小檗堿對(duì)心肌肥厚大鼠模型心功能的影響

陳志冬　唐坎凱　劉鳳琪　邵學(xué)平

[摘要] 目的 分析小檗堿對(duì)心肌肥厚大鼠模型心功能的影響。 方法 將36只雄性BD大鼠，隨機(jī)分為空白對(duì)照組、心肌肥厚組、小檗堿治療組，每組12只，其中心肌肥厚組、小檗堿治療組大鼠構(gòu)建為心肌肥厚模型。小檗堿治療組每日灌服小檗堿，其余兩組給予等量生理鹽水灌服。飼養(yǎng)4周后測(cè)量大鼠心功能指標(biāo)、心重指數(shù)及左心室膠原分布。 結(jié)果 空白對(duì)照組大鼠左室舒張末期內(nèi)徑（Left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（Left ventricular end systolic diameter，LVESD）、全心重量（Heart weight，HW）/體重（Body weight，BW）、左心室重量（Left ventricular weight，LVW）/BW、右心室重量（Right ventricular weight，LVW）/BW、心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)（Interstitial collagen volume fraction，ICVF）、心肌血管周?chē)z原面積（Perivascular collagen area，PVCA）均低于心肌肥厚組、小檗堿治療組，HR高于心肌肥厚組，低于小檗堿治療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;小檗堿治療組LVEDD、LVESD、HW/BW、LVW/BW、RVW/BW、ICVF、PVCA均低于心肌肥厚組，而心率（HR）高于心肌肥厚組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。 結(jié)論 小檗堿可以有效修復(fù)大鼠心肌肥厚引發(fā)的心功能損傷，改善其心重指數(shù)，抑制Ⅰ型膠原增生，對(duì)臨床治療心肌肥厚有一定的指導(dǎo)作用。

[關(guān)鍵詞] 小檗堿;心肌肥厚;心功能;心重指數(shù);左心室膠原分布

[中圖分類(lèi)號(hào)] R285.5 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] 1673-9701（2020）23-0038-03

Effect of berberine on cardiac function in rats with myocardial hypertrophy

CHEN Zhidong ? TANG Kankai ? LIU Fengqi ? SHAO Xueping

Department of Critical Medicine， the First People's Hospital of Huzhou City in Zhejiang Province，Huzhou ? 313000，China

[Abstract] Objective To analyze the effect of berberine on cardiac function of cardiac hypertrophy rats. Methods 36 male BD rats were randomly divided into blank control group， myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， with 12 rats in each group. Rats in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group were constructed as myocardial hypertrophy models. Berberine was administrated daily in the berberine treatment group， and the other two groups were administrated with the same amount of normal saline. After 4 weeks of feeding， cardiac function index， cardiac weight index and left ventricular collagen distribution were measured. Results In the blank control group， left ventricular end diastolic dimension（LVEDD）， left ventricular end systolic diameter（LVESD）， heart weight/body weight（HW/BW）， left ventricular weight（LVW/BW）， right ventricular weight（RVW/BW）， interstitial collagen volume fraction（ICVF） and perivascular collagen area（PVCA） were lower than those in the myocardial hypertrophy group and berberine group， HR was higher than that in the myocardial hypertrophy group and berberine treatment group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. LVEDD， LVESD， HW/BW， LVW/BW， RVW/BW， ICVF， PVCA in the berberine treatment group were lower than those in the myocardial hypertrophy group， while the HR was higher than the myocardial hypertrophy group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion Berberine can effectively repair the cardiac function damage caused by cardiac hypertrophy， improve the cardiac weight index， inhibit the proliferation of type I collagen， and has a certain guiding role in the clinical treatment of cardiac hypertrophy.

