艾葉油治療肺心病模型大鼠肺動脈高壓的實驗研究

韓 冰 應(yīng) 茵 丁曉霽 孫云峰 王 暉 浙江省立同德醫(yī)院藥劑科 杭州 310012

肺動脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）是肺心病發(fā)生發(fā)展的病理生理學(xué)基礎(chǔ)，持續(xù)的肺動脈高壓，最終將導(dǎo)致右心室肥厚、擴大，甚至右心衰竭，肺動脈壓越高，其預(yù)后越差[1]。本實驗采用野百合堿誘導(dǎo)建立肺心病大鼠模型，旨在觀察艾葉油對肺心病模型大鼠PAH 的干預(yù)作用。

1 實驗材料

1.1 動 物 健康成年SD 大鼠40 只，雌雄各半，體質(zhì)量（200±20）g，由上海西普爾-必凱實驗動物有限公司提供。動物使用許可證號：SYXK（浙）2009-0122。

1.2 藥 物 艾葉油（艾葉提取物，浙江省中醫(yī)藥研究院）；氯化鈉注射液（規(guī)格：250mL，批號711041602，四川科倫藥業(yè)股份有限公司）；野百合堿（規(guī)格：5g，批號12120505，上海惠誠生物科技有限公司）；戊巴比妥鈉（批號110122，德國分裝）；硝苯地平片（規(guī)格：10mg，批號111203，浙江萬馬藥業(yè)有限公司）；食用油（批號105960，山東魯花花生油）。

2 實驗方法

2.1 造模及給藥 40 只大鼠隨機分為正常對照組、模型組和艾葉油高、低劑量組，每組10 只。正常對照組大鼠皮下注射等量乙醇：生理鹽水=2∶8 的混合溶液；其余各組大鼠一次性皮下注射野百合堿（MCT，以乙醇：生理鹽水=2∶8 為溶劑）60mg/kg，造模后第8天開始灌胃，正常對照組、模型組每天生理鹽水灌胃8mL/kg；艾葉油高、低劑量組每天給藥量分別為1.8、0.2g/kg（與8mL/kg 食用油混合后給藥），每天1 次，連續(xù)給藥21 天，末次給藥后1h 監(jiān)測指標。

2.2 指標檢測

2.2.1 右心室壓和肺動脈壓檢測 采用右心導(dǎo)管法。將特制好的PE50 管預(yù)充滿肝素生理鹽水（避免管腔內(nèi)存在氣泡）后接三通管再經(jīng)壓力換能器和記錄系統(tǒng)相連，壓力校零備用。大鼠稱重后，麻醉，取正中右側(cè)縱向切口約0.5cm，分離暴露右頸外靜脈，結(jié)扎遠心端，在結(jié)扎處的血管壁上用眼科剪小心剪一“V”型小口，插管，并用手術(shù)線將血管和PE50 管輕輕結(jié)扎，緩緩向前推進，使PE50 管從右心房進入右心室，最后達到肺動脈，此過程需要在記錄系統(tǒng)上密切觀察壓力大小和波形，根據(jù)導(dǎo)管插入的長度、肺動脈壓力的波形和壓力值判斷導(dǎo)管是否已到達肺動脈，并做好相應(yīng)的壓力和波形記錄，待穩(wěn)定后記錄平均肺動脈壓（mean pulmonary arterial pressure，mPAP）。

2.2.2 計算右心肥厚指數(shù) 開胸處死動物，取出心臟，沿房室溝剪去心房及大血管根部，沿后室壁間溝將其分離成右心室和左心室加室間隔，濾紙吸干多余的血，用電子天平稱量右心室游離壁（RV）及左心室加心室間隔（LV+S）的重量，并計算右心肥厚指數(shù)。右心肥厚指數(shù)（RVHI）=［RV/(LV+S)］×100%

2.2.3 肺指數(shù) 先向肺動脈內(nèi)注入生理鹽水，洗出肺內(nèi)血液，剪去肺門，濾紙吸干表面水分，電子天平稱量濕肺質(zhì)量（wW），計算肺指數(shù)。肺指數(shù)（LI）=濕肺質(zhì)量（wW）/體質(zhì)量（BW）×100%。

2.3 統(tǒng)計學(xué)方法 所有計量數(shù)據(jù)，各劑量組間及對照組作方差齊性檢驗，若方差齊（P＞0.05），則做單因素方差分析；若方差不齊（P＜0.05），則進行非參數(shù)檢驗（Kruskal-Wsllis H 檢驗），有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05），則各劑量組與對照組間做Mann-Whitney U 檢驗。

