黑穆荣，朱海燕，2，张心爱，窦晋芳，高瑜倩，张洪嘉，王志淼，彭嘉冉，赵 勇

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)作为多种慢性心脏疾病的晚期危重阶段，其发病率逐年快速增长并不断攀升[1]。根据调查数据显示，住院CHF病人中，有将近50%的病人存在不同程度的认知功能紊乱，其中，很大一部分会逐渐发展为痴呆[2-3]。而认知障碍的出现将直接导致CHF病人自我监测与自我护理能力降低，致使病情进一步加重甚至死亡风险进一步增高，社会医疗卫生资源消耗增加[4]。这迫使人们将更多目光聚集到心脏和大脑的相互关系方面。中医认为“心主血脉”“心主神明”，心脑之间联系密切，从心论治CHF认知障碍具有重要研究价值。益气泻肺汤是由我国首都国医名师郭维琴教授自主研制的一种治疗心力衰竭的基础方，临床上通过辨证论治进行应用时，多增加远志、石菖蒲等安神益智、祛痰开窍之品来治疗CHF伴认知功能障碍，且疗效显著[5]。本研究观察益气泻肺汤对CHF大鼠心脏和认知功能的影响，探讨其可能的作用机制，为中医药治疗CHF同时改善认知功能提供新的治疗方法和思路。

1 材料与方法

1.1 主要药物 益气泻肺汤主要成分为人参、生黄芪、车前子、茯苓、桑白皮、葶苈子、远志、石菖蒲等，由北京中医药大学东直门医院中药房提供颗粒剂。

1.2 动物 无特定病原体(SPF)级SD雄性大鼠24只，12周龄，体质量(210±10)g，购于北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号SCXK(京)2016-0006，于北京中医药大学东直门医院SPFⅡ级动物房分笼饲养，室内温度(25±2)℃，湿度(60±10)%，每笼5只，喂养大鼠合成饲料，自由饮水，室内24 h光线照明，全自动通风系统。

1.3 主要试剂 血清血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(AMEKO，货号AE90173Ra)；戊巴比妥钠(上海艾研生物有限公司，批号：081130251)；注射用青霉素钠(中诺药业有限公司，批号：H13021632)。

1.4 主要仪器 ALC-V8小动物呼吸机(上海奥尔科特生物科技有限公司)，心电图机(CardiMax，FX-7202)，超高分辨率小动物超声影像系统(FujiFilm Visual Sonics)，Morris水迷宫系统(上海移数科技有限公司，MD-021)，低温高速离心机(北京白洋医疗器械有限公司，BY-R320)，电子天平(上海菁海仪器有限公司，JA2003N)，Thermo酶标仪，恒温箱(上海福玛实验设备有限公司，GHX9160 B-2)，相机(Canon EOS Kiss X7i)等。

1.5 方法

1.5.1 模型制作 术前给予大鼠1%戊巴比妥钠并按100 g体质量0.5 mL腹腔注射以有效麻醉大鼠，固定大鼠四肢及头部，胸部术区备皮，碘伏常规消毒，在无影灯直视下行气管插管，呼吸机设定频率80次/min，吸呼比1∶2，潮气量按100 g体质量3～4 mL，在心脏搏动最明显处，胸骨左缘约1 cm处切开皮肤及肌层，顺第3肋或第4肋间隙方向分开肋骨，暴露心脏，在左心耳边缘下2 mm处结扎左冠状动脉前降支，闭胸后消毒切口，术后腹腔注射少量青霉素以预防感染。 若术后第 2 天心电图显示病理性 Q 波至少分布于Ⅰ、aVL、V3～V6导联，可兼有V1、V2导联，且病理性Q波大于7个，则判断为造模成功[6]。

1.5.2 动物分组及给药剂量 将实验大鼠分为模型组、假手术组、益气泻肺汤组，每组8只，模型组与益气泻肺汤组大鼠根据心电图Q波数量分层随机分组。于术后第2天开始给药，益气泻肺汤组予益气泻肺汤13 g/(kg·d)灌胃，假手术组及模型组按100 g体质量1 mL纯净水灌胃，共给药8周。

1.6 检测指标及方法

1.6.1 大鼠心功能检测 取材前所有实验大鼠行彩色多普勒超声心动图检查，分别取左室乳头肌短轴切面、左室长轴切面，测定大鼠左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)，每只大鼠测量 3 次，以平均值为最终结果。

