丁李立強(qiáng),賈成林,陳 瑜,2**,張 騰,2**
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 上海 200437;2.上海市中醫(yī)藥研究院中西醫(yī)結(jié)合臨床研究所 上海 200437)
本課題組依據(jù)高血壓病因病機(jī),結(jié)合古代經(jīng)典復(fù)方和臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)自擬清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方用以治療高血壓,獲得較好的治療效果。本實(shí)驗(yàn)將通過使用清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方干預(yù)自發(fā)性高血壓大鼠(Spontaneously hypertensive rat,SHR)模型,觀察其對SHR的血壓及胸腺的治療干預(yù)作用,初步探討清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方治療高血壓的相關(guān)機(jī)制。
SPF級WKY和SHR雄性大鼠,4周齡,體重80-100 g,購自北京維通利華有限公司,動(dòng)物許可證號:SCXK(京)2012-0001。
清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方(QYQ)所含中藥材均購自上海康橋藥業(yè)有限公司:制黃精(批號151021),夏枯草(批號1608111),炒黃芩(批號151106),益母草(批號160818),石決明(批號160326),柴胡(批號160921),桑寄生(批號160813),川牛膝(批號160701),川芎(批號160824),防風(fēng)(批號160718),羌活(批號160129),黃連(批號160913);坎地沙坦酯片(Candesartan Cilexetil Tablets,Can,日本武田藥品工業(yè)株式會社,批準(zhǔn)文號:國藥準(zhǔn)字J20150085)。
大、小鼠無創(chuàng)血壓計(jì)(型號:BP-98A Series,北京軟隆Softron生物技術(shù)有限公司);電子天平(型號:FA1004B,上海精密科學(xué)儀器有限公司);石蠟切片機(jī)(型號:RM2235,Leica);正置顯微鏡(型號:DM2000,Leica)。
將WKY大鼠作為空白組(WKY組),SHR大鼠隨機(jī)分為模型對照組(SHR組),清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方治療組(QYQ組),坎地沙坦治療組(Can組)。清肝益腎祛風(fēng)中藥組方(川芎15 g、柴胡15 g、黃連6 g、羌活15 g、防風(fēng)15 g、夏枯草30 g、川牛膝15 g、黃精15 g、石決明20 g、炒黃芩15 g、桑寄生15 g、益母草30 g)各藥材采用中藥常規(guī)煎煮法,按照人體劑量6.3倍換算后濃縮灌胃,給藥體積2 mL,每日1次;坎地沙坦酯片用pH值為6.4的磷酸鹽緩沖液(PBS)溶解,按照人體劑量換算以1 mg·kg-1的劑量灌胃,給藥體積2 mL,每日1次;模型對照組和空白組給予等體積的飲用水灌胃,實(shí)驗(yàn)期間自由飲水、進(jìn)食。
各組大鼠在6周齡時(shí)開始灌胃,持續(xù)至20周齡,所有大鼠在灌胃前禁食12 h,并統(tǒng)一在灌胃后1 h使用大鼠無創(chuàng)血壓計(jì)測量血壓情況,每2周測量1次。分別在大鼠第4、8、12、20周齡時(shí),處死各組部分大鼠,剝離胸腺并稱重,石蠟包埋后切片,進(jìn)行HE染色,使用Image Pro Plus 6.0圖像分析處理軟件進(jìn)行定量分析。
運(yùn)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,使用單因素方差(oneway ANOVA)分析各組血壓差異,組間比較采用LSD方法。取P<0.05為顯著性水平,P<0.01作為有極顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
如圖1所示,對比于WKY大鼠,SHR大鼠的血壓在6周齡開始逐步上升,在8周齡時(shí)收縮壓已達(dá)到170 mmHg左右,從10周齡開始直至20周齡收縮壓維持在200 mmHg左右,6周齡開始SHR組收縮壓均顯著高于WKY組(p<0.01);使用清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方(QYQ)在6周齡始開始干預(yù),可見QYQ組在8周齡血壓較SHR模型組顯著降低(p<0.01),從8周齡開始至20周齡,QYQ組的收縮壓均顯著低于SHR組(p<0.01);雖然QYQ組血壓仍高于WKY組與Can組,但QYQ對SHR大鼠血壓的降低仍是十分顯著的,在20周齡時(shí),與QYQ組與SHR模型組對比能降低50 mmHg左右的血壓。
