湖南省株洲市中心医院 湖南 株洲 412007
左心室是高血压器官损害的主要作用靶点,高血压患者中出现左室肥厚(left ventricular hypertrophy,LVH)的比例高达30%以上,严重影响患者的生活质量。逆转高血压心肌肥厚成为临床迫切需要解决的问题之一。中医药防治高血压左室肥厚具有一定的疗效,近年来已成为国内外研究的热点[1]。本研究通过观察复方七芍降压片对高血压左室肥厚大鼠心肌细胞信号通路相关蛋白表达的影响,探讨复方七芍降压片可能的作用机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组 11周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)45只和血压正常Wistar-Kyoto大鼠(WKY)15只,体重150~200g,均由中南大学湘雅医学院实验动物中心提供,予普通饲料喂养7天。自发性高血压大鼠经7天观察血压持续稳定超过150mmHg为合格。
1.2 主要试剂 复方七芍降压片( 0.46g /片) ,湖南中医药大学第一附属医院药剂科制备(批号:20181026);缬沙坦胶囊,规格:80 mg/粒,北京诺华制药公司(国药准字H20040217)。
1.3 分组 共分为四组,每组动物均为15只。
(1)正常血压组:蒸馏水l0ml/kg.d灌胃法给药后喂养28天。
(2)高血压左室肥厚组:自发性高血压大鼠,蒸馏水10ml/kg.d灌胃法给药28天。
(3)复方七芍降压片组:自发性高血压大鼠,复方七芍降压片混悬液(496.8 mg /kg,相当于生药量8.73 g /kg),10ml/kg.d灌胃法给药28天。
(4)缬沙坦组:缬沙坦片混悬液以蒸馏水配置成浓度3mg/ml,自发性高血压大鼠按10ml/kg.d的剂量灌胃给药28天。
1.4观察指标
1.4.1 左心室心肌质量指数及左室壁相对厚度 治疗结束测大鼠体重 (BW),
断头处死大鼠,开胸取出心脏,分离大血管、心包、心房和右心室,保留左心室和室间隔,称左心室重量(left ventricular mass,LVM),计算左心室心肌质量指数(left ventricular mass index,LVMI),LVMI= LVM/BW。测量左室壁厚度,以左室壁相对厚度(RWT)表示。
1.4.2 免疫印迹法检测JAK1、STAT3、Bcl-2蛋白的表达情况。
1.5 统计学分析 SPSS 20.0 进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差表示,符合正态分布及方差齐性的多组数据组间比较采用方差分析,不符合条件的采用秩和检验,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 左心室心肌质量指数及相对室壁厚度
复方七芍降压片组和缬沙坦组大鼠的LVMI和RWT均小于高血压左室肥厚组大鼠,差异均有统计学意义(P<0.05);而复方七芍降压片组大鼠的LVMI和RWT与缬沙坦组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 各组大鼠左心室心肌质量指数及相对室壁厚度( ± s)
分组 | 例数 | LVMI(mg/g) | RWT(mm) |
正常血压组 | 15 | 2.70±0.21 | 0.44±0.06 |
高血压左室肥厚组 | 15 | 4.55±0.20☆ | 0.70±0.13☆ |
复方七芍降压片组 | 15 | 3.98±0.18*△ | 0.51±0.08*△ |
缬沙坦组 | 15 | 3.85±0.16* | 0.47±0.09* |
F | | 255.52 | 22.74 |
t | | 0.00 | 0.00 |
注:☆与正常血压组比较,P < 0.05;* 与高血压左室肥厚组比较,P < 0.05
;
△与缬沙坦组比较,P>0.05
2.2 心肌细胞信号通路相关蛋白表达的变化
通过蛋白印迹技术检测结果显示(图1),高血压左室肥厚组大鼠心肌细胞JAK1、STAT3高表达、Bcl-2低表达,复方七芍降压片和缬沙坦治疗组大鼠心肌细胞JAK1、STAT3表达减少,Bcl-2表达水平上升,均有统计学意义(P<0.05)。见图1和表2。
高血压 复方七芍 缬沙坦
左室肥厚组 降压片组 组
———JAK1
———STAT3
——— Bcl-2
———GAPDH
图1复方七芍降压片对心肌信号通路相关蛋白表达的影响
表2 复方七芍降压片对心肌细胞相关蛋白表达的影响( ± s)
分组 | n | JAK1 | STAT3 | Bcl-2 |
高血压左室肥厚组 | 15 | 1.22±0.11 | 1.45±0.13 | 1.00±0.08 |
复方七芍降压片组 | 15 | 1.03±0.03*△ | 1.33±0.13*△ | 1.25±0.10*△ |
缬沙坦组 | 15 | 1.05±0.07* | 1.30±0.14* | 1.31±0.11* |
F | | 20.13 | 5.28 | 46.97 |
