心臟彩色多普勒評價腹主動脈縮窄大鼠心臟功能及潛陽合劑的干預作用

魯成 劉永明 陳啟松

[摘要] 目的 通過心臟彩色多普勒超聲評價腹主動脈縮窄大鼠的心臟功能及潛陽合劑的干預作用。 方法 選取清潔級雄性Wistar大鼠40只，按隨機數(shù)字表分為假手術組、模型組、中藥組、培哚普利組，并行相應腹主動脈縮窄術或假手術，每組各10只。造模后8周開始藥物干預，共干預12周。觀察藥物干預對外周血壓、左心室肥厚以及左室功能的影響。 結果 造模20周后，模型組收縮壓（SBP）明顯升高（P < 0.05），中藥組和培哚普利組SBP低于模型組（P < 0.05）。模型組大鼠室間隔厚度（IVSd）顯著增高（P < 0.05），中藥組和培哚普利IVSd均小于模型組（P < 0.05）。模型組二尖瓣舒張早期流速峰值（E峰）顯著減?。≒ < 0.05）；中藥組E峰大于模型組（P < 0.05）。模型組E/A比值顯著降低（P < 0.05），中藥組E/A比值大于模型組（P < 0.05）。 結論 心臟彩色多普勒超聲是評價腹主動脈縮窄大鼠心臟功能的有效方法。潛陽合劑可有效降低腹主動脈縮窄大鼠的外周血壓，抑制左心室肥厚，并能改善左室舒張功能。

[關鍵詞] 潛陽合劑；腹主動脈縮窄；高血壓；左心室肥厚；左室舒張功能；心臟彩色多普勒

[中圖分類號] R285.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）06（c）-0012-04

[Abstract] Objective To evaluate cardiac function in rat models with abdominal aortic constriction and the therapeutic effect of Qianyang Decoction by means of color Doppler echocardiography. Methods Forty male Wistar rats， clean grade， were divided into four groups by random number table， including sham group， control group， TCM group and Perindopril group， with 10 rats in each group. All rats were undergone the abdominal aortic constriction surgery， except the rats in the sham group. Drug intervention was initiated 8 weeks after the models were made， with a total of 12 weeks of intervention. Then the peripheral blood pressure and cardiac function were studied in each group of rats at the end of 12 weeks after treatment. Results At 20 weeks after models made， the systolic pressure （SBP） of the rats in the control group was significantly increased （P < 0.05）. Compared with the control group， the SBP of the rats in the TCM group and the Perindopril group were reduced （P < 0.05）. The interventricular septal thickness （IVSd） in the control group was increased （P < 0.05）. Compared with the control group， the IVSd was decreased in TCM group （P < 0.05）， the IVSd was decreased in Perindopril group as well（P < 0.05）. Peak E-Wave Velocity was decreased in the control group （P < 0.05）. Compared with the control group， Peak E-Wave Velocity was increased in TCM group （P < 0.05）. The ratio of E/A was obviously decreased in the control group （P < 0.05）. Compared with the control group， the ratio of E/A was increased in TCM group （P < 0.05）. Conclusion Color Doppler echocardiography is a useful tool for evaluation of cardiac diastolic function in rat models with abdominal aortic constriction. Qianyang Decoction can effectively reduce peripheral blood pressure of abdominal aortic constriction rats， inhibit left ventricular hypertrophy and improve left ventricular diastolic function.

[Key words] Qianyang Decoction； Abdominal aortic constriction； Hypertension； Left ventricular hypertrophy； Left ventricular diastolic function； Color Doppler echocardiography

在大鼠兩腎之間縮窄腹主動脈，造成一側腎臟灌注不足，從而引起血管緊張素增高，體循環(huán)血壓增高，最終導致心肌肥厚、舒張性心力衰竭。本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)大鼠腹主動脈縮窄至0.6 mm，1周后血壓明顯升高，且這一變化隨著年齡的增加而持續(xù)進展，最終出現(xiàn)心肌肥厚以及左室舒張功能不全[1-3]。潛陽合劑是上海中醫(yī)藥大學附屬曙光醫(yī)院（以下簡稱“我院”）研制的院內(nèi)制劑，由地黃、女貞子、鉤藤、當歸、珍珠母等組成，是我院治療高血壓的驗方，歷史悠久、療效卓著，臨床以及實驗研究均證實潛陽合劑能顯著改善高血壓[4-6]。本研究在前期研究基礎上，以心臟彩色多普勒超聲為評價手段，觀察潛陽合劑對腹主動脈縮窄大鼠的血壓，以及左室心肌肥厚和舒張功能的干預作用。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級雄性Wistar大鼠40只，體質(zhì)量200～220 g，購自中國科學院上海實驗動物中心，生產(chǎn)許可證號：SCXK（滬）：2012-0002。上海中醫(yī)藥大學實驗動物中心清潔級動物房飼養(yǎng)、造模與觀察，自由飲水。

