芪苈强心胶囊对慢性心力衰竭大鼠PPARα表达的影响
作者:徐涛 郭丽峰 陈立锋 李方江 作者单位:075000 张家口市,河北北方学院附属第一医院心内科【摘要】 目的 观察芪苈强心胶囊对慢性心力衰竭大鼠PPARα表达的影响,探讨其抗心力衰竭作用的相关机制。方法 大鼠随机分为假手术组,模型组,芪苈强心胶囊高、中、低组(1.2、0.6、0.3g/kg),每组12只,采用腹主动脉缩窄法制作慢性心力衰竭大鼠模型,术后4周开始灌胃给药,1次/d,连续给药8周。检测血流动力学,处死大鼠,测定血浆中ET1、AgⅡ和TNFα含量,取大鼠心肌组织,RTPCR和Western blot法检测PPARα mRNA和蛋白的表达。结果 芪苈强心胶囊能显著改善血流动力学指标,与模型组比较,芪苈强心胶囊组ET1、AgⅡ和TNFα的含量明显下降(P<0.05或<0.01),PPARα mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.05或<0.01)。结论 芪苈强心胶囊可改善心力衰竭大鼠的心功能,与上调PPARα的表达和活性有关。
【关键词】 芪苈强心胶囊,心力衰竭,PPARα
【Abstract】 Objective To investigate the effects of Qiliqiangxin capsule on the expression of PPARα in rats with chronic heart failure,and to explore its molecular mechanisms.Methods The rats were randomly divided into sham operation group, model group,Qiliqiangxin capsule group(1.2,0.6,0.3g/kg),with 12 rats in each group. The rat models with chronic heart failure were induced by transverse abdominal aortic constriction. Four weeks after the constriction, the rats in treatment group were lavaged with Qiliqiangxin for 8 weeks. Hemodynamic parameters and the levels of ET1,AgⅡ and TNFα of plasma were detected.The myocardial tissues were collected and the expression levels of PPARα were detected by RTPCR and Western Blot.Results Qiliqiangxin capsulecould improve the hemodynamic parameters.As compared with model group, the contents of ET1,AgⅡ and TNFα were decreased, and the expression of PPARα was significantly increased in Qiliqiangxin capsule group.Conclusion Qiliqiangxin capsule can improve cardiac function in rats by upregulating the expression of PPARα.
【Key words】 Qiliqiangxin capsule ;chronic heart failure;PPARα
芪苈强心胶囊是由黄茂、人参、附子、丹参等组成的纯中药复方制剂,临床研究表明该药对慢性心力衰竭患者有很好的治疗效果,明确其作用机制可进一步指导临床用药,因此进行了一系列研究来探讨其作用机制。过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)PPARα在心肌细胞中高度表达,目前研究发现PPARα同多种心血管疾病相关联[1]。本实验采用大鼠慢性心力衰竭模型观察芪苈强心胶囊对PPARα表达的影响,探讨芪苈强心胶囊抗心力衰竭作用的相关机制。
1 材料与方法
1.1 动物及药物
健康SD大鼠,清洁级,雌雄各半,体重200~240 g,购于河北省动物实验中心,动物许可证号:SCXK(冀)20081003。芪苈强心胶囊(石家庄以岭药业股份有限公司提供)。
1.2 主要试剂
内皮素1(ET1)、血管紧张素Ⅱ(AgⅡ)和肿瘤坏死因子α(TNF α)放射免疫试剂盒购于北京普尔伟业生物科技有限公司;兔抗鼠PPARα多克隆抗体购自Santa Cruz公司;RTPCR试剂盒购自大连宝生物技术公司;PPARα引物由上海生工生物技术公司合成,所用引物序列:PPARα上游:5’ACGAAGCCTACCTGAAGAACTT,下游:CATCAAGGAGGACAGCATCG3’;内参照βactin上游:5’CAGGGTGTGATGGTGGG3’,下游:5’GGAAGAGGATGCGGCAG3’。
1.3 主要仪器
八道生理记录仪,POWERLAB;梯度PCR仪,Eppendorf;凝胶成像分析仪,Biorad。
1.4 方法
大鼠随机分为5组:假手术组,模型组,芪苈强心胶囊高、中、低组(1.2、0.6、0.3 g/kg,QLQXH组、QLQXM组、QLQXL组)。每组12只。药物以蒸馏水稀释至所需浓度,给药体积均为10 ml/kg,给药途径为灌胃给药。采用腹主动脉缩窄法制作慢性心力衰竭大鼠模型[2]。大鼠用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,剑突下腹正中切口,分层打开腹腔,在肾动脉分支以上钝性游离腹主动脉,将7号注射器针头平行置于腹主动脉上,用4号手术丝线将腹主动脉和注射器一同结扎,然后缓慢将注射器撤出,关腹,分层缝合。使大鼠腹主动脉直径缩窄为0.7 mm。假手术组开腹后将手术丝线穿过腹主动脉,除不缩窄腹主动脉以外,其他操作与模型组完全相同。术后4周开始灌胃给药,1次/d。连续给药8周。