3 實驗結(jié)果

3.1 大體觀察 大鼠野百合堿造模后，體質(zhì)量比正常對照組明顯減輕，艾葉油給藥組無增加大鼠體質(zhì)量的作用。給藥3 周后，正常對照組未出現(xiàn)動物死亡，模型組死亡4 只，死亡率40%（P＜0.05），低劑量組死亡4 只，死亡率40%（P＜0.05），高劑量組死亡2 只，死亡率20%（P＜0.05）。實驗結(jié)果提示，艾葉油對野百合堿造模大鼠死亡率有干預(yù)作用，并與劑量有關(guān)。

3.2 各組大鼠右心室壓和肺動脈壓力、平均動脈壓比較 與正常對照組比較，模型組、艾葉油低、高劑量組大鼠平均右心室壓（meanrightventricularpressurem，mRVP）和平均肺動脈壓力（mPAP）、最大肺動脈壓力（Max mPAP）均顯著升高（P＜0.05 或P＜0.01）；與模型組比較，艾葉油低、高劑量組大鼠mPAP、mRVP 和Max mRVP 均顯著降低（P＜0.05 或P ＜0.01），見表1。

表1 各組大鼠右心室壓和肺動脈壓比較（） mmHg

表1 各組大鼠右心室壓和肺動脈壓比較（） mmHg

注：與正常對照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與模型組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

3.3 各組大鼠右心肥厚指數(shù)及肺指數(shù)比較 模型組大鼠右心室游離壁重量（RV）、濕肺質(zhì)量（wW）、右心肥厚指數(shù)（RVHI）及肺指數(shù)（LI）均顯著大于正常對照組（P＜0.01）；艾葉油高劑量組大鼠wW、RVHI 顯著低于模型組（P＜0.05），見表2。

表2 艾葉油對肺動脈高壓大鼠右心肥厚指數(shù)和肺指數(shù)的影響（）

表2 艾葉油對肺動脈高壓大鼠右心肥厚指數(shù)和肺指數(shù)的影響（）

注：與正常對照組比較，**P＜0.01；與模型組比較，△P＜0.05

4 討論

肺心病主要病理變化為肺動脈高壓（PAH）和心臟病變兩方面，其中PAH 是肺心病發(fā)病過程中的中心環(huán)節(jié)和先決條件，心臟病變是肺心病的最終歸宿和集中表現(xiàn)。主要治療措施有改善呼吸功能、糾正缺氧和二氧化碳潴留、抗凝劑、血管擴張劑的應(yīng)用等[2]。但目前尚缺乏成熟的治療藥物和措施。

艾葉為菊科植物艾蒿Artemisia argyi levl.et Vant.的干燥葉。中醫(yī)將艾葉歸類為祛寒藥，具有溫經(jīng)止血，散寒除濕之功效?！侗静輩R言》記載：“艾葉，暖血溫經(jīng)，行氣開郁之藥也。若氣血、痰飲、積聚為病，哮喘逆氣，骨蒸痞結(jié)，癱瘓癰疽等疾，灸之立起沉疴?！苯暄芯堪l(fā)現(xiàn)，艾葉除含有主要成分揮發(fā)油外，還含有鞣質(zhì)、黃酮類、多糖類、微量元素及其他成分[3-5]。艾葉還有抗細菌、抗病毒、平喘鎮(zhèn)咳、祛痰、抗過敏、抗凝止血、增強免疫力、解熱鎮(zhèn)靜、抗腫瘤、抑制心臟收縮及降壓作用[6-13]。

肺心病大鼠模型被廣泛應(yīng)用于大量基礎(chǔ)研究，其中通過皮下注射MCT 的方式誘導(dǎo)PAH 是最常用和比較成熟的方法[14]。造模前后大鼠不同程度出現(xiàn)肺啰音，并陸續(xù)出現(xiàn)死亡[15-17]。在本研究中，艾葉油用藥組大鼠死亡率明顯低于或等于模型組，提示艾葉油能夠改善PAH 大鼠的生存率。低劑量組大鼠死亡率高，這可能是由于在實驗操作中灌胃操作不當，劃傷氣管引發(fā)炎癥等因素有關(guān)。此外，在實驗中普遍采用高油飲食的給藥方式，致使大鼠長期暴露在高脂飲食下，可能誘發(fā)大鼠肝損傷，這也可能是大鼠死亡率增加的重要原因之一，期望在進一步的實驗設(shè)計中有所改善。

