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艾叶油治疗肺心病模型大鼠肺动脉高压的实验研究

2013-11-15丁晓霁孙云峰浙江省立同德医院药剂科杭州310012

浙江中西医结合杂志 2013年9期
关键词:右心艾叶右心室

韩 冰 应 茵 丁晓霁 孙云峰 王 晖 浙江省立同德医院药剂科 杭州 310012

肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)是肺心病发生发展的病理生理学基础,持续的肺动脉高压,最终将导致右心室肥厚、扩大,甚至右心衰竭,肺动脉压越高,其预后越差[1]。本实验采用野百合碱诱导建立肺心病大鼠模型,旨在观察艾叶油对肺心病模型大鼠PAH 的干预作用。

1 实验材料

1.1 动 物 健康成年SD 大鼠40 只,雌雄各半,体质量(200±20)g,由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供。动物使用许可证号:SYXK(浙)2009-0122。

1.2 药 物 艾叶油(艾叶提取物,浙江省中医药研究院);氯化钠注射液(规格:250mL,批号711041602,四川科伦药业股份有限公司);野百合碱(规格:5g,批号12120505,上海惠诚生物科技有限公司);戊巴比妥钠(批号110122,德国分装);硝苯地平片(规格:10mg,批号111203,浙江万马药业有限公司);食用油(批号105960,山东鲁花花生油)。

2 实验方法

2.1 造模及给药 40 只大鼠随机分为正常对照组、模型组和艾叶油高、低剂量组,每组10 只。正常对照组大鼠皮下注射等量乙醇:生理盐水=2∶8 的混合溶液;其余各组大鼠一次性皮下注射野百合碱(MCT,以乙醇:生理盐水=2∶8 为溶剂)60mg/kg,造模后第8天开始灌胃,正常对照组、模型组每天生理盐水灌胃8mL/kg;艾叶油高、低剂量组每天给药量分别为1.8、0.2g/kg(与8mL/kg 食用油混合后给药),每天1 次,连续给药21 天,末次给药后1h 监测指标。

2.2 指标检测

2.2.1 右心室压和肺动脉压检测 采用右心导管法。将特制好的PE50 管预充满肝素生理盐水(避免管腔内存在气泡)后接三通管再经压力换能器和记录系统相连,压力校零备用。大鼠称重后,麻醉,取正中右侧纵向切口约0.5cm,分离暴露右颈外静脉,结扎远心端,在结扎处的血管壁上用眼科剪小心剪一“V”型小口,插管,并用手术线将血管和PE50 管轻轻结扎,缓缓向前推进,使PE50 管从右心房进入右心室,最后达到肺动脉,此过程需要在记录系统上密切观察压力大小和波形,根据导管插入的长度、肺动脉压力的波形和压力值判断导管是否已到达肺动脉,并做好相应的压力和波形记录,待稳定后记录平均肺动脉压(mean pulmonary arterial pressure,mPAP)。

2.2.2 计算右心肥厚指数 开胸处死动物,取出心脏,沿房室沟剪去心房及大血管根部,沿后室壁间沟将其分离成右心室和左心室加室间隔,滤纸吸干多余的血,用电子天平称量右心室游离壁(RV)及左心室加心室间隔(LV+S)的重量,并计算右心肥厚指数。右心肥厚指数(RVHI)=[RV/(LV+S)]×100%

2.2.3 肺指数 先向肺动脉内注入生理盐水,洗出肺内血液,剪去肺门,滤纸吸干表面水分,电子天平称量湿肺质量(wW),计算肺指数。肺指数(LI)=湿肺质量(wW)/体质量(BW)×100%。

2.3 统计学方法 所有计量数据,各剂量组间及对照组作方差齐性检验,若方差齐(P>0.05),则做单因素方差分析;若方差不齐(P<0.05),则进行非参数检验(Kruskal-Wsllis H 检验),有统计学差异(P<0.05),则各剂量组与对照组间做Mann-Whitney U 检验。

3 实验结果

3.1 大体观察 大鼠野百合碱造模后,体质量比正常对照组明显减轻,艾叶油给药组无增加大鼠体质量的作用。给药3 周后,正常对照组未出现动物死亡,模型组死亡4 只,死亡率40%(P<0.05),低剂量组死亡4 只,死亡率40%(P<0.05),高剂量组死亡2 只,死亡率20%(P<0.05)。实验结果提示,艾叶油对野百合碱造模大鼠死亡率有干预作用,并与剂量有关。

