巴戟天寡糖對(duì)高血壓大鼠預(yù)后的影響
時(shí)間:2022-09-01 09:03:03
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【摘要】目的觀察巴戟天寡糖對(duì)腎性高血壓(RH)大鼠心肌組織H2O2含量及紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性的影響,探討其改善RH大鼠長(zhǎng)期預(yù)后的可能機(jī)制。方法40只大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組、RH組、巴戟天寡糖高、中、低劑量組(60,40,20mg·kg-1·d-1)。給藥4周后經(jīng)腹主動(dòng)脈采血并留取心肌組織,測(cè)定心肌H2O2含量及紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性。結(jié)果巴戟天寡糖可以顯著降低RH大鼠心肌組織H2O2含量,改善大鼠紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性。結(jié)論巴戟天寡糖降低RH大鼠心肌組織H2O2含量,增強(qiáng)紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性可能是改善RH大鼠長(zhǎng)期預(yù)后的機(jī)制之一。
【關(guān)鍵詞】高血壓,腎性;過(guò)氧化氫;鈉鉀交換-ATP酶;巴戟天寡糖
《全球疾病、創(chuàng)傷和危險(xiǎn)因素研究》分析顯示,心血管疾病造成的人類壽命損失年明顯增加[1],高血壓病是其中的第一大危險(xiǎn)因素[2]。單體物質(zhì)巴戟天寡糖(morindaofficinalisoligosaccharides,MOOs)主要用于治療慢性應(yīng)激所致抑郁樣行為[3],臨床研究證實(shí)MOOs在治療輕中度抑郁時(shí)安全有效[4],并有一定的心血管保護(hù)作用[3]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),MOOs可以有效改善高血壓大鼠的情緒與活動(dòng)狀態(tài),提高高血壓大鼠的抗病能力與生存數(shù)量,減少其死亡。推測(cè)MOOs在高血壓病的治療及預(yù)后中有一定應(yīng)用價(jià)值。本課題擬通過(guò)觀察MOOs對(duì)腎性高血壓(RH)大鼠心肌組織中H2O2的含量及血紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性的影響,研究MOOs在高血壓治療及預(yù)后改善中可能的機(jī)制,為其臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
1材料和方法
1.1藥品、試劑與儀器:巴戟天寡糖(北京同仁堂股份有限公司同仁堂制藥廠);H2O2測(cè)試盒與超微量Na+/K+-ATP酶測(cè)試盒(南京建成生物工程研究所)。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)),臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(香港力康),恒溫水浴鍋(金怡)。1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組:選取健康雄性SD大鼠40只(購(gòu)于山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心),體質(zhì)量200~220g,以隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組、RH組、MOOs高、中、低劑量組,每組8只,灌胃給藥。其中假手術(shù)組和RH組給予等體積0.9%氯化鈉注射液,MOOs劑量分別為60、40、20mg·kg-1·d-1。連續(xù)給藥4周。1.3制備RH模型:大鼠以5%水合氯醛(7ml/kg)腹腔注射麻醉,左側(cè)臥位固定,行右腎動(dòng)脈縮窄術(shù),4周后大鼠血壓穩(wěn)定于(180±10)/(100±5)mmHg(1mmHg=0.133kPa),成功制備穩(wěn)定的RH模型。1.4標(biāo)本采集與指標(biāo)檢測(cè):RH模型制備成功并給藥第4周末,禁飲食12h,以5%水合氯醛(7ml/kg)腹腔注射麻醉大鼠,腹主動(dòng)脈測(cè)量血壓后取血,快速開(kāi)胸取出心臟,存于-80℃冰箱備用。檢測(cè)時(shí)取出標(biāo)本,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,分別于405nm和636nm波長(zhǎng)處以紫外分光光度法測(cè)定心肌組織H2O2含量及紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性。1.5數(shù)據(jù)處理及分析:應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析,計(jì)量資料以x±s表示,差異比較用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1MOOs對(duì)高血壓大鼠心肌組織中H2O2含量的影響:心肌組織中H2O2含量的變化與所測(cè)A值變化趨勢(shì)呈線性相關(guān),故采用樣本A值代替含量分析。給藥4周后,與假手術(shù)組(0.1012±0.0203)比較,RH組大鼠H2O2含量(0.3617±0.0421)明顯增加(P<0.05);與RH組相比,MOOs高、中、低劑量組H2O2含量(分別為0.1801±0.0431、0.2641±0.0322、0.2714±0.0223)均顯著降低(P<0.05)。2.2MOOs對(duì)高血壓大鼠紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性的影響:血液紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性變化與所測(cè)A值變化呈線性相關(guān),故采用樣本A值代替酶活性分析。給藥4周后,與假手術(shù)組(0.420±0.021)比較,RH組大鼠紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性(0.291±0.014)顯著下降(P<0.01);與RH組相比,MOOs中劑量組(0.412±0.021)大鼠酶活性顯著增強(qiáng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),MOOs高、低劑量組酶活性有所提高(分別為0.323±0.021,0.340±0.030),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3討論