1.6.2 心肌组织病理变化 沿着心脏最大横径位置进行横切，选择部分组织先用4%多聚甲醛固定，24 h后进行常规石蜡包埋，4 μm连续切片。经脱蜡、染色、脱水、透明和封片等苏木精-伊红(HE)染色标准流程后通过显微镜拍摄并分析图像，观察心肌组织的病理形态学变化。

1.6.3 舌象 取材前进行舌象采集：采集前用1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠，解剖板固定大鼠四肢，用镊子轻轻夹起大鼠舌头，暴露舌腹面，于每日同一时间、相同光源下用相机拍摄大鼠舌腹面，采集大鼠舌象。

1.6.4 大鼠Morris水迷宫实验 假手术组、模型组、益气泻肺汤组大鼠给药8周后行水迷宫实验，包括定向航行实验(place navigation performance，PNP)以及空间探索实验(spatial probe performance，SPP)，目的是通过分析大鼠寻找平台的潜伏期以及穿越平台区域次数变化，观察大鼠寻找平台路程，从而测试大鼠对平台位置的记忆能力和空间学习能力。

1.6.5 血清AngⅡ检测 经腹主动脉采集大鼠血液后，转速3 000 r/min，4 ℃温度下离心10 min，取血清，采用ELISA法检测各组大鼠血清AngⅡ水平，严格按照试剂盒说明书进行操作。

2 结 果

2.1 3组大鼠心脏超声指标比较 与假手术组比较，模型组大鼠LVEF、LVFS水平明显降低，差异均有统计学意义(P<0.01)；与模型组比较，益气泻肺汤组LVEF、LVFS水平明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。详见表1。3组大鼠心脏超声收缩期图像见图1。

表1 3组大鼠LVEF、LVFS水平比较(±s) 单位：%

图1 3组大鼠心脏超声收缩期图像 (A为假手术组；B为模型组；C为益气泻肺汤组。箭头标示为3组大鼠心脏收缩期图像)

2.2 3组大鼠心肌组织病理结果比较 假手术组大鼠心肌组织形态正常，结构清楚，细胞排列整齐致密，胞核尺寸均一；模型组大鼠心肌细胞排列紊乱，出现水肿、变性、坏死，胞核固缩，细胞间隙增大，可观察到大量炎性细胞浸润；益气泻肺汤组大鼠的心肌结构较模型组有不同程度的改善，心肌纤维较完整，排列较整齐，少量炎性细胞浸润，细胞染色相对较均匀。详见图2。

图2 各组大鼠心肌组织病理结果比较(HE，×200)(箭头标示为肥大的心肌细胞，且可以看到胞核固缩)

2.3 3组大鼠舌象观察 通过观察采集到的大鼠舌象，发现模型组大鼠舌腹面舌色较假手术组紫暗，而益气泻肺汤组大鼠舌质瘀滞程度较模型组改善。详见图3。

图3 各组大鼠舌象

2.4 水迷宫实验结果

2.4.1 3组大鼠逃避潜伏期比较 水迷宫实验进行3d，与假手术组比较，模型组大鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.05)；与模型组比较，益气泻肺汤组逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)。详见图4。

图4 3组大鼠逃避潜伏期比较

2.4.2 3组空间探索实验穿越平台次数比较 与假手术组比较，模型组大鼠穿越平台次区域数明显减少(P<0.05)，与模型组比较，益气泻肺汤组穿越平台区域次数显著增多(P<0.05)。详见表2及图5。

表2 3组大鼠穿越平台区域次数比较(±s) 单位：次

图5 3组大鼠空间探索实验轨迹图比较

2.5 3组大鼠血清AngⅡ浓度比较 与假手术组比较，模型组大鼠血清AngⅡ浓度明显升高(P<0.05)；与模型组比较，益气泻肺汤组大鼠血清AngⅡ浓度明显降低(P<0.05)。详见表3。

表3 3组大鼠血清AngⅡ浓度比较(±s) 单位：ng/L

3 讨 论

CHF病人认知功能障碍的发生率与日俱增，并且CHF确诊人群中40%～50%在6个月内会再次入院，而部分病人再入院可能与其认知功能障碍有关[7]。因此，心脏功能受损和认知水平下降之间的恶性循环，仍是一个值得关注的问题[8]。深入研究心与脑的关系对于提高CHF病人生活质量、降低再入院率及死亡率具有重要意义。目前针对CHF伴认知功能障碍的治疗有血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibitors，ACEI)等药物疗法，心脏移植和再同步治疗手术途径以及联合有氧运动、认知训练、理疗等多种方案[9]，但在人群普适度、药物不良反应等方面依旧存在一定的限制性，与此同时，中医药治疗CHF并改善认知功能的临床疗效具有明显优势。

