補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢小鼠心臟巨噬細(xì)胞M1/M2極化的影響

賈承明+馬靜+陳昌波+曹亮+李穎琪+吳雷濤

[摘要] 目的 探討補(bǔ)腎活血顆粒是否能夠通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞M1/M2極化治療去卵巢小鼠心臟微血管病變。 方法 按照隨機(jī)數(shù)字表法將30只SPF級(jí)8周齡C57BL/6小鼠分為假手術(shù)組、模型組和治療組。制備去卵巢小鼠模型8周后，治療組給予補(bǔ)腎活血顆粒（含生藥6 g/mL），灌胃8周，1次/d；假手術(shù)組和模型組給予同體積生理鹽水，灌胃8周，1次/d。通過(guò)HE染色、免疫熒光染色和實(shí)時(shí)定量PCR等方法檢測(cè)補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)心臟組織結(jié)構(gòu)、超氧陰離子、CD31、CD68和白細(xì)胞介素（IL）-1β、腫瘤壞死因子（TNF）-α、IL-10、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的mRNA表達(dá)的影響。 結(jié)果 與假手術(shù)組比較，模型組心臟組織中IL-1β mRNA、TNF-α mRNA、超氧陰離子、CD68表達(dá)明顯增加（P < 0.05），CD31、IL-10 mRNA表達(dá)明顯減少（P < 0.05）。與模型組比較，治療組小鼠心臟組織中IL-1β mRNA、TNF-α mRNA、超氧陰離子明顯降低（P < 0.05），CD31、IL-10 mRNA表達(dá)明顯增多（P < 0.05），但兩組CD68表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。 結(jié)論 補(bǔ)腎活血顆粒可能通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞M1/M2極化治療去卵巢小鼠心臟微血管病變。

[關(guān)鍵詞] 補(bǔ)腎活血顆粒；巨噬細(xì)胞極化；心臟微血管病變；去卵巢

[中圖分類號(hào)] R285.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）05（b）-0029-04

[Abstract] Objective To explore whether Bushen Huoxue Granules could cure cardiac microvascular dysfunction by regulating M1/M2 macrophage polarization in female ovariectomized mice. Methods According to random number table， 30 SPF level and 8 weeks old C57BL/6 mice were divided into sham group， model group and treatment group. Eight weeks after ovariectomy， treatment group was given Bushen Huoxue Granules （containing crude drugs 6 g/mL） by gavage， once a day， for eight weeks. Sham group and model group were given the same volume of physiological saline. HE staining， immunofluorescence staining and real-time quantitative PCR were used to detect the influences of Bushen Huoxue Granules on organization structures of heart tissue， the ultra oxygen anion， platelets endothelial cell adhesion molecules （CD31）， CD68， and the mRNA expression of interleukin （IL）-1β， tumor necrosis factor （TNF）-α， IL-10 and vascular endothelial growth factor （VEGF）. Results Compared with the sham group， the expression of IL-1β mRNA， TNF-α mRNA， ultra oxygen anion， CD68 cells in model group were increased （P < 0.05）， while the expression of CD31， IL-10 mRNA were decreased （P < 0.05）. Compared with the model group， the expression of IL-1β mRNA， TNF-α mRNA， ultra oxygen anion of heart tissue in the treatment group were decreased （P < 0.05）， while the expression of CD31 and IL-10 mRNA were increased （P < 0.05）. No significant difference was found with the expression of CD68 between the model group and treatment group （P > 0.05）. Conclusion Bushen Huoxue Granules may cure cardiac microvascular dysfunction by regulating M1/M2 macrophage polarization in ovariectomized mice.

