“健脾益气”法对自发性高血压大鼠（SHR）动脉血压及心肌重塑影响的研究

谷丽艳采用随机对照法将60只24周龄的SHR分为模型组（按照每100g大鼠体质量给予蒸馏水1mL，SHR组）、培哚普利组[培哚普利，0.4mg/（kg·d）]、培哚普利联合中药组[培哚普利0.4mg/（kg·d）+中药中剂量，中加西组]、中药高、中、低剂量组（用药量按照每100g大鼠体质量分别折算为4g、2g、1g），每组10只，以同龄同种系正常血压的京都种大鼠（WKY）10只作为正常组（按照每100g大鼠体质量给予蒸馏水100mL，WKY组），大鼠每日一次灌胃，连续治疗6周。智能无创血压计测量大鼠初次给药前，首次给药后2小时，第2周、4周和6周给药后2小时大鼠尾动脉收缩压变化情况。研究发现芪参健脾方联合培哚普利治疗对SHR尾动脉收缩压表现出较好的降压效果，治疗4周达到稳定期，用药2周后，培哚普利联合芪参健脾方组、培哚普利组血压明显降低，用药4周及6周后，培哚普利联合芪参健脾方组、培哚普利组血压持续下降，芪参健脾方高、中、低剂量组血压用药2周后也有一定程度的下降，用药4周后血压下降不明显，芪参健脾方中剂量联合培哚普利治疗对SHR尾动脉收缩压表现出较好的降压效果，治疗4周达到稳定期，与培哚普利治疗组降压效果相似。在确定“健脾益气”降压疗效的基础上，进一步研究了芪参健脾方对SHR大鼠心肌组织中Ⅰ，Ⅲ型胶原蛋白和MMP-1，MMP-2，MMP-9表达的影响。实验中采用心肌病理形态学观察及免疫组化方法检测Ⅰ，Ⅲ型胶原蛋白表达；PCR方法检测心肌MMP-1，MMP-2和MMP-9的mRNA表达、Western方法检测MMP-1，MMP-2和MMP-9蛋白的表达。用药6周后，与SHR组相比，培哚普利联合中药组、培哚普利组和中药高剂量组心肌细胞直径明显减小，大小一致，排列整齐，心肌纤维无断裂，纤维增生减少。培哚普利联合中药组、培哚普利组、中药高剂量组和中剂量组中Collagen I和CollagenⅢ的表达都显著下降。提示芪参健脾方联合培哚普利及单方高剂量的应用能有效改善SHR心肌病理形态结构，同时显著下调了CollagenⅠ，CollagenⅢ的表达，逆转高血压导致的心肌重塑。大量流行病学调查和实验研究结果显示，在高血压性心肌纤维化的发生、发展过程中心肌内胶原蛋白和基质金属蛋白酶发挥着非常重要的作用。心肌胶原目前发现有5种，其中主要以CollagenⅠ和CollagenⅢ为主，Ⅰ型约占心肌胶原总数的80%，胶原纤维粗，伸展性和弹性小，有很强的抗牵拉特性而用于保持室壁的强度；Ⅲ型约占11%，纤维较细，胶原伸展和弹性大，与室壁弹性有关。心肌胶原网络在维护心脏结构和功能完整性上起重要作用，而Ⅰ/Ⅲ型比值可反映心肌纤维化程度。血压升高所造成肥厚心肌的病理学改变主要表现为心肌间质纤维化、肌纤维走向紊乱，同时肥厚心肌内Ⅰ型胶原蛋白的表达明显增加，说明间质增生与Ⅰ型胶原表达的上调密切相关。有研究表明，包括心肌梗死后心室重构在内的心肌损伤，都有Ⅲ型胶的原合成明显增加，血清前胶原蛋白Ⅲ（PⅢNP）的增加，对预后预测有一定的指导意义。该实验中观察到SHR大鼠血压升高，心脏压力负荷增加所造成的心肌病理学的改变，包括间质纤维增生，肌纤维紊乱，Collagen Ⅰ和CollagenⅢ的表达显著增加等，芪参健脾方可有效降低Collagen Ⅰ和CollagenⅢ的表达，特别是与培哚普利合用疗效显著，说明芪参健脾方可抑制心肌间质纤维化的过程，改善心肌功能。此外，芪参健脾方联合培哚普利及单方高剂量的应用，明显促进了MMP-1，MMP-2和MMP-9的表达，从而抑制心肌纤维化，发挥降压及保护心肌组织的功能。