1.2 藥物制備

潛陽合劑：主要由地黃、女貞子、鉤藤、當歸、珍珠母等9味中藥組成（由我院制劑室完成制劑工藝，滬藥制字Z05100449）。使用時將潛陽合劑浸膏配成每毫升含生藥1.15 g的水溶液。培哚普利（4 mg/片，施維雅公司生產(chǎn)，生產(chǎn)批號：2002480）碾碎，過藥典100目篩后，置于含0.5%混懸劑（羧甲基纖維素鈉）的雙蒸水中，制成0.036 g/L濃度的培哚普利混懸劑。

1.3 試劑與儀器

ADI ML740型PowerLab /4SP生物信號處理和分析系統(tǒng)；Vivid-i便攜彩超（GE公司）。

1.4 造模

參照文獻[1-3]，采用腹主動脈縮窄法制成舒張性心力衰竭大鼠模型。具體步驟如下：實驗大鼠手術前12 h禁食不禁水，以2%戊巴比妥鈉按35 mg/kg腹腔注射麻醉，待角膜反射消失后，固定在手術臺上，去除腹部毛發(fā)，暴露劍突下0.5～2 cm處皮膚，75%酒精皮膚消毒。沿腹白線用手術剪刀依次逐層打開腹腔，開口約1.5 cm，鈍性分離腹腔軟組織，暴露腹主動脈，在雙側腎動脈間分離該處腹主動脈，將直徑0.6 mm的鈍金屬針于該段腹主動脈平行放置，后用外科手術縫合線（5-0）結扎，并迅速抽離金屬針，造成腹主動脈縮窄。依次用縫合腹腔，碘伏消毒；術后腹腔注射0.1 mL慶大霉素預防感染。假手術組大鼠除不結扎外，其余步驟與模型動物處理相同。

1.5 實驗方法

①分組與給藥。按隨機數(shù)字表分為假手術組、模型組、中藥組、培哚普利組，并行相應腹主動脈縮窄術或假手術，每組10只。所有大鼠術后飼養(yǎng)并觀察8周，按“人和動物按體表面積折算的等效劑量比值表”折算，分別給予10 mL/（kg·d）（中藥組）、0.36 mg/（kg·d）（培哚普利組）和等量雙蒸水（假手術組和模型組），每日早8點行1次灌胃，共干預12周。末次灌胃后24 h后進行實驗。②外周血壓測定。于造模后4、8、12、16、20周，腹腔注射2%戊巴比妥鈉（35 mg/kg）麻醉實驗鼠，用大鼠尾動脈血壓儀測量大鼠左前肢血壓（收縮壓），每個動物測7次，取其中3～5個較接近的血壓的平均值作為該大鼠的外周血壓。③大鼠心臟彩色多普勒檢測。藥物干預12周后，腹腔注射2%戊巴比妥鈉（35 mg/kg）麻醉實驗鼠，用電動剃須刀將大鼠劍突下、胸部毛發(fā)剔除。使大鼠呈仰臥位的同時，身體向左側傾斜30°～40°，涂抹偶合劑，將高頻探頭放置在大鼠胸骨左緣位置上，取左心室長軸切面，每個大鼠連續(xù)測量3個心動周期的數(shù)值，在M型超聲心室波群圖像上應用美國超聲心動圖學會推薦的測量方法[7]，記錄室間隔（IVSd）、左室后壁（LVPWd），左室射血分數(shù)（EF），左室短軸縮短率（FS）。取四腔切面，每個大鼠連續(xù)測量3個心動周期的二尖瓣舒張早期流速峰值（E峰）和舒張晚期流速峰值（A峰）[3]。

1.6 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

在本實驗中，造模后共死亡4只大鼠，死亡率為10%，和既往文獻報道類似[1-3，8]，其中假手術組1只、模型組2只、中藥組1只、培哚普利組0只，均為麻醉后死亡。

2.2 各組大鼠歷時性收縮壓比較

造模后4周開始，模型組大鼠血壓開始高于假手術組（P < 0.05）；造模后12周開始潛陽合劑、培哚普利干預均能降低該模型大鼠血壓（P < 0.05）。潛陽合劑與培哚普利降壓幅度相當（P > 0.05）。見表1。

