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Effect of Salviae Hiltiorhize Radix and Andrographitis Herba extracts on vessel pathological changes and lipid metabolism in artherosclerosis rabbits

参莲提取物对动脉粥样硬化家兔血管病理形态和脂质代谢的影响



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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参莲提取物对动脉粥样硬化家兔血管病理形态和脂质代谢的影响
李玉洁,朱晓新*,杨 庆,翁小刚,陈 颖
中国中医科学院中药研究所,北京 100700
摘 要:目的 观察参莲提取物(由丹参和穿心莲组成)对动脉粥样硬化(artherosclerosis, AS)的影响。方法 以球囊导管
内皮损伤术和高脂饵食法建立家兔 AS 模型,通过胸主动脉油红 O 大体染色、股动脉 HE 染色、平滑肌细胞计数等方法观察
参莲提取物对 AS 斑块形成过程中血管病理形态和脂质代谢的影响。结果 辛伐他汀和参莲提取物各剂量均可显著减少 AS
模型家兔斑块形成面积,降低最大内膜厚度值(MIT)和中膜层平滑肌细胞数;参莲提取物 1.12、4.48 g/kg 剂量组家兔股动
脉 MIT 值明显低于模型组。辛伐他汀和参莲提取物各剂量组可明显降低 AS 模型家兔血清总胆固醇(TC);参莲提取物 2.24、
4.48 g/kg 剂量组血清三酰甘油(TG)水平明显低于模型组。辛伐他汀可显著提高 AS 模型家兔高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),
参莲提取物无明显作用。辛伐他汀及参莲提取物各剂量组均可明显降低 AS 模型家兔低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),与模
型组比较具有显著差异(P<0.01、0.05)。结论 参莲提取物对 AS 斑块形成具有显著的预防和治疗作用,其作用与改善脂
质代谢有关。
关键词:动脉粥样硬化;参莲提取物;脂质代谢;丹参;穿心莲
中图分类号:R285 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)04 - 0760 - 05
Effect of Salviae Miltiorhize Radix and Andrographitis Herba extracts on vessel
pathological changes and lipid metabolism in artherosclerosis rabbits
LI Yu-jie, ZHU Xiao-xin, YANG Qing, WENG Xiao-gang, CHEN Ying
Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China
Key words: artherosclerosis (AS); Salviae Miltiorhize Radix and Andrographitis Herba extracts (SAE); lipid metabolism; Salviae
Miltiorhize Radix; Andrographitis Herba
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是引发多
种缺血性心脑血管疾病的主要原因。在 AS 形成发
展过程中,各种机械性、化学性、免疫性损伤因子
均可损伤血管内皮,造成内皮自平衡系统紊乱而引
发炎症反应过程。血管局部的炎症反应与 AS 过程
中脂质浸润沉积相互作用,互为因果,在 AS 过程
中伴随始终。目前“炎症学说”、“损伤–反应学说”
已成为 AS 发病机制的主流学说之一[1-2]。通过对
AS 炎症反应网络中的一些关键点进行干预,可影
响 AS 形成过程,从而减轻病变程度[3]。目前针对
AS 炎症反应的药物研究方兴未艾[4]。
中医学认为 AS 病机属本虚标实。近年来,不少
医家通过不断的临床实践逐渐认识到 AS 与“内生毒
邪”、“毒损脑络”密切相关[5]。中医学 AS“内生毒
邪”病机与目前 AS 形成的主流学说“炎症学说”、
“损伤-反应学说”有着本质的联系,以干预 AS“内
生毒邪”或“炎症反应”为切入点,以活血化瘀、
清热解毒为法,探讨中医药预防治疗 AS 疾病的作
用,将是具有一定理论和实践意义的有益尝试。本
研究以这一治则为基点,探讨了由活血化瘀、清热
解毒代表药物组成的参莲提取物(由丹参和穿心莲
