心脏彩色多普勒评价腹主动脉缩窄大鼠心脏功能及潜阳合剂的干预作用

鲁成 刘永明 陈启松

[摘要] 目的 通過心脏彩色多普勒超声评价腹主动脉缩窄大鼠的心脏功能及潜阳合剂的干预作用。 方法 选取清洁级雄性Wistar大鼠40只，按随机数字表分为假手术组、模型组、中药组、培哚普利组，并行相应腹主动脉缩窄术或假手术，每组各10只。造模后8周开始药物干预，共干预12周。观察药物干预对外周血压、左心室肥厚以及左室功能的影响。 结果 造模20周后，模型组收缩压（SBP）明显升高（P < 0.05），中药组和培哚普利组SBP低于模型组（P < 0.05）。模型组大鼠室间隔厚度（IVSd）显著增高（P < 0.05），中药组和培哚普利IVSd均小于模型组（P < 0.05）。模型组二尖瓣舒张早期流速峰值（E峰）显著减小（P < 0.05）；中药组E峰大于模型组（P < 0.05）。模型组E/A比值显著降低（P < 0.05），中药组E/A比值大于模型组（P < 0.05）。 结论 心脏彩色多普勒超声是评价腹主动脉缩窄大鼠心脏功能的有效方法。潜阳合剂可有效降低腹主动脉缩窄大鼠的外周血压，抑制左心室肥厚，并能改善左室舒张功能。

[关键词] 潜阳合剂；腹主动脉缩窄；高血压；左心室肥厚；左室舒张功能；心脏彩色多普勒

[中图分类号] R285.6 [文献标识码] A [文章编号] 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

在大鼠两肾之间缩窄腹主动脉，造成一侧肾脏灌注不足，从而引起血管紧张素增高，体循环血压增高，最终导致心肌肥厚、舒张性心力衰竭。本课题组在前期研究中发现大鼠腹主动脉缩窄至0.6 mm，1周后血压明显升高，且这一变化随着年龄的增加而持续进展，最终出现心肌肥厚以及左室舒张功能不全[1-3]。潜阳合剂是上海中医药大学附属曙光医院（以下简称“我院”）研制的院内制剂，由地黄、女贞子、钩藤、当归、珍珠母等组成，是我院治疗高血压的验方，历史悠久、疗效卓著，临床以及实验研究均证实潜阳合剂能显著改善高血压[4-6]。本研究在前期研究基础上，以心脏彩色多普勒超声为评价手段，观察潜阳合剂对腹主动脉缩窄大鼠的血压，以及左室心肌肥厚和舒张功能的干预作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF级雄性Wistar大鼠40只，体质量200～220 g，购自中国科学院上海实验动物中心，生产许可证号：SCXK（沪）：2012-0002。上海中医药大学实验动物中心清洁级动物房饲养、造模与观察，自由饮水。

1.2 药物制备

潜阳合剂：主要由地黄、女贞子、钩藤、当归、珍珠母等9味中药组成（由我院制剂室完成制剂工艺，沪药制字Z05100449）。使用时将潜阳合剂浸膏配成每毫升含生药1.15 g的水溶液。培哚普利（4 mg/片，施维雅公司生产，生产批号：2002480）碾碎，过药典100目筛后，置于含0.5%混悬剂（羧甲基纤维素钠）的双蒸水中，制成0.036 g/L浓度的培哚普利混悬剂。

1.3 试剂与仪器

ADI ML740型PowerLab /4SP生物信号处理和分析系统；Vivid-i便携彩超（GE公司）。

1.4 造模

参照文献[1-3]，采用腹主动脉缩窄法制成舒张性心力衰竭大鼠模型。具体步骤如下：实验大鼠手术前12 h禁食不禁水，以2%戊巴比妥钠按35 mg/kg腹腔注射麻醉，待角膜反射消失后，固定在手术台上，去除腹部毛发，暴露剑突下0.5～2 cm处皮肤，75%酒精皮肤消毒。沿腹白线用手术剪刀依次逐层打开腹腔，开口约1.5 cm，钝性分离腹腔软组织，暴露腹主动脉，在双侧肾动脉间分离该处腹主动脉，将直径0.6 mm的钝金属针于该段腹主动脉平行放置，后用外科手术缝合线（5-0）结扎，并迅速抽离金属针，造成腹主动脉缩窄。依次用缝合腹腔，碘伏消毒；术后腹腔注射0.1 mL庆大霉素预防感染。假手术组大鼠除不结扎外，其余步骤与模型动物处理相同。

1.5 实验方法

①分组与给药。按随机数字表分为假手术组、模型组、中药组、培哚普利组，并行相应腹主动脉缩窄术或假手术，每组10只。所有大鼠术后饲养并观察8周，按“人和动物按体表面积折算的等效剂量比值表”折算，分别给予10 mL/（kg·d）（中药组）、0.36 mg/（kg·d）（培哚普利组）和等量双蒸水（假手术组和模型组），每日早8点行1次灌胃，共干预12周。末次灌胃后24 h后进行实验。②外周血压测定。于造模后4、8、12、16、20周，腹腔注射2%戊巴比妥钠（35 mg/kg）麻醉实验鼠，用大鼠尾动脉血压仪测量大鼠左前肢血压（收缩压），每个动物测7次，取其中3～5个较接近的血压的平均值作为该大鼠的外周血压。③大鼠心脏彩色多普勒检测。药物干预12周后，腹腔注射2%戊巴比妥钠（35 mg/kg）麻醉实验鼠，用电动剃须刀将大鼠剑突下、胸部毛发剔除。使大鼠呈仰卧位的同时，身体向左侧倾斜30°～40°，涂抹偶合剂，将高频探头放置在大鼠胸骨左缘位置上，取左心室长轴切面，每个大鼠连续测量3个心动周期的数值，在M型超声心室波群图像上应用美国超声心动图学会推荐的测量方法[7]，记录室间隔（IVSd）、左室后壁（LVPWd），左室射血分数（EF），左室短轴缩短率（FS）。取四腔切面，每个大鼠连续测量3个心动周期的二尖瓣舒张早期流速峰值（E峰）和舒张晚期流速峰值（A峰）[3]。

