丁云錄,李馳坤,歐喜燕,李曉兵,成光宇,劉愛東
(長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院,長春 130021)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是一種以血管壁脂質(zhì)斑塊為主要特征的慢性進行性血管疾病,其引發(fā)冠心病、腦梗塞等急性心腦血管事件而嚴重危害人類健康。中藥在治療動脈粥樣硬化慢性病變方面有明顯優(yōu)勢,中藥作用溫和持久,毒副作用低,且作用機理具有多效應(yīng)、多位點等特點,遠期效果好。散結(jié)通脈方針對冠心病痰瘀互結(jié)證進行治療,體現(xiàn)化瘀清痰利水動態(tài)治療思想,前期的臨床實踐發(fā)現(xiàn),該處方具有逆轉(zhuǎn)和消退動脈粥樣硬化斑塊的作用。拓展了中醫(yī)防治動脈粥樣硬化的新思路,并為臨床治療提供實驗依據(jù)和安全有效的中醫(yī)藥療法。
1.1 實驗材料 SPF級7~8周齡ApoE-/-小鼠(品系C57BL/6J),雄性,體質(zhì)量(20±1)g,60只,分籠飼養(yǎng),室溫(23±1)℃,相對濕度50%,通風良好,室內(nèi)12 h明暗自動切換(光照時間7:00~19:00)。動物許可證號:SCXK(京)2016-0006,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。散結(jié)通脈方浸膏(處方由丹參、水蛭、三七、花蕊石、茵陳、澤瀉、茯苓、砂仁、檀香等14味藥組成),性狀:棕褐色至棕色浸膏,氣微,味苦,批號:20180329,長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院實驗研究中心提供。阿托伐他汀鈣片,規(guī)格:10 mg/片,7片/盒,批號:20171221,浙江新東港藥業(yè)股份有限公司產(chǎn)品。戊巴比妥鈉,規(guī)格:500 mg/瓶,批號:WXBB6772V,美國Sigma公司產(chǎn)品。肝素鈉注射液,規(guī)格:2 mL/12 500 u/支,批號:1702101,上海上藥第一生化藥業(yè)有限公司。膽固醇,規(guī)格:分析純,500 g/瓶,批號:LOT5AF10250,北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責任公司產(chǎn)品;膽酸鈉(豬),規(guī)格,分析純,500 g/瓶,批號:K01N8B47111,上海源葉生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品??偰懝檀迹═C)檢測試劑盒,規(guī)格:10 mL×10,批號:171991;三酰甘油(TG)檢測試劑盒,規(guī)格:10 mL×10,批號:177781;高密度脂蛋白膽固醇(HDL-cho)檢測試劑盒,規(guī)格:10 mL×7,批號:170651;低密度脂蛋白膽固醇(LDL-cho)檢測試劑盒,規(guī)格:10 mL×8,批號:170711;中生北控生物科技股份有限公司產(chǎn)品。高敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、E-選擇素(E-selectin)、白細胞介素-6(IL-6),規(guī)格:96T/盒,批號:E20180101A,均購自美國RD公司。Orai1抗體,規(guī)格:200 μg/mL,批號:D2318,STIM1抗體,規(guī)格:200 μg/mL,批號:K2818,均為Santa Cruz公司產(chǎn)品。美國UVP凝膠成像系統(tǒng),型號:ChemiDoc-It 510 Imager,Ultra-Violet Products Ltd產(chǎn)品。電泳儀,型號:DYY-6C,北京市六一儀器廠產(chǎn)品。酶標儀,型號:BIO680,Japan BIO RAD公司產(chǎn)品。Junior全自動分析儀,型號:selectra junior,荷蘭威圖公司產(chǎn)品。臺式高速低溫離心機,型號:Biofuge Stratos,德國賀利氏公司產(chǎn)品??烧{(diào)高速勻漿器,型號:FSH-2,江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品。
