动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是发生于动脉壁的一种慢性炎症性疾病。AS的病理特征主要包括巨噬细胞衍生的泡沫细胞在血管壁的积累,并伴随着广泛的趋化因子、细胞因子和生长因子的产生和蓄积[1]。炎症反应出现在AS形成的各个阶段,炎症反应中重要的转录因子核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)是影响AS形成的重要因素。NF-κB调控参与早期低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)的修饰和炎性脂质形成过程的酶类[2],并与AS发生的多种病理过程相关,包括泡沫细胞形成、血管炎症、血管平滑肌细胞增殖与血管钙化及斑块进展。相反,抑制NF-κB信号通路已被证明能够防治AS形成[3]。KONDO等[4]研究结果表明,可溶性细胞间黏附分子-1(soluble intercelluar adhesion molecule 1,sICAM-1)水平可能独立于传统的危险因素,对颈动脉粥样硬化的进展有预测价值。毛洋等[5]研究亦证明了ICAM-1促进AS的进展、斑块内血管新生及动脉粥样硬化斑块的不稳定。中医认为,气虚、痰浊、血瘀是AS的重要病理因素[6]。气虚则血流不畅,脉道受阻,化瘀生痰。张艳等 [7] 认为,AS为本虚标实之病,本虚多为禀赋不足,素体亏虚,或年老体弱,脏腑功能失调。标实者,不外乎痰浊、瘀血、毒邪等实邪为患。我院自拟方黄连降脂合剂针对AS中医病因病机,运用清热解毒,燥湿化瘀为治则,对AS的中医药防治进行了尝试。本研究旨在探讨黄连降脂合剂对大鼠血脂水平及血管组织中ICAM-1、NF-κB的影响,从而进一步明确该方在防治AS中的作用及可能机制。
健康纯种SD雄性大鼠,无特定病原体(SPF)级,体质量(200±20) g,48只,购自湖北省实验动物研究中心,动物合格证编号:No.42000600000069,使用许可证号:SYXK(鄂)2014-0030。SD雄性大鼠饲养在带不锈钢盖底的塑料笼内,每笼6只,自由饮水,室内温度为25 ℃,湿度为60%,饮水为普通自来水,饲料和水均可由大鼠自行随意摄取,12 h光照,12 h无光照,早上8:00开始给光照。
黄连降脂合剂(黄连8 g、三七3 g、天麻10 g、葛根30 g、半夏10 g、陈皮10 g),由我院制剂中心按上述比例,称取中药饮片,煎煮3次,并以75%乙醇提取回收浓缩为含生药4 g·mL-1浓度的药液;西药对照采用氟伐他汀钠胶囊(北京诺华制药有限公司,批号:X0223)20 mg,取内容物研末,用0.9%氯化钠溶液调制成20 mg·mL-1浓度的混悬液(按药理公式换算大鼠单位体质量用药相当于人体的20倍)[8]。以上各药按相应剂量配制成溶液备用。
适应性喂养1周后,随机分为正常对照组、模型对照组、他汀组、中药组,每组各12只。正常对照组喂基础饲料和普通自来水。模型对照组及各治疗组以高脂维生素D3饲料(胆固醇2%、胆酸钠0.5%、猪油3%、丙基硫氧嘧啶0.2%、维生素D3粉剂0.012 5%和基础饲料,由湖北省疾控中心加工,武汉亿阳科技有限公司Co-60辐照6 h)喂养,实验开始时于大鼠右下肢肌内注射维生素D3针剂(3×105 U·kg-1),每隔30 d重复一次。参照赵娟等[9]介绍的方法制作AS模型。连续12周。于造模开始后第5周,他汀组大鼠给予氟伐他汀混悬液(10 mL·kg-1·d-1)灌胃;中药组大鼠给予黄连降脂合剂(10 mL·kg-1·d-1)灌胃;正常对照组和模型对照组均给予等容积0.9%氯化钠溶液(10 mL·kg-1·d-1)灌胃。连续8周。
各组大鼠用20%乌拉坦溶液(0.6 mL:100 g)腹腔麻醉。①腹主动脉取血,分离血清,-80 ℃冰箱保存,用于检测大鼠血脂水平;②取主动脉弓段标本,8%多聚甲醛固定12 h,常规脱水、石蜡包埋和切片,苏木精-伊红(HE)染色和油红O染色检测AS血管病理变化和病变成分;③取胸腹段主动脉标本,分离血管外脂肪组织,0.9%氯化钠溶液冲洗,液氮保存,用于Western blotting(DYY-Ⅲ-8B稳压稳流电泳仪,北京六一仪器厂)和实时定量-聚合酶链反应(RT-PCR)检测(PTC-100TMPCR扩增仪,美国MJ Reseach InC)和定量分析。