[Key words] Bushen Huoxue Granules； Macrophage polarization； Cardiac microvascular dysfunction； Ovariectomized

研究證實(shí)，心臟微血管病變是女性絕經(jīng)后心血管疾病的危險(xiǎn)因素[1-3]。炎性反應(yīng)始終貫穿于心臟微血管病變中[4-5]，而巨噬細(xì)胞表型M1/M2在炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[6]。前期研究證實(shí)[7-8]，補(bǔ)腎活血顆粒不僅能治療微血管性心絞痛，還能抑制炎性反應(yīng)，但其能否調(diào)控心臟巨噬細(xì)胞M1/M2極化影響炎性反應(yīng)，尚無(wú)報(bào)道。因此，本研究擬通過(guò)觀察巨噬細(xì)胞M1/M2極化與心臟微血管損傷的關(guān)系，探討補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)心臟微血管的保護(hù)作用機(jī)制，為臨床應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

將由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的30只SPF級(jí)、8周齡、體重19～21 g、雌性C57BL/6小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，12 h晝夜交替，室溫18～22℃，濕度50%～60%，食物和水自由攝取。動(dòng)物合格證號(hào)SCXK（軍）-2007-007。動(dòng)物使用過(guò)程符合《陜西省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理辦法》。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥品

補(bǔ)腎活血顆粒（仙茅、仙靈脾、知母、黃柏、當(dāng)歸、葛根、醋香附、遠(yuǎn)志）（西京醫(yī)院中藥房提供，批號(hào)：504 251L），戊巴比妥鈉（北京普博斯生物），CD31兔抗大鼠單克隆抗體（批號(hào)：SAB5600061）、CD68兔抗小鼠多克隆抗體（批號(hào)：SAB1401062）、FITC-/Rho交聯(lián)二抗（批號(hào)：FITC1）（美國(guó)，SIGMA公司），氫化乙啡啶（DHE）-超氧陰離子熒光探針（碧云天生物技術(shù)研究所，批號(hào)：S0036），TRIzol提取液（批號(hào)：15596-018）、M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶（批號(hào)：28025-014）（美國(guó)，Invitrogen公司），SYBR green qRT-PCR檢測(cè)試劑盒（日本，TAKARA公司，批號(hào)：13417000），引物合成（上海桑尼生物科技有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

光學(xué)顯微鏡（型號(hào)：CX41-12C02），倒置熒光顯微鏡（型號(hào)：IX73）（日本，Olympus公司），激光共聚焦顯微鏡（日本，Nikon公司，型號(hào)：Nikon A1 R），NIS-Viewer圖像處理軟件系統(tǒng)（日本，Nikon公司），Bio-RadCFX96型實(shí)時(shí)定量PCR儀（美國(guó)，Bio-Rad公司），臺(tái)式低溫高速離心機(jī)（德國(guó)，Eppendorf公司，型號(hào)：5424R）。

1.4 實(shí)驗(yàn)分組

采用隨機(jī)數(shù)字表法將30只小鼠分為三組，分別為假手術(shù)組、模型組和治療組。參考文獻(xiàn)[9]，治療組小鼠灌服中藥顆粒劑水溶液5 mL/（kg·d）（含生藥6 g/mL），造模后第9周開(kāi)始灌胃，連續(xù)8周，1次/d；假手術(shù)組和模型組小鼠灌服同體積生理鹽水，造模后第9周開(kāi)始灌胃，連續(xù)8周，1次/d。

1.5 小鼠去卵巢模型制作

1%戊巴比妥鈉（30 mg/kg，腹腔注射）麻醉小鼠后，俯臥位固定，腰椎后側(cè)正中切口約1 cm，切除雙側(cè)卵巢后將輸卵管、血管等結(jié)扎，縫合皮膚并消毒[10]。治療組和假手術(shù)組操作同上，但假手術(shù)組不切除卵巢，僅切除少許卵巢周圍的脂肪組織。術(shù)后第8天開(kāi)始，采用陰道涂片法[11]，觀察模型組和治療組小鼠動(dòng)情周期，連續(xù)6 d，1次/d，若沒(méi)有出現(xiàn)規(guī)則的動(dòng)情周期，則表明造模成功，造模失敗的小鼠棄去。

1.6 HE染色

心臟組織經(jīng)9%福爾馬林固定液過(guò)夜脫水后，石蠟包埋切片，切片組織經(jīng)過(guò)二甲苯和梯度酒精脫水脫蠟，蘇木精染色3～5 min，1%鹽酸乙醇分化30 s，1%氨水返藍(lán)10 s，1%伊紅染色1 min，酒精脫水，晾干后封片。