圖1 各組大鼠從6至20周齡的收縮壓變化情況
圖2 各組大鼠在4-20周齡時(shí)胸腺指數(shù)變化情況
胸腺指數(shù)(Thymus index)=胸腺質(zhì)量(mg)÷大鼠體質(zhì)量(g)×10,如圖2所示,在4周齡及8周齡時(shí),SHR大鼠胸腺指數(shù)均大于WKY大鼠(p<0.05);在6周齡開始藥物灌胃干預(yù)后,8周齡的QYQ組大鼠胸腺指數(shù)顯著高于SHR組(p<0.01),而8周齡時(shí)Can組的大鼠胸腺指數(shù)也高于SHR但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05);在12周齡和20周齡時(shí)各組之間的胸腺指數(shù)均無顯著差異(p>0.05)。
圖3 4周齡時(shí)WKY與SHR大鼠胸腺組織形態(tài)學(xué)比較
表1 4周齡時(shí)WKY組與SHR組胸腺病理切片面積比較(±s)
表1 4周齡時(shí)WKY組與SHR組胸腺病理切片面積比較(±s)
如圖3與表1所示,4周齡時(shí)兩組大鼠的胸腺被膜完整,皮質(zhì)較厚,髓質(zhì)邊界清晰,WKY大鼠髓質(zhì)多相互連接成片狀,而SHR大鼠胸腺多為散在同心圓形狀分布;SHR大鼠胸腺的髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積均略少于WKY大鼠,但差異無顯著性(p>0.05)。
如圖4與表2所示,8周齡時(shí)WKY大鼠及SHR大鼠胸腺開始萎縮,皮質(zhì)和髓質(zhì)面積減少,WKY大鼠髓質(zhì)邊界清楚,SHR髓質(zhì)邊界較模糊,而QYQ組和Can組髓質(zhì)邊界都較清晰;SHR大鼠胸腺的髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積均稍大于WKY大鼠,但差異無顯著性(p>0.05);而QYQ組大鼠髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積有明顯增多,其中髓質(zhì)面積大于WKY組與SHR組但差異無顯著性(p>0.05),皮質(zhì)面積顯著大于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.01),胸腺總面積也大于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.05);同時(shí)Can組大鼠髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積也均大于WKY組(p<0.05),而其大于SHR組但差異無顯著性(p>0.05);QYQ組與Can組大鼠之間的髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05),Can組大鼠髓質(zhì)面積占總面積比率高于QYQ組(p<0.05)。
圖4 8周齡各組大鼠胸腺組織形態(tài)學(xué)改變
表2 8周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
表2 8周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
注:與WKY組比較#P<0.05,##P<0.01;與SHR模型組比較*P<0.05,**P<0.01;與QYQ組比較△P<0.05
圖5 12周齡各組大鼠胸腺組織形態(tài)學(xué)改變
表3 12周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
表3 12周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
注:與WKY組比較##P<0.01;與SHR模型組比較*P<0.05,**P<0.01。
如圖5與表3所示,12周齡時(shí)各組大鼠胸腺萎縮明顯,皮質(zhì)萎縮、變薄,髓質(zhì)面積減少,而WKY大鼠髓質(zhì)邊界較清楚,而SHR髓質(zhì)邊界模糊,其髓質(zhì)面積占總面積比率顯著低于WKY組大鼠(p<0.01),SHR組的髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積均小于WKY組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05);QYQ組大鼠髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積減少,髓質(zhì)面積小于WKY組(p<0.01)與SHR組(p<0.01),