[Key words] Berberine; Cardiac hypertrophy; Cardiac function; Cardiac weight index; Left ventricular collagen distribution

心肌肥厚多是因長(zhǎng)期壓力負(fù)荷過(guò)重引發(fā)的代償反應(yīng)，心臟瓣膜疾病、高血壓等疾病均可導(dǎo)致該現(xiàn)象產(chǎn)生[1]。早期心肌肥厚可以維持心臟正常的血循環(huán)，但應(yīng)注意的是長(zhǎng)期心肌肥厚會(huì)導(dǎo)致心功能紊亂，其會(huì)促使心源性猝死的風(fēng)險(xiǎn)增加，嚴(yán)重威脅患者的生命安全[2-3]。心肌肥厚的治療一直是眾多學(xué)者的重點(diǎn)研究方向，隨著其研究的深入，出現(xiàn)了一系列治療心肌肥厚的藥物，如姜黃素、血管緊張素受體拮抗劑、小檗堿等，而小檗堿是其中療效確切且使用廣泛的藥物，其作為異喹啉類(lèi)生物堿，對(duì)心肌肥厚有較好的保護(hù)作用[4-7]。為進(jìn)一步探討其抗心肌肥厚的作用機(jī)制，本研究構(gòu)建了相應(yīng)的大鼠模型，觀察小檗堿對(duì)大鼠心功能的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

本研究飼養(yǎng)的36只雄性BD大鼠均購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，體重228～246 g，平均（235.07±12.25）g，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。

1.2 方法

將大鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、心肌肥厚組、小檗堿治療組，每組12只，其中心肌肥厚組、小檗堿治療組均按照于怡卉等[8]研究方法制備心肌肥厚模型，即腹腔注射0.03 mL/kg10%水合氯醛，使用呼吸機(jī)正壓通氣，并將左頸總動(dòng)脈及無(wú)名動(dòng)脈間的主動(dòng)脈結(jié)扎于22號(hào)針頭，隨即退出針頭。造模完成后，給予小檗堿治療組大鼠每日一次灌胃10 mg/kg小檗堿，空白對(duì)照組、心肌肥厚組大鼠給予等量生理鹽水灌胃，4周后測(cè)量大鼠各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 心功能指標(biāo)檢測(cè) ?給藥結(jié)束后，將45 mg/kg的戊巴比妥鈉注射于大鼠腹腔，仰臥位固定大鼠，使用彩色多普勒超聲診斷儀（日本TOSHIBA公司）測(cè)量其LVEDD、LVESD。分離大鼠右側(cè)頸動(dòng)脈，由頸總動(dòng)脈插入18G靜脈套管（美國(guó)BD公司）至左心室，連接生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)（北京智鼠多寶生物科技有限責(zé)任公司）測(cè)定其HR。

1.3.2 心重指數(shù)檢測(cè) ?稱(chēng)取三組大鼠BW后處死，迅速開(kāi)胸取出心臟，剪去周?chē)笱?，清除心外膜脂肪組織，以濾紙吸干血液后稱(chēng)取HW，隨后剪去心房，稱(chēng)取LVW和RVW，計(jì)算HW/BW、LVW/BW、RVW/BW。

1.3.3 左心室膠原分布檢測(cè) ?將大鼠心臟制作為載玻片，取石蠟切片涂于載玻片上，于二甲苯中洗至脫蠟，以0.1%苦味酸-天狼星紅溶液（美國(guó)Sigma公司）染色1 h，流動(dòng)自來(lái)水沖洗5 min后，滴加蘇木素復(fù)染，給予不同梯度的乙醇脫水干燥，二甲苯透明5 min，以中性樹(shù)脂封片，使用偏振光顯微鏡（日本NIKON公司）觀察染色結(jié)果，并以Image ProPlus5.0.2測(cè)量ICVF、PVCA，ICVF=心肌間質(zhì)膠原面積/圖像視野面積;PVCA=心肌血管周?chē)z原面積/心肌血管腔面積。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用IBM SPSS Statistics 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組大鼠心功能指標(biāo)分析

空白對(duì)照組大鼠LVEDD、LVESD均低于心肌肥厚組、小檗堿治療組，HR高于心肌肥厚組，低于小檗堿治療組（P<0.05）;小檗堿治療組LVEDD、LVESD低于心肌肥厚組，而HR高于心肌肥厚組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表1。

2.2 三組大鼠心重指數(shù)比較

空白對(duì)照組大鼠HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚組、小檗堿治療組（P<0.05）;小檗堿治療組HW/BW、LVW/BW、RVW/BW低于心肌肥厚組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2。