1.2 方法[1-5]
1.2.1 動物造模與分組 選用8周齡ApoE-/-小鼠(品系C57BL/6J),雄性,60只。小鼠給予普通飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機分為正常對照組,模型對照組,陽性對照藥阿托伐他汀鈣49.72 mg/(kg·d)給藥劑量組,散結(jié)通脈方設(shè)高劑量[13.42 g/(kg·d)]、中劑量[6.71 g/(kg·d)]和低劑量[3.35 g/(kg·d)] 3個給藥劑量組,共6組,每組10只。建立動脈粥樣硬化斑塊模型,除正常對照組外,其余實驗組均飼以高脂飼料(2%膽固醇、0.4%膽酸鹽、10%脂肪、69.6%普通飼料)喂養(yǎng)12周。實驗期間自由攝食飲水,節(jié)律光照。造模同時灌胃供試藥品混懸液,正常對照組及模型對照組灌胃蒸餾水。每3日稱量各組小鼠體質(zhì)量1次,以調(diào)整給藥量。
1.2.2 檢測指標 實驗周期結(jié)束,禁食12 h,1%戊巴比妥0.5~1.0 mL腹腔麻醉,腹主動脈采血,室溫靜置1 h,4 ℃下3 000 r/min離心10 min,吸取上層血清,進行血脂及血清炎癥因子檢測。取血結(jié)束后,以肝素生理鹽水灌洗心臟及主動脈根部,無菌條件下取主動脈根部,制備蛋白裂解液,進行Western blot檢測。檢測指標:Junior全自動分析儀檢測血清TC、TG、HDL-cho和LDL-cho水平。BIO680酶標儀檢測 hs-CRP、E-selectin、IL-6水平,均采用酶聯(lián)免疫法按試劑盒說明檢測。Western blot法檢測主動脈根部Orai1及STIM1蛋白表達:BCA法測定蛋白濃度,調(diào)整蛋白濃度,煮沸3~5min使蛋白變性;SDS-PAGE電泳,轉(zhuǎn)膜;轉(zhuǎn)膜完畢后,立即把蛋白膜放置到1×TBST中,漂洗1~2 min,以洗去膜上的轉(zhuǎn)膜液;加入Western封閉液,在搖床上緩慢搖動,室溫封閉60 min;TBST稀釋一抗(1:1 000),4 ℃孵育過夜;加入1×TBST,在搖床上緩慢搖動洗滌5~10 min,共洗滌3次;TBST稀釋二抗(1:3 000),室溫孵育60 min;TBST洗膜3次,每次5~10 min;ECL化學發(fā)光,顯影,定影。用Quantity One軟件對凝膠圖像進行光密度分析,以目的條帶與內(nèi)參照條帶信號強度的比值代表組織中目的蛋白的表達水平。
2.1 血脂摩爾濃度統(tǒng)計結(jié)果 本試驗研究采用喂飼高脂高膽固醇飼料方法建立ApoE-/-小鼠動脈粥樣硬化模型,從建立模型12周后所測得的試驗數(shù)據(jù)可以看出,動脈粥樣硬化模型組動物血清TC、TG、LDL-cho及TC/HDL-cho比值均較正常對照組明顯升高(分別為P< 0.01或P<0.05),動脈粥樣硬化動物模型血脂水平明顯增高。散結(jié)通脈方13.5、6.75和3.40 g/kg 3個給藥組具有明顯降低模型動物血清TC、TG和LDLcho水平的作用,與動脈粥樣硬化模型組比較,分別為P< 0.01或P<0.05,散結(jié)通脈方13.5、6.75 g/kg 2個劑量組還可以使TC/HDL-cho比值明顯降低,與動脈粥樣硬化模型組比較,P<0.01和P<0.05。見表1。
2.2 hs-CRP、E-selectin、IL-6質(zhì)量濃度統(tǒng)計結(jié)果 模型對照組與正常對照組比較,大鼠血清中hs-CRP、E-selectin、IL-6水平明顯升高,具有顯著性差異(P<0.01或P<0.05)。而13.5、6.75 g/kg 2個劑量組與模型對照組比較,大鼠血清中hs-CRP水平均有所下降,具有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。結(jié)果表明散結(jié)通脈方可以對抗動脈粥樣硬化患者體內(nèi)炎癥反應(yīng),降低hs-CRP水平,進而可起到抗心肌缺血降低心血管事件發(fā)生率的作用。與模型組相比,散結(jié)通脈方13.5 g/kg劑量組血清IL-6水平明顯低于模型組,具有統(tǒng)計學差異(P<0.05),說明散結(jié)通脈方有效降低ApoE-/-小鼠動脈粥樣硬化模型的IL-6水平,從而抑制炎癥、穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊的作用。散結(jié)通脈方13.5 g/kg劑量組E-selectin水平明顯降低,與模型對照組比較,具有統(tǒng)計學差異(P<0.05),提示散結(jié)通脈方可能通過下調(diào)E-selectin水平,減少白細胞在內(nèi)皮表面的黏附,進而減少泡沫細胞的形成,延緩了動脈粥樣硬化的形成。見表2。