1.6 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

在本实验中，造模后共死亡4只大鼠，死亡率為10%，和既往文献报道类似[1-3，8]，其中假手术组1只、模型组2只、中药组1只、培哚普利组0只，均为麻醉后死亡。

2.2 各组大鼠历时性收缩压比较

造模后4周开始，模型组大鼠血压开始高于假手术组（P < 0.05）；造模后12周开始潜阳合剂、培哚普利干预均能降低该模型大鼠血压（P < 0.05）。潜阳合剂与培哚普利降压幅度相当（P > 0.05）。见表1。

2.3 各组大鼠M型超声心动图比较

造模后20周，模型组IVSd显著增高（P < 0.05）；中药组和培哚普利组IVSd均小于模型组（P < 0.05）；中药组IVSd与培哚普利组比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。造模后20周，模型组大鼠EF、FS降低，但差异无统计学意义（P > 0.05），中药组、培哚普利组和模型组比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

2.4 各组大鼠血流多普勒比较

造模20周后，模型组E峰显著减小（P < 0.05）；中药组E峰较模型组增大（P < 0.05）；培哚普利组和模型组比较，差异无统计学意义（P > 0.05），中药组与培哚普利组比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。模型组E/A比值降低（P < 0.05），中药组E/A比值较模型组显著提高（P < 0.05），培哚普利组E/A比值和模型组相比差异无统计学意义（P > 0.05），中药组E/ A比值与培哚普利组比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表3。

3 讨论

随着社会老龄化和城市化进程加快，居民不健康生活方式流行，我国心血管病患病率处于持续上升阶段。推算心血管病现患人数2.9亿，其中高血压占2.7亿[9]。2004年至今，心脑血管病住院费用年均增速远高于国内生产总值增速，我国心血管病负担日渐加重，其中越来越高的高血压患病率引人瞩目[9]。

高血压病的危害在于靶器官损害。在高血压靶器官损害中，心脏损害占58.8%，包括左室肥厚、心衰、心绞痛、心肌梗死等。左心室肥厚的发生预示着10年心血管事件风险增加。高血压是射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）最重要的发病原因，HFpEF患者60%～89%有高血压，其病理机制和左心室肥厚密切相关[10-11]。积极控制高血压对防治HFpEF有极其重要的意义，并且能显著降低住院率、心血管事件的发生率和死亡率[10-12]。

在大鼠左右肾动脉之间缩窄腹主动脉造成模型动物右侧肾脏的高灌注、高肾小球囊内压和高肾小球滤过压而左侧肾实质的缺血，从而激活RASS系统造成模型动物系统血压的增高诱导高血压模型[13-15]。Grandall等[16]学者早在1991年即证实腹主动脉缩窄能诱导高血压产生。血压持续升高、左室舒张功能持续减退是本模型成功标志[1，8]。本研究选用左前肢血压法动态观察模型大鼠术后血压变化，发现造模后大鼠外周血压前后差异显著，药物干预后血压降低并接近正常大鼠。

超声心动图是目前评价左心室肥厚的最常用手段，通常以左室后壁厚度、室间隔厚度表示[17-18]。而左室舒张功能的金指标是通过心导管测量左室舒张末压，但是因其有创性及其危险性，限制了其使用[3]。经胸彩色多普勒超声心动图是目前无创诊断该疾病的最常用方法[19]，E峰和A峰是最主要的测量指标，二者比值是最便捷、最常用评价舒张功能指标。早期舒张功能障碍时舒张延迟、舒张期左室压力升高，早期充盈减慢，充盈量减小，心房收缩对充盈的作用相对或绝对增大，舒张早期流经二尖瓣的血流速度和流量减少，E峰较正常值降低；因左房容量和压力升高，舒张晚期左房代偿性收缩增强，流经二尖辨的血流速度和流量相对增多，A 峰增高，使 E/A 比值降低[3，20]。结果提示模型组LVPWD、IVSD均较假手术组有所增加，表明心肌已经肥厚。EF轻度降低，收缩功能轻度受损。而彩色血流多普勒提示腹主动脉縮窄20周大鼠E峰明显减小，A峰增大，E/A比值约等于1，提示腹主动脉缩窄20周大鼠的舒张功能受损，药物干预后均有所改善。

潜阳合剂是我院研制的院内制剂，前期临床以及实验研究均证实潜阳合剂能显著改善高血压。本研究在前期研究基础上，以心脏彩色多普勒超声为评价手段，观察潜阳合剂对腹主动脉缩窄大鼠的血压以及左心室肥厚和舒张功能的干预作用，结果显示潜阳合剂干预不仅能显著降低腹主动脉缩窄大鼠的血压，而且能显著抑制左室肥厚，改善左室舒张功能，有效防治高血压靶器官损害，该方具有良好的前景和深入研究的必要。

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