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HERALD OF MEDICINE, 2018, 37(5): 523-526
doi: 10.3870/j.issn.1004-0781.2018.05.004
黄连降脂合剂对动脉粥样硬化大鼠血管炎症反应相关因子表达的影响
Effect of Huanglian Jiangzhi Decoction on the Expression of Inflammatory Response Factors in the Blood Vessels of Atherosclerosis Rats
田立群, 柯于鹤, 祝炜, 段刚峰, 郑琼莉, 文飞

摘要: 目的 观察黄连降脂合剂对动脉粥样硬化(AS)大鼠血管组织细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和核因子-κB(NF-κB)表达的影响,探讨其防治AS的可能作用机制。方法 成年雄性SD大鼠48只,随机均分为正常对照组、模型对照组、他汀组(氟伐他汀混悬液10 mL·kg-1·d-1,灌胃)和中药组(黄连降脂合剂10 mL·kg-1·d-1,灌胃)。连续8周后,比较各组大鼠的血脂及主动脉组织中ICAM-1mRNA、NF-κB蛋白和mRNA的表达水平。结果 与模型对照组比较,他汀组和中药组大鼠血脂多项指标水平明显改善(P<0.05),ICAM-1和NF-κB的蛋白和mRNA表达水平明显降低(P<0.05);中药组与他汀组差异无统计学意义(P>0.05)。结论 黄连降脂合剂明显抑制AS大鼠血管ICAM-1和NF-κB的表达,显著改善AS大鼠血脂水平,从而发挥抗AS作用。
关键词: 黄连降脂合剂 ; 动脉粥样硬化 ; 细胞间黏附分子-1 ; 核因子-κB;

Abstract:
Objective To explore the possible mechanisms of Huanglian Jiangzhi decoction in prevention and treatment of atherosclerosis by studying the effects of the decoction on the expression of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and nuclear factor kappa B (NF-κB) in atherosclerosis rats’ vascular tissues. Methods A total of 48 adult male healthy SD rats were randomly divided into four groups of equal size: normal control group, model control group, statin group (fluvastatin mixed suspension, 10 mL·kg-1·d-1, ig ) and decoction group (Huanglian Jiangzhi decoction, 10 mL·kg-1·d-1, ig) . Then the levels of rats’ serum lipid, as well as the expression of ICAM-1, NF-κB protein and mRNA were compared between groups. Results Compared with the model control group, there were significant improvements in the levels of serum lipid, ICAM - 1, NF-κB protein and mRNA expressions in the statin group and the decoction group (P<0.05);while the differences between the decoction group and the statin group were not significant(P>0.05). Conclusion Huanglian Jiangzhi decoction can significantly inhibit the expressions of ICAM - 1 and NF-κB protein, also it can improve the serum lipid levels of AS rats, thus plays an anti-atherosclerosis role.
Key words: decoction ; Atherosclerosis ; Intercellular adhesion molecule-1 ; Nuclear factor kappa B

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。

1 材料与方法
1.1 实验动物

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。

1.2 实验药物

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。

1.3 动物分组及AS造模

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。

1.4 标本取材与制备

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 观测指标

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。见表1。

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

1.6 统计学方法

统计处理采用SPSS13.0版统计软件,实验数据以均数±标准差( x ¯ ±s)表示,单因素方差分析,以 P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 大鼠血脂水平变化

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(P<0.01);他汀组和中药组均可以显著降低实验大鼠血清TC、TG、LDL-C水平,提高血清HDL-C水平,与模型对照组比较均差异有统计学意义(P<0.05);中药组与他汀组间血脂水平差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 4组大鼠血清血脂水平比较
Tab.2 Comparsion of serum lipids among four groups of rats mmol·L-1,x¯±s,n=12
组别 TC TG LDL-C HDL-C
正常对照组 1.71±0.18 1.08±0.11 0.93±0.10 0.58±0.12
模型对照组 2.61±0.23*1 1.52±0.18*1 0.61±0.07*1 1.63±0.22*1
他汀组 2.03±0.12*2 1.21±0.14*2 0.76±0.12*2 0.98±0.16*2
中药组 2.11±0.13*2 1.28±0.11*2 0.81±0.15*2 1.03±0.17*2

Compared with normal control group,*1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.05