2.3 各組大鼠M型超聲心動圖比較

造模后20周，模型組IVSd顯著增高（P < 0.05）；中藥組和培哚普利組IVSd均小于模型組（P < 0.05）；中藥組IVSd與培哚普利組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。造模后20周，模型組大鼠EF、FS降低，但差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），中藥組、培哚普利組和模型組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。見表2。

2.4 各組大鼠血流多普勒比較

造模20周后，模型組E峰顯著減?。≒ < 0.05）；中藥組E峰較模型組增大（P < 0.05）；培哚普利組和模型組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），中藥組與培哚普利組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。模型組E/A比值降低（P < 0.05），中藥組E/A比值較模型組顯著提高（P < 0.05），培哚普利組E/A比值和模型組相比差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），中藥組E/ A比值與培哚普利組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。見表3。

3 討論

隨著社會老齡化和城市化進程加快，居民不健康生活方式流行，我國心血管病患病率處于持續(xù)上升階段。推算心血管病現(xiàn)患人數(shù)2.9億，其中高血壓占2.7億[9]。2004年至今，心腦血管病住院費用年均增速遠高于國內(nèi)生產(chǎn)總值增速，我國心血管病負擔日漸加重，其中越來越高的高血壓患病率引人矚目[9]。

高血壓病的危害在于靶器官損害。在高血壓靶器官損害中，心臟損害占58.8%，包括左室肥厚、心衰、心絞痛、心肌梗死等。左心室肥厚的發(fā)生預示著10年心血管事件風險增加。高血壓是射血分數(shù)保留的心力衰竭（HFpEF）最重要的發(fā)病原因，HFpEF患者60%～89%有高血壓，其病理機制和左心室肥厚密切相關[10-11]。積極控制高血壓對防治HFpEF有極其重要的意義，并且能顯著降低住院率、心血管事件的發(fā)生率和死亡率[10-12]。

在大鼠左右腎動脈之間縮窄腹主動脈造成模型動物右側腎臟的高灌注、高腎小球囊內(nèi)壓和高腎小球濾過壓而左側腎實質(zhì)的缺血，從而激活RASS系統(tǒng)造成模型動物系統(tǒng)血壓的增高誘導高血壓模型[13-15]。Grandall等[16]學者早在1991年即證實腹主動脈縮窄能誘導高血壓產(chǎn)生。血壓持續(xù)升高、左室舒張功能持續(xù)減退是本模型成功標志[1，8]。本研究選用左前肢血壓法動態(tài)觀察模型大鼠術后血壓變化，發(fā)現(xiàn)造模后大鼠外周血壓前后差異顯著，藥物干預后血壓降低并接近正常大鼠。

超聲心動圖是目前評價左心室肥厚的最常用手段，通常以左室后壁厚度、室間隔厚度表示[17-18]。而左室舒張功能的金指標是通過心導管測量左室舒張末壓，但是因其有創(chuàng)性及其危險性，限制了其使用[3]。經(jīng)胸彩色多普勒超聲心動圖是目前無創(chuàng)診斷該疾病的最常用方法[19]，E峰和A峰是最主要的測量指標，二者比值是最便捷、最常用評價舒張功能指標。早期舒張功能障礙時舒張延遲、舒張期左室壓力升高，早期充盈減慢，充盈量減小，心房收縮對充盈的作用相對或絕對增大，舒張早期流經(jīng)二尖瓣的血流速度和流量減少，E峰較正常值降低；因左房容量和壓力升高，舒張晚期左房代償性收縮增強，流經(jīng)二尖辨的血流速度和流量相對增多，A 峰增高，使 E/A 比值降低[3，20]。結果提示模型組LVPWD、IVSD均較假手術組有所增加，表明心肌已經(jīng)肥厚。EF輕度降低，收縮功能輕度受損。而彩色血流多普勒提示腹主動脈縮窄20周大鼠E峰明顯減小，A峰增大，E/A比值約等于1，提示腹主動脈縮窄20周大鼠的舒張功能受損，藥物干預后均有所改善。

潛陽合劑是我院研制的院內(nèi)制劑，前期臨床以及實驗研究均證實潛陽合劑能顯著改善高血壓。本研究在前期研究基礎上，以心臟彩色多普勒超聲為評價手段，觀察潛陽合劑對腹主動脈縮窄大鼠的血壓以及左心室肥厚和舒張功能的干預作用，結果顯示潛陽合劑干預不僅能顯著降低腹主動脈縮窄大鼠的血壓，而且能顯著抑制左室肥厚，改善左室舒張功能，有效防治高血壓靶器官損害，該方具有良好的前景和深入研究的必要。

[參考文獻]

[1] 魯成，宋磊，熊旭東，等.益氣溫陽中藥干預對腹主動脈縮窄誘導的腎性高血壓的影響[J].中國中醫(yī)急癥，2014， 23（12）：2155-2158.