2.3 三組大鼠左心室膠原分布比較

空白對(duì)照組大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚組、小檗堿治療組;小檗堿治療組大鼠ICVF、PVCA低于心肌肥厚組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表3、封三圖6。

3 討論

心肌肥厚是指心臟受到多種因素刺激而產(chǎn)生的代償性反應(yīng)，其可分為生理性和病理性病變[9]。其中生理性心肌肥厚多是人體正常的代償功能，其可以促進(jìn)心肌收縮力加強(qiáng)，使心臟維持正常的血循環(huán)，多發(fā)生于妊娠期和運(yùn)動(dòng)后;病理性心肌肥厚則為長(zhǎng)期慢性壓力或容量負(fù)荷導(dǎo)致的病理性反應(yīng)，其可伴有心功能不全、心肌結(jié)構(gòu)變化、心力衰竭等癥狀，嚴(yán)重威脅患者生命安全[10-12]。心肌肥厚的治療一直是臨床研究的重點(diǎn)項(xiàng)目，而近期研究提示小檗堿對(duì)心肌肥厚有較好的保護(hù)作用[13-14]。

小檗堿又稱(chēng)黃連素，其是從黃柏、黃連、三顆針等植物中提取的生物堿，常用于治療痢疾、細(xì)菌性胃腸炎等消化道疾病，但近年來(lái)，逐漸有學(xué)者認(rèn)識(shí)到其對(duì)心血管疾病的防治作用[15]。蘆琨等[16]研究指出小檗堿對(duì)心血管具有保護(hù)作用;于立明等[17]研究顯示小檗堿可以減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷;晉金蘭等[18]報(bào)道小檗堿對(duì)心肌梗死大鼠心室重塑的作用。

為進(jìn)一步探討小檗堿治療心肌肥厚的效果，本研究構(gòu)建了相應(yīng)的大鼠模型，通過(guò)不同的培養(yǎng)方式，研究其對(duì)大鼠心功能的影響。本研究結(jié)果顯示，小檗堿治療組LVEDD、LVESD低于心肌肥厚組，提示小檗堿可以有效糾正因心肌肥厚引發(fā)的心臟結(jié)構(gòu)改變，而小檗堿治療組HR高于心肌肥厚組，證明小檗堿增強(qiáng)了大鼠的心臟收縮能力;由于心肌增厚會(huì)使心重指數(shù)顯著上升，其可以作為療效評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)[19]。本研究結(jié)果提示，小檗堿治療組HW/BW、LVW/BW、RVW/BW均低于心肌肥厚組，提示小檗堿可以減輕心肌肥厚，維持正常的心臟重量;心肌肥厚主要的顯微結(jié)構(gòu)變化為心肌間質(zhì)纖維化，是心功能障礙的主要病理基礎(chǔ)，因此治療心肌肥厚的原則是抑制心肌纖維化[20]。本研究指出，小檗堿治療組大鼠ICVF、PVCA均低于心肌肥厚組，提示小檗堿具有逆轉(zhuǎn)心肌纖維化的作用，抑制纖維細(xì)胞增殖。需要注意的是，本研究中灌服小檗堿的大鼠相關(guān)指標(biāo)仍未恢復(fù)至正常水平，這可能是由于研究時(shí)間較短所致，為提高結(jié)果準(zhǔn)確性，仍需探討觀察時(shí)間延長(zhǎng)后小檗堿對(duì)相關(guān)心功能指標(biāo)的影響效果。

綜上所述，小檗堿可以有效修復(fù)大鼠心肌肥厚引發(fā)的心臟結(jié)構(gòu)改變與心功能損傷，減輕心肌肥厚，抑制心肌纖維化，是臨床治療心肌肥厚的可選方法。

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（收稿日期：2019-10-16）

[基金項(xiàng)目] 浙江省基礎(chǔ)公益研究計(jì)劃項(xiàng)目（LY19H020001）;浙江省湖州市科學(xué)技術(shù)局公益性技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目（2018GY28）

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