2.3 主動脈根部Orai1、STIM1蛋白表達統(tǒng)計結(jié)果 我們以ApoE-/-小鼠為實驗對象,高脂飲食誘導動脈粥樣硬化模型,探討動脈粥樣硬化發(fā)生過程中Orai1、STIM1變化情況,研究結(jié)果顯示,與正常對照組相比,模型組Orai1、STIM1蛋白表達明顯增加(P<0.01),提示:Orai1、STIM1介導的SOCC參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程。在給予散結(jié)通脈方干預后,與模型組相比,散結(jié)通脈方13.5、6.75 g/kg 2個劑量組主動脈根部Orai1、STIM1蛋白表達明顯低于模型組,具有統(tǒng)計學差異(P<0.01或P<0.05);散結(jié)通脈方3.40 g/kg劑量組主動脈根部Orai1蛋白表達明顯低于模型組,具有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。見表2。
表1 散結(jié)通脈方對ApoE-/-小鼠AS模型血脂的影響(,n =10)
表1 散結(jié)通脈方對ApoE-/-小鼠AS模型血脂的影響(,n =10)
注:與模型組比較,# P <0.05,## P <0.01
表2 散結(jié)通脈方對ApoE-/-小鼠AS模型炎癥因子及Orai1、STIM1蛋白表達的影響(,n =10)
表2 散結(jié)通脈方對ApoE-/-小鼠AS模型炎癥因子及Orai1、STIM1蛋白表達的影響(,n =10)
注:與模型組比較,# P <0.05,## P <0.01
冠狀動脈粥樣硬化是導致冠心病的主要病因,中醫(yī)沒有動脈粥樣硬化病名,根據(jù)臨床表現(xiàn),將動脈粥樣硬化性疾病歸為胸痹、脈痹范疇。西醫(yī)治療冠心病以藥物治療為主,側(cè)重于穩(wěn)定冠狀動脈粥樣硬化斑塊,常見的藥物不良反應(yīng)包含出血事件、肌肉酸痛、胃腸道反應(yīng)等影響了治療的效果。中藥在治療動脈粥樣硬化慢性病變方面有明顯優(yōu)勢,中藥作用溫和持久,毒副作用低,且作用機理具有多效應(yīng)、多位點等特點,遠期效果優(yōu)秀。國家名老中醫(yī)黃永生教授綜合古代醫(yī)家對于痰瘀的論述及自己多年的臨床實踐,根據(jù)《血證論》:“血積既久,亦能化為痰水”的論述,提出“瘀能化水”治療動脈粥樣硬化的新思路。他認為動脈粥樣硬化的治療重點為斑塊的逆轉(zhuǎn)和消退,動脈粥樣硬化斑塊為痰瘀膠結(jié)的外在體現(xiàn),是痰瘀長時間膠結(jié)凝聚的產(chǎn)物,痰結(jié)成瘀,瘀又生痰,不斷進展和演化,痰不清,瘀難化。因此,治療上需以化痰開路,將痰濁之邪蕩滌體外,繼以化瘀成水(痰),消散斑塊。散結(jié)通脈方為全國名中醫(yī)黃永生教授臨床經(jīng)驗方,臨床使用逾20年,療效確切,臨床依據(jù)充分,本方逆轉(zhuǎn)冠狀動脈粥樣硬化斑塊有確切的療效,具有進一步開發(fā)與研究的價值和意義。本課題通過建立ApoE-/-小鼠動脈粥樣硬化模型,從主動脈鈣庫操縱性鈣通道信號分子STIM1、Orai1蛋白表達及血清hs-CRP、E-selectin、IL-6含量等方面探討痰瘀同治法穩(wěn)定易損斑塊的可能機制。
