其主要由心房合成,心衰时心房容量负荷增
加,导致牵张刺激而使ANP合成分泌增多,心功能恶化越明显,
在血液中的含量越高。本实验的研究结果表明,磨盘草石油醚
部位能够降低心衰大鼠血清的ANP、Ald、AngⅡ水平,提示了磨
盘草能够改善大鼠心功能,延缓心衰进程。
3. 脏器/体质量比在心衰中的应用 在金慧铭等[10]所著的
《病理生理学》一书中,对于慢性心力衰竭的主要特征就是脏
器/体质量比的升高,本实验模型对照组大鼠心/体质量比较正
常对照组显著增高,提示了模型动物可能因心肌损伤导致血液
回流障碍,造成心脏瘀血,血量增多,心脏重量增加,而各剂量
给药组和模型对照组相比降低了其比值,也说明磨盘草在改善
心力衰竭方面另一个作用。
磨盘草作为广西民族特色药,在前期的研究中已表明具有
良好的抗炎、利尿作用。本实验通过腹腔注射一定量ISO,成功
复制出大鼠心衰模型,并从改善心衰机制方面做了初步探讨。
而近年来的热门研究表明,炎性反应可引起心血管疾病,其中
致炎因子白细胞介素,(IL)-6及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)均
参与了心衰的进程[11-12],所以除上述改善心衰机制外,还有无其
他影响机制,有待进我们进一步的研究。
参 考 文 献
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图3 给药4周各组心肌病理组织学结果比较(HE ×200)
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(收稿日期:2015年3月11日)
·研究报告·
基于关联规则算法和复杂系统熵聚类的赵进喜
治疗糖尿病肾脏病用药规律研究
申子龙,赵进喜,王世东,吴文静,李中洲,岳虹
(北京中医药大学东直门医院,北京 100700)
摘要:目的:明确赵进喜教授治疗糖尿病肾脏病(DKD)的用药规律,阐发赵进喜教授治疗DKD的学术思想
与临床经验。方法:选取赵进喜教授临床治疗DKD处方205首,采用关联规则Apriori算法,基于中医传承辅助平台
V2.5(TCMISS)进行改进的互信息法的药物间关联度分析;以药物间关联度分析结果为基础,依据相关度与惩罚
度约束,进行基于复杂系统熵聚类的药物核心组合分析;在此基础上运用无监督熵层次聚类算法,获得治疗DKD
新处方;根据结果绘制出用药关联规则网络图、新方的药物网络图。结果:通过分析205首DKD医案处方,明确
了赵进喜教授治疗DKD的处方药物的使用频次规律及药物间的关联规则,提取用药核心组合18组,挖掘治疗DKD
新方8个。结论:赵进喜教授治疗DKD虚实兼顾,强调益气活血、化瘀散结同时,重视疏风通络治法。
关键词:赵进喜;糖尿病肾脏病;关联规则算法;复杂系统熵聚类
Analysis on ZHAO Jin-xi’s medication rule in treating diabetic nephropathy based on
association rule algorithm and complex system entropy clustering
SHEN Zi-long, ZHAO Jin-xi, WANG Shi-dong, WU Wen-jing, LI Zhong-zhou, YUE Hong
( Dongzhimen Hospital Affiliated to Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China )
Abstract: Objective: To analyze professor ZHAO Jin-xi’s medication rule in treating diabetic nephropathy, and to
summarize his academic thoughts and clinical experience. Methods: Two hundred and five prescriptions for treating diabetic
nephropathy by professor ZHAO Jin-xi were collected. Relation between drugs was analyzed by using the rules apriori algorithm,
based on improved mutual information method. Based on the relation analysis between drugs, according to the relevant constraints
and punishment degree, core combinations of drugs were analyzed by using complex system entropy clustering analysis. New
prescriptions were acquired by using unsupervised clustering algorithm. The medicine relation rule network diagram and new
prescriptions network diagram were drawn according to the results. Results: Based on the analysis of 205 medical records of
通讯作者:赵进喜,北京市东城区海运仓5号北京中医药大学东直门医院中医内科教研室,邮编:100700,电话:010-84013361
E-mail:zhaojinximd@126.com