黄芪多糖对压力超负荷诱导的大鼠心肌营养素－1、血管紧张素Ⅱ表达的影响

西安市第一医院（西安710002） 李小玲

压力负荷性心肌肥厚是心血管系统的常见并发症，它的发生是心脏对机械负荷及神经体液因子改变后的代偿反应，主要表现为心肌细胞的肥大和间质成分的改变，它独立于血压和其他心脏的危险因素，是心功能不全、心力衰竭及恶性心律失常的主要因素和重要前兆［1］，因此防治心肌肥厚的研究有重要的临床意义。黄芪多糖（APS）是黄芪的主要活性成分之一。研究发现黄芪多糖对机体的免疫系统有较强的调节作用。此外，对心血管系统、肝脏、肾脏均有良好的保护作用，还有抗缺氧、抗肿瘤、抗辐射、调节血糖、刺激机体的造血系统等作用［2－3］。心肌营养素－1（CT－1）是1995年Pennica等从小鼠心脏胚胎干细胞中克隆出的一种新型细胞因子，因能诱导心肌细胞肥大，故命名为CT－1。研究表明，CT－1存在于多种组织中，在心肌组织中表达最高，在心脏发育和促心肌肥大中有重要作用。本研究通过缩窄大鼠腹主动脉制造压力超负荷性心肌肥大模型，探讨持续压力超负荷所致心肌肥大时CT－1、血管紧张素Ⅱ（AngII）的变化，探讨 APS对压力超负荷大鼠心肌肥大的影响及机制。

材料与方法

1 药物及主要试剂 APS提取物（西安鸿生生物技术有限公司，总多糖含量70%）；卡托普利片（常州制药厂生产）

2 动物模型及分组 成年健康雄性SD大鼠，体重为220～280g，由第四军医大学实验动物中心提供。随机分为4组：①腹主动脉缩窄组：戊巴比妥钠复合麻醉后，于左肾动脉上方小心分离约3 mm长的腹主动脉，套以内径为0．8 mm银夹缩窄腹主动脉，术后常规饲养。②假手术组：除不以银夹缩窄腹主动脉外，其余操作同腹主动脉缩窄组。③APS低剂量组：术后1d开始给予APS（300 mg/（kg·d）。④APS高剂量组：术后1d开始给予 APS1000 mg/（kg·d）。⑤Captopril组：术后1d开始给予Capt opril 150 mg/（kg·d）。各组分别在术后6周以戊巴比妥钠麻醉后称体重、腹主动脉采血、摘取心脏。测量全心重、右室游离壁重、左心室重（包括左心室游离壁和室间膈），并计算心室重与体重比值（V/Bwt，Her mann Wilson′s公式）作为心肌肥大指数。

3 血浆及左心室肌组织AngII含量测定 将大鼠腹腔动脉血3 ml，置于含抗凝剂和抑制剂（0．3 mol/L EDTA－Na2，0．34 mol/L 8－羟基喹啉和0．32 mol/L二巯基丙醇）的试管中，3000g离心15 min，取上层血浆，分装至EP管中，－70℃保存。取左心室肌组织约100 mg，剪碎，加入3 ml 0．1 mol/L醋酸置于玻璃匀浆器制备组织匀浆，上述操作均在冰浴中进行。心肌匀浆10 000g离心20 min，上清液以放射免疫法（放射免疫试剂盒由北京北方生物技术公司提供）测定AngII含量。

4 大鼠血浆中CT－1水平测定 将大鼠腹腔动脉血3 ml，置于含抗凝剂的离心管中，摇匀，3000r/min，10 min，取上层血浆，分装至EP管中，－70℃保存。应用酶联免疫吸附法（ELISA）测定CT－1表达的变化，试剂盒购自晶美生物工程公司，严格按说明书操作。以标准品浓度作为横坐标，测得的样品OD值为纵坐标，绘制标准曲线。通过标准曲线计算待测样本CT－1含量。

5 统计学处理 运用SPSS for Windo ws 10．0统计软件对所得数据进行分析。各数据以表示，组间数据处理根据方差齐性分析的结果，采用t检验，以P＜0．05为差异有统计学意义。

结 果

1 压力负荷增加后心室重与体重比值的变化见表1。大鼠腹主动脉缩窄术后6周，心室重与体重比值以及左心室重与体重比值与假手术组相比明显增高，分别是对照组156．64% 和165．23%，而右心室重与体重比值和假手术组相比无明显差异；Captopril组与腹主动脉缩窄组相比，其心室重与体重比值和左心室重与体重比值明显低于腹主动脉缩窄组（P＜0．01）；APS低剂量组大鼠心室重与体重比值以及左心室重与体重比值与腹主动脉缩窄组相比均降低（P＜0．05），APS高剂量组降低更明显（P＜0．01）。