1.7 熒光探針標(biāo)記超氧陰離子

參考文獻(xiàn)[12]，取適量濃度為2 mmol/L的DHE覆蓋心臟組織，37℃避光孵育30 min后封片。

1.8 免疫熒光染色測(cè)定CD31和CD68的表達(dá)

取適量山羊血清將組織切片進(jìn)行封閉，滴加一抗（1∶250）4℃孵育過(guò)夜，PBS洗3次后滴加二抗（1∶200），37℃孵育1 h，PBS洗3次后封片。

1.9 實(shí)時(shí)熒光定量PCR

取新鮮心臟組織采用TRIzolR試劑盒提取總RNA，定量后使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA，將cDNA用熒光定量檢測(cè)試劑盒（SYBR Green）在Bio-rad CFX96實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行檢測(cè)相關(guān)mRNA的表達(dá)。反應(yīng)條件：94℃變性2 min，94℃ 20 s，60℃ 34 s，44個(gè)循環(huán)；最后加溶解曲線檢測(cè)。實(shí)時(shí)定量PCR的引物序列為：白細(xì)胞介素（IL）-1β（上游引物：5′-GCAACTGTTCCTGAACTCAACT-3′，下游引物：5′-ATCTTTTGGGGTCCGTCAACT-3′）；腫瘤壞死因子（TNF）-α（上游引物：5'-CGCGGATCCATGAGCACTGAAAGCATG-3′，下游引物：5'-CCGCTCGAGTCACA-GGGCAATGATCCCAAAG-3′）；IL-10（上游引物：5′-TTTAGGCGAGAAGCTGAAGG-3′，下游引物：5′-TCT-TCACAGGGCAGGAATCT-3′）；血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）（上游引物：5′-AGGCAGACTATTCAGCGGACTC-3′，下游引物：5′-CTCAAAACCGTTGGCACGA-3′）；β-actin（上游引物：5′-CTGTATTCCCCTCCATCGTG-3′，下游引物：5′-TACTCCTGCTTGCTGATCCA-3′）。

1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間的比較采用方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般狀況

與假手術(shù)組比較，去卵巢小鼠陰道脫落細(xì)胞涂片見(jiàn)大量白細(xì)胞和少量角化上皮細(xì)胞，無(wú)周期性陰道細(xì)胞變化。20只去卵巢小鼠中，16只小鼠心肌組織變性，炎癥細(xì)胞不同程度浸潤(rùn)，4只心肌結(jié)構(gòu)較為完整，故該模型造模成功率為80%。

2.2 對(duì)心臟組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

假手術(shù)組心肌結(jié)構(gòu)完整，排列整齊，胞漿豐富；模型組心肌細(xì)胞腫脹，橫紋模糊，心肌組織出現(xiàn)變性，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)增多，心肌間質(zhì)充血；治療組心肌組織結(jié)構(gòu)較為完整，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)較模型組減少。見(jiàn)圖1A（封三）。

2.3 對(duì)心臟組織超氧陰離子的影響

與假手術(shù)組比較，模型組心臟組織超氧陰離子平均熒光強(qiáng)度升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；與模型組比較，治療組超氧陰離子平均熒光強(qiáng)度降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)圖1B（封三）。

2.4 對(duì)心臟組織CD31表達(dá)的影響

與假手術(shù)組比較，模型組心臟組織CD31平均熒光強(qiáng)度降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。與模型組比較，治療組CD31平均熒光強(qiáng)度升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)圖1C（封三）。

2.5 對(duì)心臟組織CD68表達(dá)的影響

與假手術(shù)組比較，模型組心臟組織單位面積內(nèi)CD68表達(dá)數(shù)增多，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。模型組和治療組心臟組織單位面積內(nèi)CD68表達(dá)數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見(jiàn)圖1D（封三）。

2.6 對(duì)去卵巢小鼠心臟IL-1β、TNF-α、IL-10、VEGF mRNA表達(dá)的影響

與假手術(shù)組比較，模型組心臟IL-1β、TNF-α mRNA表達(dá)水平升高（P < 0.05），IL-10、VEGF mRNA表達(dá)水平降低（P < 0.05）。與模型組比較，治療組心臟IL-1β、TNF-α mRNA表達(dá)水平降低（P < 0.05），IL-10、VEGF mRNA表達(dá)水平升高（P < 0.05）。見(jiàn)圖2。