PAH 的發(fā)生發(fā)展與多種病理生理現(xiàn)象有關(guān)，主要表現(xiàn)為肺血管阻力持續(xù)增高和右心室后負荷增加，是具有潛在致命威脅的慢性疾病[18]。本研究結(jié)果顯示，與模型組比較，艾葉油低、高劑量組大鼠mPAP、mRVP 和Max mRVP 均顯著降低（P＜0.05 或P＜0.01）。但實驗中大鼠死亡率過高，存活大鼠數(shù)據(jù)典型性不足，在接下來的實驗中考慮增加實驗大鼠的數(shù)量來彌補數(shù)據(jù)上的差異。

隨著時間的進展，肺心病模型大鼠逐漸表現(xiàn)出右心衰竭的情況，其右心室游離壁質(zhì)量、濕肺質(zhì)量明顯增大。實驗結(jié)果顯示，艾葉油可以一定程度抑制肺心病模型大鼠右心衰竭，且呈現(xiàn)劑量依賴性。與模型組比較，高劑量組能夠顯著性抑制濕肺質(zhì)量和右心肥厚指數(shù)，但其作用機制尚不明確，有待進一步研究。

［1］Kjaergaard J，Akkan D，Iversen KK，et al.Prognostic importance of pulmonary hypertension in patients with heart failure［J］.Am J Cardiol，2007，99（8）：1146-1150.

［2］陸再英，鐘南山.內(nèi)科學(xué)［M］.第7 版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：91-97.

［3］姚發(fā)業(yè)，邱琴，劉廷禮，等.艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分［J］.分析測試學(xué)報，2001，20（3）：42-45.

［4］曾虹燕.不同方法提取的艾葉揮發(fā)油指紋圖譜分析［J］.廣西植物，2005，25（6）：587-590.

［5］周峰，秦路平，連佳芳，等.艾葉的化學(xué)成分、生物活性和植物資源［J］.藥學(xué)實踐雜志，2000，18（2）：96.

［6］張袁森，張琳，倪娜，等.艾葉的體外凝血作用實驗研究［J］.天津中醫(yī)藥，2010，27（2）：156-157.

［7］劉先華，周安，劉碧山，等.艾葉揮發(fā)油體內(nèi)外抑菌作用的實驗研究［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2006，13（8）：25-26.

［8］黃學(xué)紅，謝元德，朱婉萍，等.艾葉油治療慢性支氣管炎的實驗研究［J］.浙江中醫(yī)雜志，2006，41（12）：734.

［9］黃著，陳友香，侯安繼，等.蘄艾揮發(fā)油對小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用［J］.中藥藥理與臨床，2005，21（2）：21-23.

［10］韓軼,戴璨,湯璐瑛.艾葉揮發(fā)油抗病毒作用的初步研究［J］.氨基酸和生物資源，2005，27（2）：14-16.

［11］蔣涵，侯安繼，項志學(xué)，等.蘄艾揮發(fā)油的抗疲勞作用研究［J］.武漢大學(xué)學(xué)報，2005，26（3）：373-390.

［12］Held S，Schieberle P，Somoza V.Characterization of alpha terpineol as an anti-inflammatory component of orange juice by in vitro studies using oral buccal cells［J］.J Agric Food Chem，2007，55（20）：8040-8046.

［13］劉延慶，戴小軍，高鵬，等.艾葉提取物抗腫瘤活性的體外實驗研究［J］.中藥材，2006，29（11）：1213-1215.

［14］王俊東，楊達寬，李治綱，等.野百合堿誘導(dǎo)大鼠肺動脈高壓模型的建立［J］.中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15（28）：5237-5240.

［15］陳瑞芬，周光德，曹文軍，等.野百合堿誘導(dǎo)實驗性肺動脈高壓病理形態(tài)觀察［J］.電子顯微學(xué)報，2002，21（01）：1-4.

［16］李波，何巍.肺動脈高壓動物模型的理論研究及其制備特點［J］.中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2010，14（11）：2039-2042.

［17］蔣明，鐘小寧，柳廣南，等.慢性支氣管炎、肺氣腫并肺動脈高壓動物模型的研制［J］.中國呼吸與危重監(jiān)護雜志，2006，5（04）：287-291.

［18］陸慰萱，季穎群.肺動脈高壓的研究進展［J］.中華內(nèi)科雜志，2004，（11）：874-877.