表1 腹主动脉缩窄术后心室重与体重比值的变化（）

表1 腹主动脉缩窄术后心室重与体重比值的变化（）

注：与对照组比较＊P＜0．05，＊＊ P＜0．01；与腹主动脉缩窄组比较△P＜0．05，△△P＜0．01

分 组 n 体重（kg） 心室重（g） 左心室重/体重（mg/g） 右心室重/（mg/g）正常对照组 21 0．35±0．02 1．12±0．11 2．27±0．11 0．82±0．12腹主动脉缩窄组 22 0．33±0．04 2．97±0．13＊＊ 4．13±0．22＊＊ 0．81±0．11 APS低剂量组 20 0．32±0．03 1．82±0．21△ 3．54±0．17△ 0．85±0．14 APS高剂量组 20 0．36±0．02 1．27±0．14△△ 2．51±0．13△△ 0．79±0．09 Captopril组 21 0．35±0．06 1．26±0．15△△ 2．32±0．12△△ 0．81±0．17

2 压力负荷增加致血浆及心肌组织AngII含量变化 见表2。大鼠腹主动脉缩窄术后6周，血浆AngII虽较假手术组有轻度升高（升高约6．7%），但无显著性差异；术后Captopril组大鼠血浆AngII浓度较腹主动脉缩窄组和假手术组明显降低（P＜0．01），表明实验剂量的Captopril已明显抑制大鼠循环肾素－血管紧张素系统活性；腹主动脉缩窄术后左心室肌组织中AngII的含量较假手术组升高约2．3倍；Captopril干预后心肌组织中AngII含量显著低于腹主动脉缩窄组，与假手术组无明显差异；APS低剂量组大鼠心肌组织中AngII含量与腹主动脉缩窄组相比均降低（P＜0．05），APS高剂量组降低更明显（P＜0．01）。

表2 各组血浆及心肌AngII含量的变化（）

表2 各组血浆及心肌AngII含量的变化（）

注：与对照组比较＊P＜0．05，＊＊P＜0．01；与腹主动脉缩窄组比较△P＜0．05，△△P＜0．01

分 组 n 左心室（pg/ml） 血浆（pg/ml）正常对照组 21 756．69±132．94 209．97±76．24腹主动脉缩窄组 22 1476．64±156．64＊＊ 222．34±57．21 APS低剂量组 20 1025．72±128．65△ 197．58±28．91 APS高剂量组 20 801．24±24．47△△ 183．63±32．74 Captopril组 21 669．47±89．19＊△△ 185．97±42．17

3 压力负荷增加致血浆中CT－1含量变化 见表3。大鼠腹主动脉缩窄术后6周，血浆中CT－1含量较假手术组升高（升高约61．7%）；术后Captopril组大鼠血浆中CT－1含量较腹主动脉缩窄组明显降低（P＜0．01），表明实验剂量的Captopril抑制大鼠循环肾素－血管紧张素系统活性的同时，也可抑制CT－1的表达；APS高剂量组大鼠血浆中AngII含量与腹主动脉缩窄组相比显著降低（P＜0．01），APS低剂量组降低不明显。

表3 各组血浆CT－1含量的变化（）

表3 各组血浆CT－1含量的变化（）

注：与对照组比较＊P＜0．05，＊＊P＜0．01；与腹主动脉缩窄组比较△P＜0．05，△△P＜0．01

分组 n 血浆（pg/ml）正常对照组 21 516．97±102．54腹主动脉缩窄组 22 1235．37±213．29＊＊APS低剂量组 20 1197．58±228．81 APS高剂量组 20 583．36±131．72△△Captopril组 21 585．97±140．17△△

讨 论

药用黄芪为多年生草本植物黄芪Astragalus mem branaceus（Fisch）Bunge和内蒙黄芪A．mongholicus Bge的根，性微温，味甘，归脾、肺经，有补气升阳，益卫固表，托毒生肌，利水退肿之功效。其主要成分黄芪多糖（APS）对心血管系统、肝脏、肾脏均有良好的保护作用。研究发现，APS可以降低大鼠心肌梗死6周后血浆和心脏AngII及血浆醛固酮的浓度及6周时非梗死区左室心肌I型及ⅡI型胶原的比值，这对急性心肌梗死后肾素－血管紧张素－醛固酮系统（RAS）的激活有明显的抑制作用。同时，APS促进前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化，具有罗格列酮样作用。而且，APS可影响T HP－1巨噬细胞源性泡沫细胞活力，诱导凋亡，促进胆固醇流出，从而抑制血管动脉粥样硬化的发生［4］。近年药理研究表明，APS可要以促进MMP2分泌从而促进胶原的降解。APS对链脲佐菌素诱导的糖尿病心肌病变仓鼠心肌胶原沉积具有显著的改善作用，其机制可能与改善物质代谢及减少心肌局部AngⅡ的生成有关［5］。此外，APS对心肌肥厚有抑制作用。高剂量APS对压力超负荷大鼠的心肌肥大有明显保护作用［6］。