组成,Salviae Miltiorhize Radix and Andrographitis
Herba extracts,SAE)通过干预炎症反应防治 AS 的
作用。本实验在建立以炎症反应为特点的家兔 AS 模
型的基础上[6],观察了参莲提取物对 AS 家兔病理形
态和脂质代谢的影响。
1 材料
1.1 动物
新西兰家兔,雌雄不拘,体质量 2.2~2.8 kg,
由北京市海淀区学院路通力实验动物养殖场提供,

收稿日期:2010-06-03
基金项目:国家直属科研院所技术开发研究专项资金(NCSTE-2007-JKZX-301);国家自然基金面上项目(30973901);重大新药创制综合性
中药新药研究开发技术大平台项目(2009 ZX093 01-005-2-4);中国中医科学院自主选题项目(ZZ20090207)
*通讯作者 朱晓新 E-mail: zhuxx59@yahoo.com.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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合格证号:SCXK(京)2005-0003。
1.2 主要仪器和试剂
2000 半自动生化分析仪(德国 Humalyzer),2.5
mm×20 mm PTCA 球囊导管、4F 动脉鞘管(美国
Cordis)。油红 O [批号 R20020301,中国医药(集团)
上海化学试剂公司],总胆固醇(TC)试剂盒、三酰
甘油(TG)试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)
试剂盒均为中生北控生物科技股份有限公司生产。
参莲提取物采用醇提取、大孔吸附树脂富集纯化的
方法制备,提取物中含丹参酮 IIA 3%、丹酚酸 B 38%、
穿心莲内酯 20%,由中国中医科学院中药研究所化
学室提供。辛伐他汀片(Simvastatin,批号 0511203),
哈药集团三精制药有限公司生产。
2 方法
2.1 动物分组及给药
家兔适应性饲养 1 周,随机分为 6 组:假手术
组(普通饮食),模型组(采用文献方法[7]建立的
AS 模型),辛伐他汀组(0.47 mg/kg),参莲提取物
低、中、高剂量(1.12、2.24、4.48 g/kg)组。除假
手术组外,其他各组均喂食高脂饲料。各组均手术
造模后开始 ig 给药,每天 1 次,每次 1.5 mL/kg。
假手术组、模型组给予同体积生理盐水。
2.2 取材及指标检测
分别于造模给药 6、10 周麻醉家兔,从耳缘静
脉取血,分离血清。10 周后放血处死动物,取腹主
动脉分叉至股动脉结扎线之间血管段 2 cm 常规固
定,HE 染色,用于病理形态学观察并测定最大内膜
厚度值(maximum intima thickness,MIT),计数法
检测平滑肌细胞数。取主动脉弓向下胸主动脉段 6
cm,纵向剖开,生理盐水冲洗干净,展开贴于滤
纸上,用于胸主动脉油红 O 大体染色,Image Toll
图像分析软件测量斑块面积。TG、TC、HDL-C 检测
按照试剂盒说明操作。LDL-C 计算方法[8]:LDL-C=
TC−HDL-C−TG/5。
2.3 统计学处理
数据均以 sx ± 表示,采用 SPSS12.0 软件进行检
验,多组间差异比较采用方差分析。
3 结果
3.1 参莲提取物对 AS 模型家兔胸主动脉斑块面积
的影响
参莲提取物、辛伐他汀各剂量组可明显减少 10
周时胸主动脉斑块形成面积(P<0.05、0.01),结
果见表 1。
表 1 参莲提取物对 AS 家兔胸主动脉斑块面积的影响
( 8=± n , sx )
Table 1 Effects of SAE on plaque area of thoracic
aorta in AS rabbits ( 8=± n , sx )
组 别 剂量/(g·kg−1) 斑块面积/mm2
假手术 − 0.40± 0.89
模型 − 61.07±33.15**
辛伐他汀 4.7×10−4 17.99±13.66△△
参莲提取物 1.12 28.70±20.74△
2.24 16.22± 6.37△△
4.48 22.46±37.92△△
与假手术组比校:**P<0.01
与模型组比较:△P<0.05 △△P<0.01,下同
**P<0.01 vs sham group
△P<0.05 △△P<0.01 vs model group, same as below
3.2 参莲提取物对家兔股动脉病理形态的影响
各观察时间点假手术组家兔动脉血管内膜光
滑,厚薄均匀,内皮细胞排列有序,细胞大小均一,
无损伤,内皮下间隙未见增宽,内弹力板完整,层
次清楚,中膜平滑肌呈纵行排列,外膜结缔组织未
见异常。造模 10 周后内膜层显著增厚,可见高耸的