3 討論

絕經(jīng)后女性心臟微血管病變發(fā)病率高，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，受到心血管領(lǐng)域?qū)W者廣泛重視。該病屬中醫(yī)“胸痹”“心痛”范疇，腎虛血瘀是其主要病理機(jī)制之一。前期研究證實(shí)[8-9]，補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢大鼠心肌微血管的保護(hù)作用與阻斷NF-κBp50（IκBα）-IL-1β通路有關(guān)，且該復(fù)方濃度為3 g/mL時(shí)效果最佳。而IL-1β是M1型巨噬細(xì)胞的標(biāo)志炎癥因子，故推測(cè)巨噬細(xì)胞表型與去卵巢心臟微血管損傷有關(guān)，同時(shí)為了探究補(bǔ)腎活血顆粒的保護(hù)作用，所以采用前期研究中效果最佳的濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

研究表明[13]，心臟微血管病變中伴有炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，促炎因子增多，超氧陰離子自由基積聚導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損。炎性反應(yīng)中的巨噬細(xì)胞主要有M1和M2兩種表型，且M1可向M2極化[14]。M1促進(jìn)炎性反應(yīng)，分泌炎性因子，如IL-1β和TNF-α，增強(qiáng)炎性反應(yīng)，導(dǎo)致組織損傷；M2抑制炎性反應(yīng)，高表達(dá)IL-10，促進(jìn)組織修復(fù)和血管生成[15-17]。

本研究發(fā)現(xiàn)，去卵巢模型心臟組織變性，單位面積內(nèi)的炎癥細(xì)胞、CD68細(xì)胞（M1/M2型巨噬細(xì)胞的共同標(biāo)志[18]）及IL-1β、TNF-α mRNA表達(dá)水平增多，超氧陰離子升高，表明去卵巢后心臟組織巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增多，促炎因子分泌增多，炎性反應(yīng)加重，致使心臟超氧陰離子積聚，同時(shí)發(fā)現(xiàn)VEGF和CD31表達(dá)下降，這一結(jié)果與以往研究[19]結(jié)果相同，即在炎性反應(yīng)中超氧陰離子積聚與心臟微血管受損密切相關(guān)[20]，提示小鼠去卵巢后會(huì)引起心臟微血管炎性損傷。同時(shí)，與模型組比較，治療組心臟組織結(jié)構(gòu)較為完整，單位面積內(nèi)炎癥細(xì)胞減少，VEGF和CD31表達(dá)升高，M2標(biāo)志因子IL-10表達(dá)增多，M1標(biāo)志因子IL-1β、TNF-α表達(dá)減少，且超氧陰離子降低，表明治療組心臟組織炎癥減弱，微血管損傷減輕。然而，治療組心臟單位面積內(nèi)巨噬細(xì)胞的數(shù)量沒(méi)有明顯變化。以上結(jié)果表明，補(bǔ)腎活血顆粒改善心臟微血管損傷，與巨噬細(xì)胞的數(shù)量無(wú)關(guān)，而是使其極性發(fā)生了轉(zhuǎn)化，即M1向M2轉(zhuǎn)化，達(dá)到抑制微血管炎性反應(yīng)和促進(jìn)心臟微血管修復(fù)的雙重作用。

總之，補(bǔ)腎活血顆粒治療去卵巢小鼠心臟微血管病變的機(jī)制可能與調(diào)控巨噬細(xì)胞M1/M2極化相關(guān)，即該復(fù)方干預(yù)后，M1/M2極化發(fā)生改變，炎性反應(yīng)減弱，損傷組織得到修復(fù)，最終達(dá)到治療的目的。但是，由于本研究?jī)H涉及到動(dòng)物水平，初步探討了補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)巨噬細(xì)胞極化的影響，其相關(guān)分子機(jī)制研究有待進(jìn)一步探索。

本研究在第四軍醫(yī)大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室完成，特別感謝。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 劉騰飛，丁志堅(jiān).微循環(huán)阻力指數(shù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2015，12（7）：33-36.

