紅景天苷對慢性間斷性缺氧心肌炎癥反應(yīng)的作用及其機(jī)制

付金容 楊 靖 黎明江

(武漢大學(xué)人民醫(yī)院心內(nèi)三科/心血管病湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430060)

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(Obstructive sleep apnea，OSA)是一種常見的呼吸系統(tǒng)疾病，主要由完全或部分咽部阻塞引起的以反復(fù)呼吸停止為特征,這種紊亂通常伴隨著缺氧、睡眠覺醒和血流動(dòng)力學(xué)變化．這些條件的持續(xù)復(fù)發(fā)可能導(dǎo)致各種有害影響,從而導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生一系列病理生理性的改變[1]．OSA與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，它與腦血管疾病亦密切相關(guān)，并可引起多器官損傷[2]．研究顯示，慢性間斷性缺氧(chronic intermittent hypoxia, CIH)是OSA導(dǎo)致心血管疾病的主要機(jī)制[3]．CIH在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用．OSA亦是一種慢性炎癥性疾病[4],研究證實(shí)炎癥反應(yīng)在CIH所致心血管疾病中起著重要作用．紅景天苷具有抗輻射、抗疲勞、抗缺氧、抗衰老等多種功效[5]，常用于高山癥,保護(hù)紅細(xì)胞免受氧化應(yīng)激和提高抵抗力．研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，紅景天苷能夠抑制缺血再灌下心肌細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[6]，能夠減少缺血再灌注心肌損傷．本文探討了紅景天苷對慢性間斷性缺氧心肌細(xì)胞的炎癥反應(yīng)的作用及其機(jī)制．

1 材料與方法

1.1 大鼠間斷性缺氧模型的制備及分組

SD大鼠(與文獻(xiàn)[7]的研究同標(biāo)準(zhǔn))．將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為以下幾組：①正常對照組(n=10)：21% O2，每天24 h，8周；②NaCl組(CIH+ NaCl，n=10)：每天8 h一循環(huán)，低氧：7% O260 s，20% O260 s，持續(xù)8周，分別于每周一、周五腹腔注射生理鹽水10 mL/kg/次)一次．③紅景天苷組(CIH+紅景天苷，n=10)：慢性間斷性低氧8周，間隔(時(shí)間同NaCl組)腹腔注射紅景天苷(20 mg/kg/次)溶液．

1.2 大鼠心腔大小、心功能的測定

分別于實(shí)驗(yàn)開始、實(shí)驗(yàn)8周時(shí)，超聲多普勒檢測大鼠心功能包括左室射血分?jǐn)?shù)(EF)和短軸縮短率(FS)，以及大鼠心臟的各腔室內(nèi)徑(LAD、RAD、LVD、RVD、左心室舒張末容積(EDV)和左心室收縮末容積(ESV)，具體方法參照之前的研究[7]．

1.3 檢測大鼠缺氧心肌組織髓過氧化物酶的活性(Myeloperoxidase，MPO)

分離出大鼠心臟的左心室游離壁，冰上碾碎，迅速于4℃下勻漿離心，然后提取出上清液，根據(jù)髓過氧化物酶活性檢測試劑盒的說明(試劑盒購自南京市建成生物工程研究所)，測量大鼠心肌組織MPO的活性．

1.4 血清及心肌組織TNF-α及IL-6濃度測定

取大鼠靜脈2 mL，在4℃環(huán)境下離心5 min，然后提取上層的血清，將血清保存在-70℃的冰箱中．最后根據(jù)說明，采用放射免疫法分析大鼠外周血清中TNF-α及IL-2的含量(試劑盒購自北京市科美生物化學(xué)公司)．

1.5 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 紅景天苷改善慢性間斷性缺氧中大鼠的心功能

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠心功能均較正常大鼠下降．但與NaCl組比較，紅景天干預(yù)組大鼠的心功能明顯改善(見表1)．

表1 紅景天苷影響慢性間斷性缺氧大鼠的心功能

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05；與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組**P<0.05

2.2 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌MPO的影響

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠心肌組織MPO活力增加．與NaCl組比較，紅景天干預(yù)組大鼠的心肌組織MPO活力顯著降低(如圖1所示)．

圖1 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌組織MPO活力的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組**P<0.05．

2.3 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠TNF-a的影響

實(shí)驗(yàn)8周后，檢測結(jié)果顯示大鼠血清及心肌組織TNF-a水平均增加．與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組大鼠的血清及心肌組織TNF-a水平均顯著降低(如圖2，圖3所示)

圖2 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠血清TNF-a水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組**P<0.05

圖3 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心肌組織TNF-a水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組**P<0.05