脂质斑块,斑块深部大量细胞外脂质、崩解坏死组
织堆积及针状空隙。个别血管腔内被沉积的脂质堵
塞,形成了脂质栓,并有腔内瘀血,内膜层和外膜
层炎细胞浸润明显。辛伐他汀可显著抑制 AS 病变
组织中脂质沉积和炎细胞浸润,内膜、中膜层结构
排列整齐;参莲提取物各剂量组 AS 病变程度均明
显减轻。见图 1。
3.3 参莲提取物对家兔股动脉 MIT 的影响
图像分析结果显示,10 周时模型组家兔股动脉
MIT 值显著增大,是同期假手术组的 1.6 倍(P<
0.01),模型组中膜层平滑肌细胞数目明显增多;参
莲提取物 1.12、4.48 g/kg 剂量组家兔股动脉 MIT 值
明显低于模型组(P<0.01);参莲提取物和辛伐他
汀各剂量组中膜层平滑肌细胞数明显低于模型组
(P<0.01)。见表 2。
3.4 参莲提取物对 AS 家兔血清 TC、TG 的影响
与同期假手术组相比,模型组家兔血清 TC 水平
随时间延长而进行性升高,在造模 6、10 周时血清
TC 水平分别为同期假手术组的 4.6 倍和 6.8 倍(P<
0.01)。模型组家兔血清 TG 水平在 6 周时有增高趋
势,10 周时 TG 为同期假手术组的 3 倍(P<0.01)。
辛伐他汀和参莲提取物 2.24 g/kg 组在 6 周时即对
TC 升高有明显的抑制作用(P<0.01),辛伐他汀及
参莲提取物各剂量组 10周时对TC水平升高均表现
为明显的抑制作用(P<0.01、0.05);辛伐他汀和
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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图 1 参莲提取物对 AS 家兔股动脉病理形态的影响
Fig. 1 Effect of SAE on pathomorphology of arteria cruralis in AS rabbits
表 2 参莲提取物对 AS 家兔股动脉 MIT 和平滑肌细胞数
的影响 ( 8=± n , sx )
Table 2 Effects of SAE on MIT and number of smooth
muscle of arteria cruralis in AS rabbits
( 8=± n , sx )
组 别 剂量/(g·kg−1) MIT/μm 细胞数
假手术 − 473.88± 43.22 18.20±2.15
模型 − 776.01±193.04** 55.90±5.97**
辛伐他汀 4.7×10−4 599.83±153.93 23.10±4.86△△
参莲提取物 1.12 368.56±131.30△△ 18.00±3.16△△
2.24 627.76±286.00 21.90±5.49△△
4.48 501.08±122.68△△ 28.10±4.01△△
参莲提取物 2.24、4.48 g/kg 剂量组可显著降低造模
10 周时家兔血清 TG 水平(P<0.01、0.05),各用
药组间无明显差异。见表 3。
3.5 参莲提取物对 AS 家兔血清中 HDL-C、LDL-C
的影响
与同期假手术组相比,10 周时模型组家兔血清
HDL-C 水平明显降低(P<0.01),辛伐他汀可提高
HDL-C 水平(P<0.01),参莲提取物无明显作用。
模型组家兔血清 LDL-C 水平从造模第 6 周到第 10
周均维持在较高水平,第 6、10 周时分别为同期假
手术组的 13.6、8.8 倍(P<0.01);辛伐他汀及参莲
提取物各剂量均可明显降低 LDL-C 水平,与模型组
比较具有显著差异(P<0.01、0.05)。见表 4。
4 讨论
参莲提取物对 AS 斑块形成具有显著的预防
和治疗作用,可明显延缓 AS 斑块的形成并减轻
病变程度,其作用可能与减轻血管内皮损伤,减
少脂质的吸收和在血管局部的沉积、抑制平滑肌
细胞迁移增殖等有关。脂质是体内外实验证实唯
一能独立致病的 AS 危险因子,也是 AS 炎症反应
的重要诱因。本实验中球囊导管损伤和高脂饵食
法复制的 AS 模型存在明显的脂质代谢异常,家
兔血清 TC、TG、LDL-C 水平随高脂饮食时间延
长而进行性升高。
表 3 参莲提取物对 AS 家兔血清 TC 和 TG 水平的影响 ( 8=± n , sx )
Table 3 Effect of SAE on contents of TC and TG in AS rabbits ( 8=± n , sx )
TC/(mmol·L−1) TG/(mmol·L−1) 组 别 剂量/(g·kg−1)
6 周 10 周 6 周 10 周
假手术 − 1.68±0.80 2.40±0.79 0.68±0.33 1.03±0.28
模型 − 7.31±2.67** 16.25±4.63** 1.26±1.33 3.06±1.97**