皮質(zhì)面積小于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.01),其胸腺總面積小于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.05);Can組大鼠大鼠髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積也減少,髓質(zhì)面積小于WKY組(p<0.01),皮質(zhì)面積小于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.01),其胸腺總面積小于WKY組(p<0.01)和SHR組(p<0.01);QYQ組與Can組大鼠之間的髓質(zhì)、皮質(zhì)、總面積及髓質(zhì)占總面積比率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。
圖6 20周齡各組大鼠胸腺組織形態(tài)學(xué)改變
表4 20周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
表4 20周齡時(shí)各組胸腺病理切片面積比較(±s)
注:與WKY組比較#P<0.05。
如圖6與表4所示,20周齡時(shí)各組大鼠胸腺顯著萎縮,皮質(zhì)明顯萎縮、變薄,SHR大鼠胸腺萎縮情況較WKY大鼠明顯,髓質(zhì)邊界模糊,其髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積均低于WKY組大鼠,而差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05);SHR大鼠模型組與各治療組之間髓質(zhì)、皮質(zhì)及總面積均無明顯差異;QYQ組的髓質(zhì)面積略大于SHR組,但差異無顯著性(p>0.05),皮質(zhì)面積小于WKY組(p<0.05);Can組胸腺總面積小于WKY組(p<0.05);另外,QYQ組和Can組髓質(zhì)面積占總面積比率要高于SHR組,但差異無顯著性(p>0.05);QYQ組與Can組大鼠之間的髓質(zhì)、皮質(zhì)、總面積及髓質(zhì)占總面積比率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。
胸腺是中樞淋巴器官,是T細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟的場所,是機(jī)體重要的免疫器官。作為T細(xì)胞的訓(xùn)練場所和幼稚T細(xì)胞庫,胸腺執(zhí)行著重要的T細(xì)胞中樞耐受,T細(xì)胞在胸腺內(nèi)經(jīng)歷陰性選擇和陽性選擇,陽性選擇保持抗原特異性T細(xì)胞輸出,而陰性選擇負(fù)責(zé)盡量降低外周發(fā)生自身免疫反應(yīng)的可能性[1],使得能夠識別異體抗原,且對自身抗原無應(yīng)答能力的胸腺細(xì)胞存活并發(fā)育成熟,從而使機(jī)體對自身抗原產(chǎn)生免疫耐受,并能夠輸出成熟胸腺細(xì)胞發(fā)揮免疫功能[2]。
免疫衰老是免疫系統(tǒng)全方位多系統(tǒng)的受基因嚴(yán)格控制的循環(huán)遞減的自然過程[3]。免疫衰老是人體衰老的主要原因之一,免疫衰老包括造血干細(xì)胞增殖和分化不足、B細(xì)胞發(fā)育受阻、中樞T細(xì)胞輸出不足、外周細(xì)胞介導(dǎo)的免疫降低、固有免疫應(yīng)答減弱等幾個(gè)重要方面,而胸腺的衰老是免疫衰老最重要的標(biāo)志[4]。隨著年齡的增加,胸腺組織脂肪浸潤,胸腺細(xì)胞大量減少,皮髓質(zhì)比例下降,小淋巴細(xì)胞凋亡。免疫衰老是以胸腺衰老為先導(dǎo)的從中樞到外周逐步衰老的進(jìn)程,從而引起免疫力降低和老年自身免疫疾病的發(fā)生。
SHR大鼠是一種在實(shí)驗(yàn)中廣泛運(yùn)用的高血壓動(dòng)物模型,有研究發(fā)現(xiàn)該系大鼠的免疫功能低下[5],這種免疫缺陷似乎與其高血壓的發(fā)生密切相關(guān),但其具體機(jī)制并不清楚。巴德年等通過移植正常大鼠胸腺或者胸腺提取物,能夠恢復(fù)SHR的免疫功能及降低其血壓[6]。此外,有報(bào)道[7]顯示SHR易發(fā)生類似于人結(jié)節(jié)性動(dòng)脈周圍炎的血管病變,而當(dāng)新生兒期SHR大鼠接受Wistar大鼠胸腺移植后,能夠預(yù)防該血管病變的發(fā)生[8]。Purcell等研究發(fā)現(xiàn)在幼年時(shí)期SHR大鼠胸腺的髓質(zhì)和皮質(zhì)容量比值與WKY大鼠相似,而在12周時(shí)SHR大鼠胸腺髓質(zhì)明顯少于WKY大鼠[9]。同時(shí)SHR大鼠胸腺淋巴細(xì)胞對絲裂原誘導(dǎo)的增殖反應(yīng)性較低,并在12周齡時(shí)與WKY大鼠對比最為顯著[10],說明隨著年齡的增加,SHR大鼠胸腺功能相較于WKY大鼠顯著地降低。
