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艾灸肺俞和心俞对慢性心力衰竭大鼠心室质量指数及心肌组织TNF-α、IL-6mRNA表达水平的影响

2014-11-08曾永蕾武凤琴孙瑞瑞

安徽中医药大学学报 2014年4期
关键词:重塑艾灸心室

王 茎,曾永蕾,武凤琴,孙瑞瑞,陈 静

(1.安徽中医药大学中医临床学院,安徽 合肥 230038;2.安徽中医药大学第二附属医院,安徽 合肥 230061;3.安徽中医药大学研究生部,安徽 合肥 230038)

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)病变机制较为复杂。近年来研究表明,心室重塑是其发生发展的关键[1],而免疫和炎性递质在心力衰竭的发生及进展过程中起着重要的作用[2]。肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)作为炎性细胞因子,可长期影响心肌组织的重塑,参与CHF的病理生理过程[3]。艾灸对免疫系统[4]和心血管系统[5]具有良好的调整作用,且艾灸具有容易操作、不良反应少、作用显著等优势。本实验以心室质量指数及TNF-α、IL-6mRNA表达水平作为观测指标,拟从免疫炎症角度,初步探讨艾灸肺俞、心俞对CHF心室重塑的影响机制。

1 材料

1.1 动物 健康SD大鼠35只,雄性,SPF级,体质量180~220g,由安徽中医药大学实验动物中心提供。

1.2 主要仪器 ABI-2720型PCR仪:美国应用生物系统公司;Tanon 3500型电子凝胶成像系统:上海天能公司。

1.3 试剂和药物 RNA抽提试剂盒、逆转录试剂盒及 TNF-α、IL-6、β-actin特异性引物均为江苏省南京诺维赞公司产品,其序列及扩增长度见表1。阿霉素(adriamycin,ADR):浙江海正药业股份有限公司生产,批号 H33021980,每支10mg。卡托普利:上海旭东海普药业有限公司,生产批号H31020564,每片25mg。

表1 TNF-α、IL-6、β-actin扩增引物序列及产物长度

2 方法

2.1 模型复制 采用ADR隔日腹腔注射的方法[6]复制CHF模型,ADR长期小剂量累积给药,可诱导严重的CHF模型,且可靠简便[7]。SD大鼠适应性喂养1周后进行模型复制,剂量依次为1、2、3、4mg/kg,每个剂量给药2次,依次递增,隔日1次,共8次,累积量20mg/kg,持续15d。正常喂养3周,每日密切观察大鼠精神状态、活动、进食饮水量、体质量及呼吸频率变化。以左心室湿质量/体质量比值和右心室湿质量/体质量比值分别代表左心室质量指数(left ventricular mass index,LVMI)和右心室质量指数(right ventricular mass index,RVMI),以反映心室重构情况[8],结合大鼠一般情况及心率,作为模型复制成功的标准[9]。

2.2 动物分组 将35只大鼠随机抽取28只用于模型复制,另7只作正常组。正常喂养3周,将28只模型大鼠分为4组,即模型组、西药组、艾灸组、艾灸加西药组。

2.3 治疗方案 模型复制3周后开始进行。

2.3.1 西药组:给予卡托普利混悬液(25mg/kg)灌服,每日1次,连续3周。

2.3.2 艾灸组:取双侧肺俞、心俞,定位参照《实验针灸学》大鼠标准穴位图谱[10],行艾条温和灸,用特制小艾条在距离穴位1~2cm处施灸,每次每穴各灸15min,每日1次,共3周。

2.3.3 艾灸加西药组:先给予卡托普利(25mg/kg)混悬液灌服,再用艾条温和灸肺俞、心俞,每日1次,连续3周。

2.3.4 模型组和正常组:正常喂养,不进行任何治疗。期间注意观察各组大鼠行为特征。

2.4 指标观察

2.4.1 心室肌组织取材与保存:将大鼠称质量,用4%戊巴比妥钠溶液(40mg/kg)腹腔注射麻醉后,将其仰卧固定于鼠台,腹主动脉放血处死,开胸暴露心脏,结扎出入心脏大血管,于右心室剪一小口,用4℃预冷的生理盐水逆行灌注,冲洗心室腔至冲洗液无血性液体。取出心脏,用清洁滤纸吸干水分后,分别称取左、右心室(包括室间隔)湿质量,全过程于冰浴中进行。计算左、右心室湿质量/体质量比值,为心室质量指数。处理后心肌冻存于液氮中,液氮冷冻后转存于-70℃超低温冰箱,用于RT-PCR检测。

2.4.2 RT-PCR 法检测心肌组织TNF-α、IL-6 mRNA水平:①总RNA提取:按所购总RNA抽提试剂盒说明进行。②逆转录:取2μl RNA溶液做模板,总反应体积为55μl,具体步骤按逆转录试剂盒说明书进行。③PCR扩增 TNF-α及IL-6:PCR反应总体积50μl,预变性95℃,3min,变性98℃,10s,退火58℃15s;延伸72℃,30s;30个循环,末次循环后再72℃延伸1min。β-actin反应条件,同目的扩增产物的反应条件。1%琼脂糖凝胶电泳,在电子凝胶成像仪上检测PCR产物。结果以TNF-α及IL-6与同组β-actin电泳带光密度的比值,作为该组标本的基因表达的相对值。