3.2 各组大鼠右心室压和肺动脉压力、平均动脉压比较 与正常对照组比较,模型组、艾叶油低、高剂量组大鼠平均右心室压(meanrightventricularpressurem,mRVP)和平均肺动脉压力(mPAP)、最大肺动脉压力(Max mPAP)均显著升高(P<0.05 或P<0.01);与模型组比较,艾叶油低、高剂量组大鼠mPAP、mRVP 和Max mRVP 均显著降低(P<0.05 或P <0.01),见表1。

表1 各组大鼠右心室压和肺动脉压比较() mmHg

表1 各组大鼠右心室压和肺动脉压比较() mmHg

注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01

3.3 各组大鼠右心肥厚指数及肺指数比较 模型组大鼠右心室游离壁重量(RV)、湿肺质量(wW)、右心肥厚指数(RVHI)及肺指数(LI)均显著大于正常对照组(P<0.01);艾叶油高剂量组大鼠wW、RVHI 显著低于模型组(P<0.05),见表2。

表2 艾叶油对肺动脉高压大鼠右心肥厚指数和肺指数的影响()

表2 艾叶油对肺动脉高压大鼠右心肥厚指数和肺指数的影响()

注:与正常对照组比较,**P<0.01;与模型组比较,△P<0.05

4 讨论

肺心病主要病理变化为肺动脉高压(PAH)和心脏病变两方面,其中PAH 是肺心病发病过程中的中心环节和先决条件,心脏病变是肺心病的最终归宿和集中表现。主要治疗措施有改善呼吸功能、纠正缺氧和二氧化碳潴留、抗凝剂、血管扩张剂的应用等[2]。但目前尚缺乏成熟的治疗药物和措施。

艾叶为菊科植物艾蒿Artemisia argyi levl.et Vant.的干燥叶。中医将艾叶归类为祛寒药,具有温经止血,散寒除湿之功效。《本草汇言》记载:“艾叶,暖血温经,行气开郁之药也。若气血、痰饮、积聚为病,哮喘逆气,骨蒸痞结,瘫痪痈疽等疾,灸之立起沉疴。”近年研究发现,艾叶除含有主要成分挥发油外,还含有鞣质、黄酮类、多糖类、微量元素及其他成分[3-5]。艾叶还有抗细菌、抗病毒、平喘镇咳、祛痰、抗过敏、抗凝止血、增强免疫力、解热镇静、抗肿瘤、抑制心脏收缩及降压作用[6-13]。

肺心病大鼠模型被广泛应用于大量基础研究,其中通过皮下注射MCT 的方式诱导PAH 是最常用和比较成熟的方法[14]。造模前后大鼠不同程度出现肺啰音,并陆续出现死亡[15-17]。在本研究中,艾叶油用药组大鼠死亡率明显低于或等于模型组,提示艾叶油能够改善PAH 大鼠的生存率。低剂量组大鼠死亡率高,这可能是由于在实验操作中灌胃操作不当,划伤气管引发炎症等因素有关。此外,在实验中普遍采用高油饮食的给药方式,致使大鼠长期暴露在高脂饮食下,可能诱发大鼠肝损伤,这也可能是大鼠死亡率增加的重要原因之一,期望在进一步的实验设计中有所改善。

PAH 的发生发展与多种病理生理现象有关,主要表现为肺血管阻力持续增高和右心室后负荷增加,是具有潜在致命威胁的慢性疾病[18]。本研究结果显示,与模型组比较,艾叶油低、高剂量组大鼠mPAP、mRVP 和Max mRVP 均显著降低(P<0.05 或P<0.01)。但实验中大鼠死亡率过高,存活大鼠数据典型性不足,在接下来的实验中考虑增加实验大鼠的数量来弥补数据上的差异。

随着时间的进展,肺心病模型大鼠逐渐表现出右心衰竭的情况,其右心室游离壁质量、湿肺质量明显增大。实验结果显示,艾叶油可以一定程度抑制肺心病模型大鼠右心衰竭,且呈现剂量依赖性。与模型组比较,高剂量组能够显著性抑制湿肺质量和右心肥厚指数,但其作用机制尚不明确,有待进一步研究。

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