1.5 观察指标及方法
1.5.1 血流动力学指标测定:实验结束前,麻醉大鼠,分离右颈总动脉,插管,测定其左心室压峰值(LVP)、左室舒张末期压(LVEDP)、左室内压最大上升速率(+LVdp/dtmax)、左室内压最大下降速率(-LVdp/dtmax)及平均动脉压(MAP)和心率(HR)。
1.5.2 颈总动脉放血处死大鼠,采用放射免疫分析方法测定血浆中ET1、AgⅡ和TNFα:操作按说明书进行。
1.5.3 RTPCR方法测定PPARα mRNA的表达:取大鼠心肌组织,常规方法提取RNA,按RTPCR试剂盒要求进行反转录反应和PCR扩增PPARα目的片段,PCR反应条件为96℃ 4 min,预变性后,95℃ 30 s,58℃ 40 s,72℃ 30 s,25个循环后,72℃延伸10 min。PCR扩增产物用1 %琼脂糖凝胶电泳分离,扫描成像,用凝胶成像分析系统进行密度分析。以βactin作为内参照。
1.5.4 Western blot法检测PPARα蛋白的表达:取大鼠心肌组织,常规方法提取蛋白质,定量,聚丙烯酰胺凝胶电泳,电转移至PVDF膜,5%脱脂奶粉封闭,用抗PPARα多克隆抗体(1∶400)4 ℃孵育过夜,PBS漂洗3次后加二抗HRP (辣根过氧化酶)IgG (1∶1 000),室温孵育2 h,化学发光法显色,对条带进行吸光度积分扫描。GAPDH作为内参照。
1.6 统计学分析
应用SPSS 11.5统计软件,进行ANOVA分析处理和Dunnett检验,计量资料以±s表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠血流动力学的影响
与假手术组比较,模型组LVP、LVEDP、+LVdp/dtmax 明显上升,MAP、HE明显降低(P<0.05或<0.01),与模型组比较,QLQXH、QLQXM组LVP、LVEDP、+LVdp/dtmax 明显下降,MAP、HE明显上升(P<0.05或<0.01),QLQXL组LVP、LVEDP、+LVdp/dtmax 明显下降(P<0.01)。见表1。表1 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠血流动力学的影响
2.2 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠ET1、AgⅡ和TNFα的影响
与假手术组比较,模型组ET1、AgⅡ和TNFα的含量明显上升(P<0.01),与模型组比较,QLQXH、QLQXM、QLQXL组ET1、AgⅡ和TNFα的含量明显下降(P<0.05或<0.01)。见表2。
2.3 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠PPARα mRNA及蛋白表达的影响
与假手术比较,模型组PPARα mRNA及蛋白表达均显著降低(P<0.01),与模型组比,芪苈强心组PPARα mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.05或<0.01)。见表3、图1。图1 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠PPARα mRNA及蛋白表达的影响表2 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠ET1、AgⅡ和TNFα的影响表3 芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠PPARα mRNA及蛋白表达的影响
3 讨论
心力衰竭是一种常见病,心力衰竭患者多预后不佳,早期发现并对心力衰竭进行干预就成为目前研究方向之一,建立成熟、稳定的心力衰竭动物模型,尤其是早期心力衰竭的动物模型,就显得至关重要。冠脉结扎、腹主动脉结扎等均可形成心力衰竭模型,但冠脉结扎是通过形成缺血性心肌病、腹主动脉结扎是通过造成压力负荷过重而形成心力衰竭,腹主动脉结扎所致心力衰竭模型稳定、术后病死率低,又能很好的模拟临床,因此我们选用腹主动脉结扎所致大鼠心力衰竭模型进行芪苈强心胶囊抗心力衰竭的研究。PPARα属于核受体超家族中PPARs 家族成员,PPARα在分解脂肪酸的组织细胞,如肝细胞、骨骼肌细胞和心肌细胞中表达水平高[3]。PPARα配体激动剂包括一些多不饱和脂肪酸等[4],PPARα的激活参与脂肪酸摄取和氧化,脂质代谢,炎症基因活动的调节等[5],而且PPARα基因敲除小鼠表现为脂肪酸氧化降低、心脏脂肪沉积及心肌纤维化[6]。肥厚时PPARα表达下降,导致脂肪酸降低及细胞脂质平衡破坏,心脏脂肪沉积,心脏纤维化,最终可引发心力衰竭[7]。本实验结果显示心力衰竭大鼠PPARα表达明显下降,与上述论述相符。本实验用芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠进行干预,结果发现芪苈强心胶囊可明显提高心力衰竭大鼠的平均动脉压、心率,降低LVP、LVEDP和左室内压最大上升速率,这些结果均表明芪苈强心胶囊能显著改善心力衰竭大鼠的心功能。同时发现芪苈强心胶囊可显著降低大鼠血浆中ET1、AgⅡ和TNFα的含量,而这些因子参与充血性心力衰竭发生发展,研究表明导致心力衰竭发生发展的基本机制是心室重塑,其中AgⅡ是心室重构的关键因素,心力衰竭时血流动力学及神经内分泌异常可促进巨噬细胞产生TNFα,使TNFα升高,临床研究表明[8],充血性心力衰竭患者血浆ET 浓度增高,其幅度与心力衰竭的严重程度一致,因此芪苈强心胶囊降低心力衰竭大鼠血浆中ET1、AgⅡ和TNFα的含量,可部分解释心力衰竭大鼠心脏保护作用的机制。综上所述,芪苈强心胶囊可改善心力衰竭大鼠的血流动力学,降低血浆中ET1、AgⅡ和TNFα的含量,改善心力衰竭大鼠的心功能,可能与上调PPARα的表达和活性有关。
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