与正常对照组比较,*1P<0.01;与模型对照组比较,*2P<0.05

表2 4组大鼠血清血脂水平比较

Tab.2 Comparsion of serum lipids among four groups of rats mmol·L-1,x¯±s,n=12

2.2 各组大鼠腹主动脉病理改变及脂质沉积

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)。

图1 4组大鼠主动脉壁油红O染色脂质沉积情况(×100)
A.正常对照组;B.模型对照组;C.他汀组;D.中药组

Fig.1 Lipid deposition on aorta wall in four groups of rats (oil red O staining, ×100)
A.normal control group;B. model control group;C. statin group;D. decoction group

2.3 各组大鼠ICAM-1、NF-κB蛋白表达

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(P<0.01);而他汀组和中药组蛋白表达水平与模型对照组比较明显降低(P<0.05);中药组与他汀组间蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05)(图2)。

图2 4组大鼠主动脉ICAM-1和NF-κB的蛋白表达及半定量分析
A.Western blotting检测结果;B.ICAM-1、NF-κB蛋白表达的半定量分析(n=6);与正常对照组比较,*1P<0.01;与模型对照组比较,*2P<0.05

Fig.2 Semi-quantitative analysis on the protein expression of ICAM-1 and NF-κB in aorta of four groups of rats
A. results of Western blotting;B. semi-quantitative analysis of the protein expression of CAM-1 and NF-κB (n=6);compared with normal control group, *1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.05

2.4 ICAM-1 mRNA和NF-κB mRNA表达及半定量分析

结果显示,正常对照组ICAM-1 mRNA、NF-κB mRNA表达水平较低或几乎无表达,模型对照组mRNA表达水平与正常对照组比较则显著增加(P<0.01));而他汀组和中药组mRNA表达水平与模型对照组比较明显降低(P<0.05);中药组与他汀组间mRNA表达水平差异无统计学意义(P>0.05)(图3)。

图3 AS大鼠主动脉ICAM-1和NF-κB mRNA 的表达及半定量分析
A.RT-PCR检测结果;B.ICAM-1、NF-κb mRNA表达的半定量分析(n=6);与正常对照组比较,*1P<0.01;与模型对照组比较,*2P<0.05

Fig.3 Semi-quantitative analysis on the mRNA expression of ICAM-1 and NF-κB in aorta of four groups of rats
A. results of RT-PCR;B. semi-quantitative analysis of the mRNA expression of ICAM-1 and NF-κB (n=6);compared with normal control group, *1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.05

3 讨论

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(P<0.01),其效果与氟伐他汀无明显差异(P>0.05);同时,黄连降脂合剂也能明显抑制AS大鼠主动脉组织ICAM-1、NF-κB的表达(P<0.05)。

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.