[2] 魯成，譚艷，劉永明，等.益氣溫陽中藥對腹主動脈縮窄誘導的心腎損害大鼠的干預研究[J].中國中西醫(yī)結合腎病雜志，2017，18（3）：196-200.

[3] 魯成，宋磊，蔣梅先，等.心臟彩色多普勒超聲評價壓力負荷超載誘導的舒張性心力衰竭及益氣溫陽中藥干預作用[J].遼寧中醫(yī)雜志，2017，44（9）：1978-1982.

[4] 高俊杰，吳瓊，陳鐵軍，等.潛陽合劑對腹主動脈縮窄致高血壓左室肥厚的影響[J].中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2015，13（6）：746-749.

[5] 高俊杰，吳瓊，王肖龍，等.潛陽合劑對腹主動脈縮窄致高血壓模型大鼠血壓的影響[J].上海中醫(yī)藥雜志，2015， 49（6）：74-77.

[6] 祖力胡馬爾·玉素甫，馬麗亞，郭蔚，等.潛陽合劑治療圍絕經(jīng)期高血壓臨床觀察[J].中國中醫(yī)藥信息雜志，2017， 24（2）：17-20.

[7] Sjaastad I，Sejersted OM，Ilebekk A，et al. Echocardiographic criteria for detection of postinfarction congestive heart failure in rats [J]. J Appl Physiol，2000，89（4）：1445-1454

[8] 劉永明，徐裕亞，蔣梅先，等.益氣溫陽中藥干預對壓力負荷超載誘導的舒張性心力衰竭大鼠血流動力學的影響[J].上海中醫(yī)藥大學學報，2012，26（4）：71-75.

[9] 陳維偉，高潤霖，劉力生，等.《中國心血管病報告2017》概要[J].中國循環(huán)雜志，2018，33（1）：1-8.

[10] Yancy CW，Jessup M，Bozkurt B，et al. ACCF/AHA guideline for the management of heart failure： a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines [J]. Circulation，2013，128：e240-327.

[11] Bhuiyan T，Maurer MS. Heart failure with preserved ejection fraction：persistent diagnosis，therapeutic enigma [J]. Curr Cardiovasc Risk Rep，2011，5（5）：440-449.

[12] Aronow WS，F(xiàn)leg JL，Pepine CJ，et al. ACCF/AHA 2011 expert consensus document on hypertension in the elderly：a report of the American College of Cardiology Foundation Task Force on Clinical Expert Consensus Documents. Developed in collaboration with the American Academy of Neurology，American Geriatrics Society，American Society for Preventive Cardiology， American Society of Hypertension，American Society of Nephrology， Association of Black Cardiologists，and European Society of Hypertension [J]. J Am Soc Hypertens，2011，5（4）：259-352.

[13] 譚艷，魯成，蔣梅先，等.坎離顆粒干預對自發(fā)性高血壓大鼠和腹主動脈縮窄大鼠的降壓療效[J].中國醫(yī)藥導報，2017，14（12）：8-11，16.

[14] 劉永明，吳大正，徐裕亞，等.坎離顆粒對壓力負荷超載誘導的舒張性心力衰竭大鼠心肌力學變化的影響[J].中國中西醫(yī)結合雜志，2016，36（2）：196-202.

[15] Tonnessen T，Christensen G，Qie E，et al. Increased cardiac expression of endothelin-1 mRNA in ischemic heart failure in rats [J]. Cardiovasc Res，1997，33（3）：601-610.

[16] Crandall DL，Goldstein BM，F(xiàn)erraro GD，et al. Relationship of cardiac hemodynamic and biochemical adaptations to mortality during long-term aortic constriction [J]. Proc Soc Exp Biol Med，1991，198（2）：747-753.

[17] 董鑫，耿書軍.心臟彩色多普勒超聲在高血壓左室肥厚伴左心衰竭診斷中的應用價值[J].中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2016，14（19）：2289-2291.

[18] 張程.心臟彩色多普勒超聲用于高血壓左室肥厚伴左心衰竭患者診斷意義分析[J].中華心臟與心律電子雜志，2017，5（3）：135-137.

[19] 付明強，周京敏，葛均波，等.超聲心動圖評價自發(fā)性高血壓大鼠左室舒張功能的可行性研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2012，28（4）：300-303.

[20] 李慧敏，侯維寧，鐘偉邦，等.血漿腦鈉素與超聲多普勒對舒張性心衰的診斷價值[J].實用臨床醫(yī)學，2007，8（9）：17-19.