该实验还利用PCR技术检测了心肌AngⅡ、TGF-β1的mRNA表达，Western blot法检测心肌组织TGF-β1、AngⅡ、Smad2和Smad3蛋白含量。结果发现，芪参健脾方对SHR心肌组织AngⅡ和TGF-β1/Smad信号转导途径中各信号分子含量的影响与模型组比较，培哚普利组、培哚普利联合中药组和中药高剂量组中TGF-β1、AngII mRNA的表达量显著下降。与模型组比较，培哚普利组，培哚普利联合中药组，中药高、中、低各剂量组TGF-β1蛋白的表达显著降低，培哚普利组，培哚普利联合中药组，中药高剂量组AngⅡ蛋白和Smad3蛋白的表达量明显低于SHR组，培哚普利组，培哚普利联合中药组Smad2蛋白的表达量明显低于SHR组。AngⅡ可提高小鼠心肌细胞中蛋白质合成的速率，增加细胞中蛋白质含量和细胞的表面积。提示AngⅡ参与了SHR心脏的重构。该研究结果表明，经西药和高剂量中药治疗6周后，AngⅡ的表达量较SHR组显著下降。说明高剂量芪参健脾方药能显著下调AngⅡ蛋白和mRNA的表达，此作用强度与培哚普利联合芪参健脾方组相似。TGF-β1是在致纤维化的细胞因子中的研究热点之一，TGF-β1在心肌组织中可抑制细胞外基质降解、增加细胞外基质mRNA的表达和蛋白质的合成，TGF-β1是胶原纤维和其他细胞外成分合成和沉积的强有力的始动因子。实验中发现自发SHR心肌纤维化组织中TGF-β1表达明显上调，SHR经药物治疗后，心肌纤维化程度减轻同时心脏内TGF-β1表达也明显下调。说明TGF-β1在心肌组织中表达的高低可以反映心肌纤维化的程度，有研究显示在肥厚性心肌病患者中，TGF-β1蛋白和TGF-β1mRNA表达也显著增强。存在于细胞质中的Smad2、3被TGF-β激活后，作为TβRⅠ激酶的直接底物，活化后与通用型Smad（Co-Smad）形成复合物异位入核，转导特异性信号，调节靶基因的转录，可产生心肌细胞纤维化、心肌细胞凋亡，调节心肌肥厚等效应，进而加剧心肌重构。提示TGF-β/Smad信号通路的转导可能与心肌纤维化的发生及严重程度有关。大量证据表明，TGF-β/Smad水平增高对心脏功能存在着损害作用。特别是Smad能够通过诱导心肌细胞的凋亡，从而加重TGF-β1对心脏的损伤作用。该实验研究结果表明，芪参健脾方药单用或与培哚普利联合使用可不同程度抑制SHR大鼠心肌组织Smad2和Smad3的表达，降低高血压心肌损伤的风险。有效控制高血压心肌损伤因子的水平是预防高血压性心脏病的重要途径，健脾益气活血法防治心肌损伤是一种具有中医特色的有效方法，提示芪参健脾方中药与培哚普利联合应用对改善SHR大鼠心肌损伤有协同作用，可能是通过调节AngⅡ和TGF-β1/Smad信号转导途径各因子的水平来发挥对心肌形态和功能的保护作用，改善高血压进程中心肌功能障碍，为中医药防治高血压性心脏病提供新的研究思路。