對于SHR大鼠胸腺萎縮及免疫功能低下的原因,有研究發(fā)現(xiàn)在SHR大鼠血清中含有一種能夠?qū)ψ陨硇叵偌?xì)胞發(fā)生補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒作用的自身抗體,這種抗體的強(qiáng)度和出現(xiàn)頻率隨年齡增長而增加,能夠加快SHR大鼠胸腺萎縮和T細(xì)胞功能不全[11]。另外,糖皮質(zhì)激素能夠通過直接或間接的途徑增強(qiáng)胸腺細(xì)胞的凋亡而誘導(dǎo)胸腺的萎縮[12],研究顯示SHR大鼠腎上腺糖皮質(zhì)激素水平較高[13],Suzuki等[14]通過切除腎上腺能夠減少SHR和WKY大鼠胸腺的凋亡,并且使用地塞米松能夠增加胸腺細(xì)胞凋亡并誘導(dǎo)WKY大鼠胸腺的萎縮,因此認(rèn)為SHR大鼠胸腺萎縮亢進(jìn)是由其較高的腎上腺糖皮質(zhì)激素水平導(dǎo)致的。此外,也有研究[15]認(rèn)為因神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的存在,交感神經(jīng)系統(tǒng)影響著胸腺的成熟和萎縮,而SHR大鼠的明顯亢進(jìn)的交感神經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)致了胸腺萎縮的亢進(jìn)。
我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著周齡的增加SHR大鼠和WKY大鼠的胸腺逐漸萎縮,并且SHR胸腺萎縮程度大于WKY,SHR在12周齡時(shí)髓質(zhì)和皮質(zhì)面積明顯減少,髓質(zhì)占胸腺總面積比值顯著小于WKY。這些結(jié)果與之前文獻(xiàn)所描述的相符,可以認(rèn)為SHR大鼠胸腺衰老的過程要明顯快于WKY。我們的研究結(jié)果表明在6周齡時(shí)SHR血壓開始升高,顯著高于WKY大鼠,在8周齡時(shí)經(jīng)過QYQ與Can干預(yù)2周后顯著降低了SHR大鼠的血壓,而且QYQ還在8周齡時(shí)增加了SHR大鼠的胸腺指數(shù)。在8周齡時(shí)WKY和SHR大鼠胸腺開始出現(xiàn)萎縮,皮質(zhì)和髓質(zhì)面積減少,而SHR的髓質(zhì)邊界更加模糊,在QYQ和Can干預(yù)下大鼠胸腺皮質(zhì)顯著增加并高于SHR模型組和WKY組,且髓質(zhì)邊界比模型組清晰。這種現(xiàn)象可能反映了SHR大鼠血壓與胸腺衰老之間的某種聯(lián)系,我們推測在藥物干預(yù)2周后降低了SHR大鼠的血壓,改變了大鼠內(nèi)環(huán)境,從而影響了大鼠胸腺的衰老過程。但是也有可能這種對于胸腺的保護(hù)效應(yīng)是獨(dú)立于降壓效應(yīng)之外的,因?yàn)殡m然QYQ組降壓效果不及Can組,但其胸腺指數(shù)和胸腺皮質(zhì)髓質(zhì)的面積均高于Can組。同時(shí)這些結(jié)果提示QYQ雖在降壓方面不及Can效果明顯,但QYQ在早期減緩胸腺衰老方面具有更顯著的效果。而在12周齡和20周齡時(shí),雖然QYQ和Can都表現(xiàn)出顯著的降壓效應(yīng),但對于胸腺保護(hù)方面并沒有更明顯的效果,提示QYQ或者Can對胸腺的保護(hù)作用可能主要集中在高血壓升高的一定程度或時(shí)間范圍內(nèi)。鑒于SHR大鼠血壓快速持續(xù)升高,與同周齡WKY大鼠相比,8周齡SHR收縮壓已升高約50 mmHg,藥物的胸腺保護(hù)效應(yīng)應(yīng)該更具有病理生理意義。
清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方是本課題組導(dǎo)師根據(jù)高血壓的中醫(yī)病因病機(jī),結(jié)合古代經(jīng)典方劑以及臨床體會制定的治療高血壓的中藥復(fù)方,在臨床上能夠顯著降低高血壓患者的血壓,并能明顯改善頭暈,頭脹等臨床癥狀[15]。本研究通過觀察SHR大鼠與WKY大鼠血壓與胸腺的差異與變化情況,使用清肝益腎祛風(fēng)的中藥復(fù)方和坎地沙坦酯片進(jìn)行干預(yù),在早期均能夠降低SHR大鼠血壓以及延緩胸腺萎縮,提示其降壓效應(yīng)與保護(hù)胸腺之間可能存在著某種聯(lián)系,而且清肝益腎祛風(fēng)復(fù)方在降壓之外具有更為顯著的胸腺保護(hù)作用,反應(yīng)出中醫(yī)藥的多途徑多靶點(diǎn)的治療優(yōu)勢,但其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究闡明。
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