1.5.1 检测大鼠血脂水平变化 采用PAP酶法测定大鼠血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)水平,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量用磷钨酸钠镁沉淀法测定,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)则按Friedewald公式LDL-C=TC-(1/5TG+HDL-C)计算。
1.5.2 观察大鼠主动脉组织病理变化 HE染色观察大鼠腹主动脉病理改变;油红O染色观察大鼠主动脉脂质沉积变化。
1.5.3 检测大鼠主动脉ICAM-1、NF-κB蛋白和mRNA表达 Western blotting检测ICAM-1、NF-κB的蛋白表达水平:提取样本组织蛋白样品,配制聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE),通过电泳(DYY-Ⅲ-8B稳压稳流电泳仪)将蛋白质样品在SDS-PAGE上进行分离。转膜,封闭,一抗孵育,二抗孵育,显色成像(GDS凝胶成像分析系统,法国Bio-Profil)。Qantity one 分析灰度值和定量分析; RT-PCR 半定量分析ICAM-1、NF-κB mRNA的表达水平:Trizol (Promega)试剂提取细胞总RNA,取总RNA 1 μg用于合成cDNA,按试剂盒(MBI)说明书进行操作。取RT-PCR产物进行2%琼脂糖凝胶电泳(含溴化乙锭0.5 μg·mL-1)。GDS凝胶成像并分析光密度,以待测基因与相应GAPDH光密度比值作为产物的相对表达量,PCR引物从Gene Bank获得,并用Prime5.0版软件设计,由宝生物工程(大连)有限公司合成。见
PCR引物设计 Primer sequences for PCR
靶基因
引物序列
扩增长度/bp
GAPDH
5'-ATTGTCAGCAATGCATCCTG-3'
5'-GTAGGCCATGAGGTCCACCA-3'
555
ICAM-1
5'-CACAGGTGGTGCTI'CTGAAC-3'
5'-CTCCTGAGCCTTCTGTAACTTG-3'
540
NF-κB
5'-GAAGAAGCGAGACCTGGAG-3'
5'-TCCGGAACACAATGGCCAC-3'
398
统计处理采用SPSS13.0版统计软件,实验数据以均数±标准差(
见表2。模型对照组大鼠血清中TC、TG、LDL-C含量明显升高,HDL-C含量明显降低,与正常对照组比较差异有统计学意义(
各组大鼠主动脉壁的病理表现与笔者[10]以前研究报道的病理变化结果基本一致。脂质沉积油红O染色结果显示,正常对照组大鼠主动脉壁油红O染色未见明显脂滴,而模型对照组沉积的脂滴分布显著增加;他汀组和中药组油红O染色沉积的脂质含量明显减少,且中药组与他汀组比较脂质含量减少亦更明显(图1)。
ICAM-1和NF-κB蛋白表达及半定量分析结果显示,正常对照组ICAM-1、NF-κB蛋白表达水平很低或几乎无表达,模型对照组蛋白表达水平与正常对照组比较则显著增加(
AS是一种多因素、多基因共同作用的疾病。从最初病变到斑块破裂,炎症反应可作为影响AS发生发展全过程的关键因素[11]。NF-κB信号能诱导内皮细胞黏附分子的产生及巨噬细胞对动脉粥样斑块的损伤,促进细胞因子和趋化因子在主动脉中的表达,并通过调节血管壁促炎基因表达影响AS的发展[12]。ICAM-1可表达于血管内皮细胞表面,促进血液中的单核细胞、巨噬细胞等炎症细胞向内皮细胞黏附,并进入内皮下成为泡沫细胞,从而促进AS的发展[13]。本研究结果表明,自拟方黄连降脂合剂能够显著降低AS大鼠血清TC、TG、LDL-C水平(
黄连降脂合剂以清热解毒、燥湿化瘀为治则,以黄连、葛根、天麻、三七、半夏、陈皮组方,运用中医辨证论治方法,在AS的防治上体现多途径、多环节、多靶点干预的优势。本研究表明,黄连降脂合剂能够降低血脂、抑制血管组织中ICAM-1、NF-κB产生,从而发挥其抗AS作用。在应用中医药防治AS时,可从抗炎角度入手,通过干预炎症反应中的一些关键环节,阻断血管炎症反应,进而防止AS进展。本研究可为中医药防治AS 提供新的思路和线索。
The authors have declared that no competing interests exist.