参考文献

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Our previous study demonstrated that plasma concentration of high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) is a marker of carotid atherosclerosis activity. In this study, we investigated whether plasma levels of soluble cell adhesion molecules have potential value to predict atherosclerosis progression. The study included 192 outpatients 40-82 years of age who were treated for traditional risk factor for cardiovascular disease. Patients underwent repeated ultrasonographic evaluation for 53+/-11 months. Severity of atherosclerosis was evaluated by the maximal intimal-medial thickness (max-IMT), plaque number (PN) and plaque score (PS, the sum of all plaque thicknesses). Blood samples were collected for measurement of hs-CRP, soluble intercellular adhesion molecule (sICAM-1) and sP-selectin at the time of baseline examination. The development of atherosclerosis was estimated by the formula: Deltavalue/year=(last value-baseline value)/number of follow-up years. Multivariate linear regression analysis revealed that sICAM-1 was associated with DeltaIMT/year and DeltaPS/year, which was not the case for sP-selectin. sICAM-1 was closely associated with DeltaIMT/year especially in patients with apparent atheromatous plaque. Our results suggested that levels of sICAM-1 might have predictive value of progression of carotid atherosclerosis independently of traditional risk factors and hs-CRP.
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目的 探讨细胞间黏附分子1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子1(VCAM-1)与兔动脉粥样硬化斑块内血管新生的相关性.方法 25只纯种雄性新西兰大白兔给予球囊拉伤及1%胆固醇饲料喂养建立腹主动脉动脉粥样硬化模型,分别于建模后第4、6、8、10、12周末随机选取5只实验 兔行安乐死,取腹主动脉组织脱水,包埋制石蜡切片.石蜡切片进行HE染色以及免疫组织化学染色,分析小鼠抗兔巨噬细胞抗体11、ICAM-1、VCAM- 1、血小板内皮细胞黏附分子1的表达.结果 从4周到12周,斑块体积逐渐增大,巨噬细胞数量、ICAM-1与VCAM-1的表达量也逐渐增加.通过HE染色与血小板内皮细胞黏附分子1标记,第8周 斑块内可见新生血管出现,并且新生血管的数量在第10周与第12周逐渐增多.相关性分析显示ICAM-1与VCAM-1的表达与斑块内的血管新生密切相 关.结论 ICAM-1、VCAM-1与斑块内血管新生密切相关,它们促进了动脉粥样硬化斑块的进展和不稳定.
URL    
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目的:动脉粥样硬化(AS)是多种心脑血管疾病共同的发病基础,中医病机以气(阳)虚为本,痰浊、血瘀为标。AS初期当属气虚,中期则痰瘀并见,中晚期则痰瘀互结导致血脉凝塞。在AS病理变化中,炎症因子表达谱的异常改变是痰瘀病机的主要效应因素。因此,防治AS应以益气为本,痰瘀同治,抑制致炎性细胞因子,顾护心脉。
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动脉粥样硬化(AS)是临床常见致病因素,而动脉粥样硬化的致病 过程相对复杂.中医没有"动脉粥样硬化"名称,归属于中医"中风""眩晕""偏枯"等范畴.课题组通过大量临床观察,发现该病为本虚标实证,病因病机与 虚、瘀、痰、毒等致病因素关系密切;主要病因不外乎内因素体不足和外因饮食失调、情志不畅导致机体虚弱而引起.其病程历经本虚致实和标实致虚两个阶段,并 通过探讨其中医病因病机,有利于该病的早预防、早诊断、早治疗,更好地指导临床用药.
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目的 观察清热燥湿化瘀中药复方预防性给药时实验性高脂血症大鼠胸主动脉白介素-1β(1I-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)蛋白表达的影响,探讨清热 燥湿化瘀法防治动脉粥样硬化的可能机制.方法 50只大鼠随机分为正常组、模型组、氟伐他汀时照组、清热燥湿化瘀中药复方组.高脂饲料造模,于第5周同时预防性给予氟伐他汀及中药复方,12周后测定各 组大鼠胸主动脉IL-1β、TNF-α蛋白表达.结果 与正常组比较,模型组IL-1β、TNF-α表达明显升高(P0.05);而对于IL-1β表达的影响,中药组较模型组明显降低(P<0.01),中药组和西药组组间有统计学意义 (P<0.05).结论 清热燥湿化瘀法及其组方能有效调节实验大鼠血清脂质代谢紊乱,抑制炎症因子的表达,改善血管内皮细胞功能,而发挥抑制AS的作用.
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目的:探索维生素D3(VD3)联合高脂饲料快速建立大鼠动脉粥样硬化模型的方法.方法:健康雄性Wistar大鼠60只,分为对照组、高脂组、模型组.4周后,检测血清中Ca2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C的含量,制作胸主动及肝脏切片进行形态学观察.结果:模型组与对照组和高脂组相比,各血清学指标均明显升高(P<0.05);模型组胸主动脉内膜下可见明显的钙化、平滑肌细胞增生及泡沫样细胞,而高脂组大鼠胸主动脉未见明显变化;模型组肝细胞内有大量的脂滴空泡,肝系数明显高于高脂组和对照组(P<0.05).结论:大鼠腹腔注射VD3 70万U/kg,联合高脂饲料喂养.可快速成功复制大鼠动脉粥样硬化模型.
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目的观察黄连降脂合剂对AS大鼠气体信号分子硫化氢(H2S)调控的影响,并探讨黄连降脂合剂抗动脉粥样硬化(AS)的作用机制。方法采用高脂饲料喂养联合大剂量维生素D3腹腔注射复制大鼠动脉粥样硬化模型。随机分为正常组、模型组、黄连降脂合剂组、氟伐他汀组。12周以后酶法检测血脂,HE染色观察腹主动脉病理变化情况,采用去蛋白法检测H2S含量。结果正常组几乎无表达,中药组和氟伐他汀组组与模型组比较明显升高(P0.01);中药组与氟伐他汀组比较,H2S水平升高明显(P0.05)。结论黄连降脂合剂可能通过上调H2S的水平,从而防治AS形成。
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核因子-κB;

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Nuclear factor kappa B

作者
田立群
柯于鹤
祝炜
段刚峰
郑琼莉
文飞

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