2.4 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠IL-6的影響

慢性間斷性缺氧8周后，大鼠血清IL-6水平增加．與NaCl組比較，紅景天干預(yù)組大鼠的血清IL-6水平均顯著降低(如圖4所示)．

圖4 紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠血清IL-6水平的影響

與正常對照組比較，NaCl組與紅景天苷組*P<0.05，與NaCl組比較，紅景天苷干預(yù)組**P<0.05

3 討 論

阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)是發(fā)病率非常高的一類疾病，嚴(yán)重威脅著公眾健康．它增加了心血管疾病的發(fā)病率及死亡率[7]．目前OSA致心血管疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制仍未完全清楚，它包含許多病理生理觸發(fā)機(jī)制，如睡眠的不完整、胸腔內(nèi)壓力的增加以及慢性間斷性缺氧(CIH)等[7]，但研究顯示OSA導(dǎo)致心血管疾病的主要機(jī)制是慢性間斷性缺氧(CIH)，即慢性間歇性的缺氧復(fù)氧．CIH在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用．CIH通過交感神經(jīng)系統(tǒng)的過度興奮，系統(tǒng)炎性反應(yīng)，氧化應(yīng)激等導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)、心肌細(xì)胞凋亡[8]、左心功能障礙[9]等．

前期研究，已經(jīng)成功建立大鼠慢性間斷性缺氧模型[10]．通過這次實(shí)驗(yàn),證實(shí)了紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠心臟的保護(hù)作用，得出以下結(jié)論：1)慢性間斷性缺氧導(dǎo)致大鼠心功能下降，紅景天苷干預(yù)則可改善心功能．2)慢性間斷性缺氧可導(dǎo)致大鼠全身及心肌組織的炎癥反應(yīng)，而紅景天苷則對這這種炎癥反應(yīng)起到一定的抑制作用．這種抑制作用，可能是通過抑制炎性因子的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的．3)紅景天苷對慢性間斷性缺氧大鼠的心肌保護(hù)作用，可能部分通過減輕其炎癥反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)．

TNF-a是機(jī)體在受到刺激后產(chǎn)生最早，產(chǎn)生速度最快的炎性介質(zhì)，它在機(jī)體的各種炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用[7]．同時(shí)，TNF-a還可促進(jìn)IL-1、IL-6等其他炎性介質(zhì)的表達(dá)，促進(jìn)其生物學(xué)效應(yīng)，擴(kuò)大炎性反應(yīng)[11]．IL-6是重要的炎癥前因子，它通過調(diào)節(jié)體液免疫和細(xì)胞免疫影響炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致組織損傷．髓過氧化物酶(MPO)是一種炎癥反應(yīng)物，它由巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等分泌，在機(jī)體的炎癥反應(yīng)中，髓過氧化物酶通過催化反應(yīng)，引起機(jī)體的氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致氧化性組織損傷．

實(shí)驗(yàn)中，觀察到隨著缺氧時(shí)間的延長，大鼠心肌組織及血液中，TNF-a水平增高．至缺氧8時(shí)，NaCl組TNF-a水平已明顯高于正常對照組．同時(shí)，缺氧大鼠心肌組織MPO表達(dá)水平，缺氧大鼠血清IL-6水平，均顯著高于正常對照組．與正常對照組比較，慢性間斷性缺氧大鼠心功能顯著下降．慢性間斷性缺氧中，隨著缺氧心肌炎癥反應(yīng)的加重，缺氧大鼠心功能逐漸下降．由此可見，缺氧大鼠的心肌損傷可能與炎癥反應(yīng)有關(guān)此相關(guān)．

紅景天苷是一種天然酚類代謝物，具有多種功效，研究顯示，紅景天苷具有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)、保護(hù)心臟、預(yù)防輻射、抗炎等多種作用．研究已經(jīng)證實(shí)，紅景天苷對各種環(huán)境下的缺氧心肌細(xì)胞均具有保護(hù)作用．紅景天苷具有廣泛的抗炎作用．在大鼠局灶性腦缺血模型中，紅景天苷抑制pi 3k/akt/hif的信號(hào)表達(dá)等，從而減少局灶性缺血腦組織的炎癥反應(yīng)[12]．紅景天苷還可降低改善高海拔下心肌血流，保護(hù)缺血缺氧心肌[13]．

實(shí)驗(yàn)中，紅景天苷干預(yù)組，大鼠心肌局部及全身炎性反應(yīng)均顯著低于實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)大鼠的心功能較NaCl組大鼠也有明顯改善．由此提示，紅景天苷抑制了缺氧心肌的炎癥反應(yīng)，保護(hù)慢性間斷性缺氧心肌，改善了慢性間斷性缺氧大鼠的心功能．當(dāng)然，紅景天苷對于慢性間斷性缺氧大鼠心臟的保護(hù)作用，可能還有更多的機(jī)制有待研究，紅景天苷對于其炎癥反應(yīng)的抑制作用機(jī)制亦有待于更加深入的研究．