[2] Meneguz MR，Costa JJ，Costa RA，et al. Embolic protection devices in percutaneous coronary intervention [J]. Minerva Cardioangiol，2016，64（3）：354-365.

[3] Vitale C，Rosano GM，Kaski JC. Role of coronary microvascular dysfunction in takotsubo cardiomyopathy [J]. Circ J，2016，80（2）：299-305.

[4] Akasaka T，Hokimoto S，Sueta D，et al. Sex differences in the impact of CYP2C19 polymorphisms and low-grade inflammation on coronary microvascular disorder [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol，2016，310（11）：H1494-H1500.

[5] Pop D，Dadarlat A，Zdrenghea D. Novel cardiovascular risk markers in women with ischaemic heart disease [J]. Cardiovasc J Afr，2014，25（3）：137-141.

[6] O'Shea JJ，Paul WE. Mechanisms underlying lineage commitment and plasticity of helper CD4+ T cells [J]. Science，2010，327（5969）：1098-1102.

[7] 汶醫(yī)寧，馬靜，史凡凡，等.補(bǔ)腎活血顆粒治療絕經(jīng)后微血管性心絞痛的療效及其對(duì)血清NO、ET-1的影響[J].陜西中醫(yī)，2016，37（8）：987-988.

[8] 韓為華，喬黎焱，劉鏝利，等.二仙湯加味對(duì)去卵巢大鼠心肌NF-κBp50、IκBα的影響[J].中國(guó)中醫(yī)急癥，2011，20（9）：1440-1441.

[9] 張玉芬，王玉珍，趙潔，等.補(bǔ)腎活血湯對(duì)去卵巢大鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)及血清E2、ET、NO、PGI2、TXA2含量的影響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2014，14（31）：6044-6049.

[10] Lizotte E，Grandy SA，Tremblay A，et al. Expression，distribution and regulation of sex steroid hormone receptors in mouse heart [J]. Cell Physiol Biochem，2009，23（1/2/3）：75-86.

[11] 杜納納，許丹丹，黃莉莉.去卵巢和性成熟期ICR雌性小鼠動(dòng)情周期的觀察[J].中國(guó)病理生理雜志，2015，31（12）：2301-2304.

[12] Mu LX，Zhu L，Zhao AH，et al. Study on extraction and purification of polysaccharides from Astragalus membrana-ceus [J]. J Chin Med Mater，2009，32（11）：1741-1745.

[13] Wu XL，Zheng B，Jin LS，et al. Chinese medicine Tongxinluo reduces atherosclerotic lesion by attenuating oxidative stress and inflammation in microvascular endothelial cells [J]. Int J Clin Exp Pathol，2015，8（6）：6323-6333.

[14] Ivashkiv LB. Epigenetic regulation of macrophage polarization and function [J]. Trends Immunol，2013，34（5）：216-223.

[15] Qin X，Qiu C，Zhao L. Lysophosphatidylcholine perpetuates macrophage polarization toward classically activated phenotype in inflammation [J]. Cell Immunol，2014，289（1/2）：185-190.

[16] Mills CD. M1 and M2 Macrophages：Oracles of Health and Disease [J]. Crit Rev Immunol，2012，32（6）：463-488.

[17] Mills CD，Ley K. M1 and M2 macrophages：the chicken and the egg of immunity [J]. J Innate Immun，2014，6（6）：716-726.

[18] Palmer JA，Abberton KM，Mitchell GM，et al. Macrophage phenotype in response to implanted synthetic scaffolds：an immunohistochemical study in the rat [J]. Cells Tissues Organs，2014，199（2/3）：169-183.

[19] Han J，Shuvaev VV，Muzykantov VR. Catalase and superoxide dismutase conjugated with platelet-endothelial cell adhesion molecule antibody distinctly alleviate abnormal endothelial permeability caused by exogenous reactive oxygen species and vascular endothelial growth factor [J]. J Pharmacol Exp Ther，2011，338（1）：82-91.

[20] Ellinsworth DC. Arsenic，reactive oxygen，and endothelial dysfunction [J]. J Pharmacol Exp Ther，2015，353（3）：458-464.

（收稿日期：2017-01-23 本文編輯：張瑜杰）