P | | 0.00 | 0.01 | 0.00 |
*与高血压左室肥厚组比较,P < 0.05;△ 与缬沙坦组比较,P > 0.05
3 讨论
左室肥厚(LVH)是心脏对血流动力学负荷增加的一种代偿机制,是高血压最常见的并发症之一。改变生活方式和控制血压是逆转左室肥厚最有效的办法。左室肥厚发生机制尚不十分清楚,研究认为,左室肥厚是一个多因素多途径的病理生理过程,它的发生与血流动力学负荷过重及神经内分泌的改变等原因有着关,其中循环与局部神经内分泌因素可能更为重要[2]。
复方七芍降压片主要成分包括三七、白芍、桑寄生、天麻、杜仲、地龙、丹参、罗麻、葛根、炒香附、甘草等11味中草药,具有降低血压、改善微循环、修复内皮细胞等功效。
本研究中复方七芍降压片组和缬沙坦组大鼠的LVMI和RWT均小于高血压左室肥厚组大鼠,提示复方七芍降压片和缬沙坦治疗后大鼠左室肥厚均发生了逆转。LVMI是临床上判断左室壁肥厚及左心室重构程度的重要指标之一[3]。
Janus 激酶(Just a kinase,JAK)及转录的信号转导子及激活子(singal transducer and activator of transcription,STAT)参与了心肌细胞的生长、增殖、分化、凋亡等多种生物学过程。血管紧张素受体AT1可激活JAK通路,导致STAT磷酸化和二聚体化,转移至核内,调节部分基因的表达,导致心肌的肥厚[4]。研究证实抑制JAK/STAT通路可抑制心肌细胞肥大和心肌间质纤维化,缓解高血压左室肥厚。本研究中复方七芍降压片和缬沙坦治疗均可使升高的JAK1、STAT3蛋白表达减少。Ye SJ等[5]研究发现通过抑制血管紧张素Ⅱ,结合并抑制STAT3磷酸化和核易位的激活剂,而起到抑制心肌细胞凋亡、细胞肥大和纤维化反应的作用。研究发现细胞凋亡可能参与了高血压心肌重构过程。低水平的线粒体途径的Bcl-2蛋白促进凋亡,反之则抑制凋亡[6]。我们研究发现,复方七芍降压组及缬沙坦组Bcl-2表达水平上升,提示药物治疗后心肌细胞凋亡减少。因此JAK1、STAT3、Bcl-2可能是作为复方七芍降压片调控心肌细胞抑制凋亡的靶点之一。
通过本研究,我们推断复方七芍降压片可能是通过作用于JAK/STAT信号通路相关蛋白,抑制心肌细胞凋亡发挥与缬沙坦类似的逆转高血压左室肥厚作用。
参考文献
中国医师协会心血管内科医师分会高血压学组.《2020国际高血压学会全球高血压实践指南》解读[J].中国医学前沿杂志(电子版),2020,12(5):54-60.
Mehmet Y,Ahmet AO,Merrill HS,et al.Left ventricular hypertrophy and hypertension[J]. Progress in cardiovascular diseases,2020,63(1):10-21.
Katherine E.Di PaloPharmD,et al.Hypertension and Heart Failure: Prevention, Targets, and Treatment[J].Heart Failure Clinics,2020,16(1): 99-106.
Zhang JT,Wei XH,Zhang WT,et al.MiR-326 targets MDK to regulate the progression of cardiac hypertrophy through blocking JAK/STAT and MAPK signaling pathways[J].European journal of pharmacology,2020,872(5):172941.
Ye SJ,Luo W,Zia AK,et al.Celastrol Attenuates Angiotensin II-Induced Cardiac Remodeling by Targeting STAT3[J].Circulation Research,2020,126(8):1-8.
Jakub G,Magdalena D,Gregory YH,et al.Invited review:hypertension and atrial fibrillation: epidemiology,pathophysiology,and implications for management[J].Journal of human hypertension, 2019,33(12):824-836.
[基金项目] 湖南省自然科学基金(编号:2019JJ60082),2018年株洲市卫生人才135工程重点科研项目资助计划。
第一作者简介:吴双华,男,硕士,副主任医师
通信作者:王婷,女,博士,副主任医师,通信地址:湖南省株洲市天元区长江南路116号株洲市中心医院康复医学科
[基金项目] 湖南省自然科学基金(编号:2019JJ60082),2018年株洲市卫生人才135工程重点科研项目资助计划。
第一作者简介:吴双华,男,硕士,副主任医师
通信作者:王婷,女,博士,副主任医师,通信地址:湖南省株洲市天元区长江南路116号株洲市中心医院康复医学科