TC和TG是血漿中的主要脂質(zhì)成分,脂質(zhì)成分的異常能夠?qū)е聞用}粥樣硬化的形成并促進其發(fā)展[6],LDL-cho是體內(nèi)膽固醇代謝轉(zhuǎn)運的主要載體,研究表明,LDL-cho的水平與動脈粥樣硬化的發(fā)病呈正相關(guān)[7],大量的LDL-cho沉積可導致其向血管內(nèi)膜下遷移并聚集,促進其進行氧化修飾,進一步損傷血管內(nèi)皮,促使泡沫細胞增多及動脈斑塊的形成。與LDL-cho相反的是,HDL-cho可以將膽固醇攜帶到肝臟代謝,與動脈粥樣硬化發(fā)病呈現(xiàn)負相關(guān)。本次研究也證實散結(jié)通脈方具有顯著的降血脂作用。動脈粥樣硬化(AS)是一種多因性疾病,血管內(nèi)皮損傷后多種炎性細胞聚集、吸附于動脈內(nèi)膜,并合成釋放多種炎性因子如hs-CRP、腫瘤壞死因子、IL-6、IL-1等,進而刺激巨噬細胞吞噬氧化LDL-C,成為泡沫細胞,沉積為脂質(zhì)條紋,由此可見,炎性反應(yīng)貫穿了AS形成的始終,并在AS的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了極其重要作用。研究表明,AS病變的早期階段存在凋亡細胞的激活,并引發(fā)炎癥,生理狀態(tài)下巨噬細胞可吞噬凋亡細胞以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),但由于巨噬細胞大量吞噬氧化LDL-C,導致吞噬凋亡細胞能力降低。血管內(nèi)膜炎癥反應(yīng)加強可加劇AS斑塊膠原降解,纖維帽變薄,形成了易損斑塊。hs-CRP作為心腦血管疾病的敏感指標,可以作為心血管疾病的獨立預測因子,可以預測心血管疾病發(fā)生的風險,預測斑塊穩(wěn)定性和未來心血管意外事件,hs-CRP水平高低可反映斑塊的易損程度,如能降低hs-CRP的表達,可起到延緩動脈粥樣硬化及穩(wěn)定粥樣斑塊的作用[8-10]。IL-6是動脈粥樣硬化進程中的炎癥標志物,同時也是心血管疾病的獨立危險因素。IL-6能夠?qū)⒓毙匝仔苑磻?yīng)放大,促進慢性炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生,是炎癥反應(yīng)的一個中樞性調(diào)節(jié)因子[11-13]。
Ca2+作為細胞內(nèi)重要的第二信使,在介導細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導及細胞的生理機能中發(fā)揮重要作用,而Ca2+失穩(wěn)態(tài)參與了心血管疾病、糖尿病、阿爾茲海默病等疾病的發(fā)生發(fā)展。以往的研究也顯示,金屬離子對動脈斑塊的形成起促進作用,且動脈斑塊中Ca2+濃度顯著高于正常組織。生理條件下,鈣池操縱性鈣通道(store-operates cation channels,SOCC)是非興奮細胞介導外鈣內(nèi)流的重要離子通道,對細胞內(nèi)鈣的穩(wěn)態(tài)起到重要作用,直接參與調(diào)節(jié)血管平滑肌細胞的增殖、遷移、收縮等活動。鈣釋放激活鈣通道調(diào)節(jié)分子1(Orai1)和基質(zhì)交聯(lián)分子 1(STIM1)是構(gòu)成鈣池操縱性鈣通道(SOCC)的主要構(gòu)成因子[14]。有研究顯示,血小板活化在冠狀動脈易損斑塊的形成及發(fā)展中發(fā)揮重要作用,而SOCC則是激活血小板的關(guān)鍵,通過對冠心病患者冠狀動脈易損斑塊與SOCC及瞬時受體電位通道1(TRPC1)之間關(guān)系的探討,發(fā)現(xiàn)易損斑塊組血小板STIM1、Orai1高表達[15-16]。尿緊張素Ⅱ是促進血管平滑肌細胞增殖的血管活性肽,可通過激活SOCC增加VSMCs外鈣內(nèi)流,從而促進VSMCs增殖,且此作用可被SOCC阻斷劑或基因沉默其結(jié)構(gòu)蛋白STIM1、Orai1逆轉(zhuǎn)[17]。SOCC介導的鈣內(nèi)流在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中具有重要作用,STIM1、Orai1是SOCC的主要組成分子,他們之間的相互作用促成了動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生發(fā)展,由此可知,SOCC是治療動脈粥樣硬化的重要靶點[18-21]。本研究結(jié)果表明,散結(jié)通脈方可明顯降低STIM1、Orai1水平,可以通過下調(diào)鈣離子信號蛋白的表達抑制血管平滑肌細胞增殖遷移,并通過發(fā)揮調(diào)脂、抗炎等多種效應(yīng),對動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程中多因素多環(huán)節(jié)起到調(diào)節(jié)作用,進而延緩甚或逆轉(zhuǎn)不穩(wěn)定斑塊的病理進程。