高血壓病是最常見(jiàn)的慢性心血管疾病,最終多由心、腦、腎等臟器的功能或器質(zhì)性損害導(dǎo)致不良預(yù)后,造成患者死亡,是影響全球疾病死亡率的第一大危險(xiǎn)因素[2]。隨著現(xiàn)代工作生活壓力的增大,人們長(zhǎng)期處于精神緊張、睡眠不足等狀態(tài),高血壓發(fā)病率不斷增加,根據(jù)《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020年)》統(tǒng)計(jì),我國(guó)18歲以上人口高血壓患者已達(dá)3億人。因此,開(kāi)展高血壓發(fā)病機(jī)制的研究為其長(zhǎng)期防治提供依據(jù)刻不容緩。高血壓的發(fā)生機(jī)制與交感神經(jīng)激活、腎素血管緊張素系統(tǒng)活性增強(qiáng)、活性氧增多、Na+潴留等多種因素相關(guān)。高血壓與氧化應(yīng)激密切相關(guān),活性氧(ROS)增多時(shí),體內(nèi)氧化和抗氧化防御系統(tǒng)功能失衡,增加的活性氧引起血管內(nèi)皮等組織細(xì)胞損傷,產(chǎn)生細(xì)胞毒性,同時(shí)引起血管收縮血壓升高。RH時(shí),活化氧的過(guò)度生成還將導(dǎo)致腎臟抗氧化能力降低,進(jìn)一步促進(jìn)高血壓的發(fā)生發(fā)展[5]。H2O2是體內(nèi)最重要的活性氧分子之一,主要通過(guò)NADPH氧化酶和超氧化物歧化酶(SOD)、線粒體電子傳遞鏈及多種酶產(chǎn)生。H2O2增多促使靶蛋白發(fā)生氧化修飾,是造成氧化應(yīng)激損傷最重要的因素[6]。細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)異常是高血壓的發(fā)病機(jī)制之一。高血壓時(shí)組織細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性降低,胞內(nèi)Na+增多,繼發(fā)Na+/Ca2+交換增強(qiáng),導(dǎo)致胞內(nèi)Ca2+超載,從而促進(jìn)高血壓的發(fā)生[7]。Na+/K+-ATP酶是一種多亞基酶,由α、β兩個(gè)必需亞基及其調(diào)節(jié)因子FXYD蛋白構(gòu)成,其功能主要在于建立和維持細(xì)胞Na+、K+濃度梯度,維持細(xì)胞離子穩(wěn)態(tài)。現(xiàn)今研究發(fā)現(xiàn)Na+/K+-ATP酶同時(shí)具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞支架作用。Na+/K+-ATP酶是氧化還原敏感蛋白,其酶活性和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能依賴于細(xì)胞的氧化還原狀態(tài),酶活性會(huì)受氧化應(yīng)激的抑制。當(dāng)機(jī)體H2O2等活性氧產(chǎn)生增多時(shí)Na+/K+-ATP酶各亞基發(fā)生S-谷胱甘肽化和羰基化等氧化修飾,抑制酶活性并促進(jìn)酶降解[8]。同時(shí),亦有研究發(fā)現(xiàn)活性氧可以激活Na+/K+-ATP酶/Src/Erk1/2信號(hào)通路,進(jìn)而觸發(fā)活性氧的進(jìn)一步生成,酶信號(hào)和活性氧形成正反饋氧化劑放大環(huán)路,進(jìn)一步促進(jìn)Na+/K+-ATP酶氧化修飾產(chǎn)物的形成,造成組織細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷,促進(jìn)疾病的發(fā)生發(fā)展[9]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示MOOs具有抗氧化、抗應(yīng)激、抗炎及保護(hù)心血管等作用[3]。程亮星[10]發(fā)現(xiàn)大鼠缺血再灌注損傷時(shí),MOOs具有劑量依賴性抗氧化作用,升高大鼠體內(nèi)SOD、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)與過(guò)氧化氫酶(CAT)活性,而丙二醛和過(guò)氧化脂質(zhì)減少。本研究發(fā)現(xiàn),右腎動(dòng)脈縮窄術(shù)后,大鼠血壓明顯增高的同時(shí)心肌H2O2含量明顯增加,血紅細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性明顯降低。不同劑量巴戟天寡糖可以使RH大鼠心肌H2O2含量顯著下降(P<0.05)(以高劑量組最明顯),Na+/K+-ATP酶活性明顯提高(以中劑量組最明顯)。類似的,馮國(guó)清等[11]證實(shí)MOOs各單體成分如巴戟天四、五、六聚糖均可以提高大鼠心肌細(xì)胞SOD、CAT與GSH-Px等內(nèi)源性抗氧化酶水平,同時(shí)具有提高心肌細(xì)胞Na+/K+-ATP酶活性等作用,從而發(fā)揮其保護(hù)心血管系統(tǒng)的作用。結(jié)合課題組前期研究結(jié)果,MOOs對(duì)RH大鼠發(fā)揮著明確的抗氧化與保護(hù)心血管作用,可以控制高血壓時(shí)機(jī)體氧化應(yīng)激損傷的進(jìn)展,從而改善高血壓大鼠的健康狀況與長(zhǎng)期預(yù)后。
作者:孫要軍 要慧子 姚瑤 席韓宇 郭力 弓昌平 孫丙毅