中医认为心脑之间的关系密不可分，近代医学家张锡纯很早提出“心脑共主神明”，心的精气流注于脑，神得到充养而使脑主宰人体生命活动，产生思维意识，支配相应行为[10]，心脑通过脏腑经络在结构上相互连接，功能上相互协调，共同统摄人体精神及躯体活动。CHF属中医“心水”“心悸”“喘证”等范畴，该病病位在心，以气短、喘憋、心慌为主要表现。郭维琴教授认为气虚血瘀、阳虚水泛型心力衰竭在临床最为常见，以外感风邪、情志内伤、劳逸失节等为诱因，耗伤心气，气虚可致阳虚，血液失其温煦，津液运行停滞，则水停扰肺[11-12]，若心气虚则推动无力、瘀血痰浊阻闭心窍，日渐肾精亏虚，可致神失所养，髓减脑消，神机失用，发为痴呆[13]。因此，郭维琴教授认为在临床治疗CHF伴认知障碍时应注意攻补兼施，坚持益气活血为主，兼顾温阳利水的基本法则。益气泻肺汤方中人参、生黄芪补元气，温通心阳，桑白皮、葶苈子泻肺气，消痰平喘，车前子、茯苓健脾气，利水渗湿，配远志以安神益智，佐菖蒲以开窍豁痰，同川芎、郁金达活血理气通络之效[14]。已有临床试验证实，与单纯西药治疗比较，联合中医益气泻肺治法能够大幅提高病人LVEF，减低病人血清氨基末端B型尿钠肽前体(NT-proBNP)水平，明显改善病人心力衰竭症状，提高生活质量[15]。

本实验结果显示，经过益气泻肺汤干预后，CHF大鼠超声心动图可见心肌收缩能力较模型组提高，LVEF、LVFS水平较模型组提高，证实益气泻肺汤可以改善CHF大鼠心脏泵血功能；HE染色病理结果显示，益气泻肺汤组大鼠心肌细胞相对于模型组排列整齐，且细胞水肿及炎性细胞浸润程度均减轻，提示益气泻肺汤能够在一定程度上改善心肌纤维化，延缓心室重构。结合大鼠舌象，模型组大鼠舌象较假手术组紫暗，符合气虚血瘀型CHF证型特点，益气泻肺汤组大鼠舌腹面舌色瘀暗程度较模型组明显改善，提示大鼠气虚血瘀的程度得到缓解。水迷宫实验结果显示，模型组大鼠较假手术组逃避潜伏期延长，穿越平台区域次数减少，说明CHF大鼠确已存在空间学习以及记忆能力下降，而益气泻肺汤组逃避潜伏期较模型组明显缩短，穿越平台区域次数较模型组增多，证实益气泻肺汤能够提高CHF大鼠空间学习和记忆能力。

目前关于CHF导致认知功能障碍的机制尚不统一，许多研究者认为CHF认知功能障碍与大脑低灌注相关[16]。然而，在射血分数保留的CHF病人中，认知障碍的出现也同样常见，说明心力衰竭引起的痴呆不完全是脑的低灌注所致[17]。在心力衰竭病人血压偏低的情况下继续给予 ACEI类药物治疗，仍能够使认知障碍得到极大的改善，提示 ACEI 对于认知功能的改善独立于其降压作用[18]。有研究表明，CHF病人肾素-血管紧张素-醛固酮(RAAS)系统激活，释放过多的神经递质与积聚的Aβ淀粉样蛋白具有神经元细胞毒性，进而导致记忆力减退、执行能力下降等认知功能损伤[19-20]。另有实验动物证实，AngⅡ促进转化生长因子-β(TGF-β)释放增加，催化炎症反应，导致神经细胞肿胀、坏死、凋亡，促进认知功能障碍发生发展[21]。本研究结果显示，模型组大鼠血清AngⅡ浓度较假手术组明显升高，益气泻肺汤组大鼠血清AngⅡ浓度较模型组显著减少，提示益气泻肺汤改善CHF认知功能障碍可能与下调AngⅡ水平有关。

综上所述，益气泻肺汤能够改善CHF大鼠心脏泵血功能，延缓心肌重塑进程，整体改善心脏功能，并且通过降低CHF大鼠血清AngⅡ浓度，抑制RAAS系统，对改善大鼠认知水平起到积极作用。