辛伐他汀 4.7×10−4 4.22±0.31△△ 8.46±0.51△△ 0.28±0.12 1.77±0.80
参莲提取物 1.12 4.97±2.33 11.20±3.86△ 0.63±0.32 2.18±1.41
2.24 4.12±1.41△△ 8.78±1.28△△ 0.60±0.39 1.10±0.69△
4.48 5.31±3.63 11.29±4.42△ 0.51±0.17 0.90±0.93△△
假手术组 模型组 辛伐他汀
参莲提取物 1.12 g·kg−1 参莲提取物 2.24 g·kg−1 参莲提取物 4.48 g·kg−1
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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表 4 参莲提取物对 AS 家兔血清 HDL-C 和 LDL-C 水平的影响 ( 8=± n , sx )
Table 4 Effect of SAE on levels of HDL-C and LDL-C in AS rabbits ( 8=± n , sx )
HDL-C/(mmol·L−1) LDL-C/(mmol·L−1)
组 别 剂量/(g·kg−1)
6 周 10 周 6 周 10 周
假手术 - 0.67±0.43 0.70±0.27 1.11±3.23 1.52±1.34
模型 - 0.54±0.09 0.43±0.06** 15.14±6.32** 13.38±4.46**
辛伐他汀 4.7×10−4 0.68±0.41 0.69±0.19△△ 7.30±2.09△△ 4.46±1.13△△
参莲提取物 1.12 0.39±0.18 0.32±0.14 8.24±1.10△ 6.02±1.08△
2.24 0.38±0.13 0.48±0.04 10.16±3.14△ 8.34±4.44
4.48 0.61±0.13 0.52±0.07 10.25±3.04△ 9.08±3.09△

高脂血症属于祖国医学“痰湿”、“浊阻”、“血
瘀”范畴,已有研究证实血脂增高和脂蛋白的异常
与中医的“痰”有关,而血脂和脂蛋白的改变常并
发的血液流变学异常属中医学“血瘀”的范畴。脂
质过氧化作用是痰瘀相关的中心环节,内皮细胞损
伤是由痰致瘀的主要病理特征。活血化瘀、健脾化
湿、化痰、消食、补益肝肾类中药可明显降低 TC、
TG 的水平。中药调节血脂的机制主要通过减少胆
固醇的吸收、抑制内源性脂质合成、促进脂质转运
和排泄等途径[9]。
参莲提取物组分丹参素能降低细胞内源性胆固
醇合成、对抗脂蛋白氧化,降低大鼠血浆 TG、TC、
LDL-C、ox-LDL 水平[10-11];丹参酚酸对巨噬细胞清
道夫受体活性有抑制作用,并可对抗 LDL 的氧化修
饰[12],同时通过影响血液流变学特性[13]而改善 AS
高脂血症的痰瘀状况。穿心莲对脂质代谢异常也有
明显的改善作用。本实验中参莲提取物对模型家兔
TC、TG、LDL-C 的增高均有不同程度的抑制作用,
可以推测参莲提取物防治 AS 的作用与改善脂质代谢
有关。参莲提取物调节脂质代谢的途径有待进一步研
究确认。
本研究在模型的复制过程中,用球囊导管损伤
法模拟血管机械性炎症损伤,使复制的 AS 模型具
备了与人类 AS 病变相似的、明显的平滑肌层改变,
并具有渗出、增殖、坏死等 AS 炎性反应特征。在
此基础上高脂饲料进一步诱发血管化学性炎症反
应,从而在模型中再现了血管炎性反应两大重要诱
因,使所复制的模型从发病机制的角度与临床实际
更为接近。实验结果表明,此模型不但具备早期炎
症反应、脂质条纹、纤维斑块等 AS 各个时相的一
般病理学特征,而且存在着较为典型的一系列炎性
反应过程,与文献报道[7]相吻合。HE 染色结果还显
示,球囊损伤部位股动脉血管 AS 的各种改变明显
重于胸主动脉血管段单纯高脂诱发形成的 AS 斑块
的病变程度,也验证了血管内膜的损伤及其屏障作
用的丧失在 AS 形成中的重要作用。该模型的建立
一方面为从炎症角度干预 AS 提供了有效的工具,
另一方面也再次证实炎症反应在 AS 发生发展过程
中的重要作用和以这一病理环节为治疗靶点干预
AS 的可能性。实验结果表明,参莲提取物对家兔
胸主动脉 AS 斑块面积,股动脉病变程度、MIT 值
均有不同程度的减轻及改善。表明以活血、解毒立
法组方的参莲提取物早期、长期给药可明显减小 AS
斑块形成面积,减轻 AS 病变程度。
此模型另一个显著特征是平滑肌细胞的增殖反
应。辛伐他汀和参莲提取物对 AS 模型各个观察时
间点平滑肌细胞增殖均有非常显著的抑制作用。提
示参莲提取物防治 AS 的作用可能也与直接抑制平
滑肌细胞增殖及影响其引发的后续效应有关。
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