CT－1为白细胞介素－6（IL－6）细胞因子家族的新成员，存在于多种组织中，在心肌组织表达最高，参与心脏的许多病理变化。目前已发现CT－I细胞内信号通路有许多种。有研究［7］表明，CT－1在心肌肥厚和心肌凋亡中的作用是由心肌转录因子GATA结合蛋白4（GATA4）所介导的，而阻断ERK信号途径则可以抑制该作用的发生。CT－1是迄今发现的IL－6家族中体外诱导心肌细胞肥大的最强的细胞因子，在心脏成纤维细胞上有CT－1及其受体的表达，内源性或外源性的CT－1能刺激成纤维细胞合成DNA及胶原，从而刺激成纤维细胞生长，促进心肌间质纤维化，而其作用大部分是依赖于上调的血管紧张素原和AngII［8］。通过体外培养发现，CT－1参与心肌细胞肥大是通过心肌细胞与非心肌细胞之间的相互作用，而血管紧张素系统正是通过这一相互作用来发挥心肌细胞肥大作用的。CT－1能以剂量依赖的方式促使转录激酶蛋白3（STAT3）磷酸化和二聚体化，激活了的转录因子STAT3能结合于血管紧张素原基因的启动子区域st区域，并促使血管紧张素原mRNA产生增多，说明CT－l能促进 AngⅡ的表达。杨爽等［9］在体外利用AngII刺激小鼠心肌细胞肥大实验中发现AngII刺激后CT－1基因表达增加，随着AngⅡ作用时间延长，CT－I mRNA水平有增高趋势；AngⅡ造成心肌细胞肥大后，CT－1蛋白的表达也增加，提示Angll能够刺激CT－1基因的表达和蛋白的释放。

我们的研究结果显示，大鼠腹主动脉缩窄术后，血浆和心肌组织中CT－1 I的含量明显升高，心肌组织中AngII的含量明显升高，心肌发生了显著的肥大改变，而APS可阻断这种变化。提示APS可能通过抑制CT－1及AngII的表达来阻止心肌肥大的发生，为心肌肥大及心衰的治疗提供了新的依据。

［1］苏菲菲，郑强荪，张 军，等．援阿托伐他汀对压力负荷下钙调神经磷酸酶参与心肌肥大的影响［J］．科学技术与工程，2009，9（12）：3212－3216．

［2］徐寒松，吴 青，谢晓云，等．2型糖尿病患者外周血内皮祖细胞体外诱导培养及黄芪多糖干预研究［J］．陕西中医，2011，32（7）921－924．

［3］黄 桢．黄芪多糖的药理研究进展［J］．中国临床药学杂志，2002，11（5）：315－318．

［4］刘 毅，王文健，陈伟华，等．黄芪多糖对3T3－L1前脂肪细胞增殖和分化的影响［J］．中西医结合学报，2007，5（4）：421．

［5］杨志红，赵晓龙，陈凤玲，等．黄芪多糖对T HP－1巨噬细胞源性泡沫细胞功能的影响［J］．中国分子心脏病学杂志，2007，7（3）：138－851．

［6］李素娟，吴伟平，李 杰，等．黄芪多糖对压力超负荷诱导的大鼠心肌肥大的影响［J］．实用医学杂志，2012，3（28）：364－366．

［7］Henan Z，Yah W，Miaona J，et al．Relation of Cardiotrophin－1（CT－1）and car diac transcription factor GATA4 expression in rat’s cardiac myocytes hypertr ophy and apoptosh［J］．Pat hol Res Pract，2009，205：615－625．

［8］Li mongelli G，Calabr P，Maddaloni V，et al．Car diotrophin－l and TNF－alpha circulating leveis at rest and during car diopul monary exercise test in athletes and healthy individua Ls［J］．J Mol Cell Cardiol，2009，46：142－148．

［9］杨 爽，陆 莹，于 波．心肌营养素－l在血管紧张素Ⅱ致心肌细胞肥大中的表达［J］．中国地方病学杂志，2006，25（4）：361．