2.5 统计学方法 运用SPSS17.0统计软件进行统计分析。分析前对数据进行正态性检验,连续型变量采用“均数±标准差(±s)”进行统计学描述。多组均数比较采用单因素方差分析,两组之间均数比较采用LSD分析(方差齐时)或Tamhane'sT2分析(方差不齐时)。P<0.05表示差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 大鼠一般情况 从第8天开始,与正常组比较,模型组大鼠陆续出现精神萎靡、活动减少、倦卧、反应迟钝、呼吸困难,体质量下降等现象。从治疗第2周开始,治疗组大鼠气喘、食欲下降、萎靡倦怠等有不同程度改善,大鼠反应性提高;模型组上述症状依然存在,总体上有加重趋势;正常组大鼠活动、反应灵敏性如常,体质量上升。

3.2 各组大鼠心室肌质量指数比较 与正常组比较,模型组大鼠LVMI和RVMI显著增高(P<0.01);与模型组比较,西药组、艾灸组、艾灸+西药组LVMI和RVMI显著降低(P<0.05,或P<0.01)。结果表明艾灸能显著降低心室肌质量指数。见表2。

表2 各组大鼠心室肌质量指数比较(±s)

表2 各组大鼠心室肌质量指数比较(±s)

注:与正常组比较,**P<0.01;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01。

正 常7 2.136±0.252 0.534±0.063模 型 7 2.823±0.314** 0.724±0.080**西 药 7 2.450±0.291△ 0.615±0.073△艾 灸 7 2.490±0.355△ 0.627±0.090△艾灸+西药 7 2.194±0.280△△ 0.550±0.070△△

3.3 各组大鼠心肌组织 TNF-α、IL-6mRNA 相对表达水平比较 与正常组比较,模型组大鼠TNF-α、IL-6mRNA相对表达水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,3个治疗组 TNF-α、IL-6mRNA 相对表达水平显著降低,(P<0.01)。见表3、图1。

表3 各组大鼠心肌组织 TNF-α、IL-6mRNA相对表达水平比较(±s)

表3 各组大鼠心肌组织 TNF-α、IL-6mRNA相对表达水平比较(±s)

注:与正常组比较,**P<0.01;与模型组比较,△△P<0.01。

正 常7 1.005±0.128 1.018±0.376模 型 7 5.024±0.640** 5.189±0.749**西 药 7 2.439±0.346△△ 2.546±0.344△△艾 灸 7 2.520±0.471△△ 2.988±0.471△△艾灸+西药 7 2.334±0.327△△ 2.414±0.460△△

图1 RT-PCR检测各组大鼠心肌组织TNF-α、IL-6mRNA相对表达水平

4 讨论

关于CHF发病和心室重塑形成机制的研究,正不断深入。近年研究发现,CHF不仅存在血流动力学紊乱,更重要的是激活了包括交感神经系统和肾素-血管紧张素-醛固酮系统在内的一系列神经内分泌反应[11-12]。炎性细胞因子在CHF心室重塑的演变过程中,扮演着非常重要的角色。高水平表达的炎性细胞因子TNF-α、IL-6,作用于细胞膜上的特殊受体,导致细胞凋亡,引起心脏间质纤维化、心肌收缩力下降和心室重构等。血浆中TNF-α、IL-6水平增高的患者,存在病死率增高的趋势。TNF-α、IL-6可长期影响心肌重塑,参与CHF的病理生理过程。它们通过促使左心室扩大、降低左心室收缩能力和诱导凋亡使心脏功能减退[3]。

本实验采用ADR隔日腹腔注射的模型复制方法。有研究[7]证实,ADR作为一种高效蒽醌类广谱抗肿瘤药物,其心脏毒性作用机制表现为抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性,破坏细胞膜的结构和功能,影响线粒体的能量代谢,随其剂量在动物体内积累增加而导致心肌细胞变性坏死,从而引起严重的心力衰竭,多用于复制慢性心力衰竭模型。而腹主动脉半缩窄术构建的是舒张性心力衰竭模型[6],手术操作难度大,缩窄程度与结扎很难一致,病死率较高。预实验表明,ADR隔日腹腔注射的方法复制模型的效果较好,病死率低。

心俞是心的背俞穴,具有调理气血、养心安神、宁心定志之功,为历代医家治疗心胸病症之要穴。现代研究[13]表明,针刺不仅能有效地缓解患者的症状,而且能影响血流动力学参数。肺俞是肺的背俞穴,具宣肺通气、疏调上焦之功。现代研究[14]证明,针刺肺俞穴能明显改善肺功能,增大肺通气量,主要治疗呼吸系统疾病。肺与心表现为气血关系,故肺俞可用于治疗与气血关系最为相关的心血管疾病。

艾灸肺俞、心俞能显著改善心功能和降低血浆内皮素水平[15],说明艾灸对神经内分泌系统和心血管系统有良性调整作用。本课题在此基础上,进一步观察心室质量指数,并检测心室肌 TNF-α、IL-6 mRNA表达水平,探讨艾灸对慢性心力衰竭心室重塑的影响。实验结果显示,3个治疗组心室质量指数及 TNF-α、IL-6mRNA 表达水平显著降低。有研究[16]表明,艾灸刺激穴位后,可引起机体神经-内分泌系统功能的变化,释放某些生物活性物质,激活靶细胞信号转导。本研究提示,艾灸肺俞、心俞穴对缓解CHF心室重塑、改善心肌肥厚有着积极意义,为临床治疗CHF拓宽了思路。有关艾灸对CHF心室重塑的影响及其相关的神经-内分泌-免疫机制,还有待进一步深入探讨。

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