巴戟天寡糖对高血压大鼠预后的影响

时间:2022-09-01 09:03:03

巴戟天寡糖对高血压大鼠预后的影响

【摘要】目的观察巴戟天寡糖对肾性高血压(RH)大鼠心肌组织H2O2含量及红细胞Na+/K+-ATP酶活性的影响,探讨其改善RH大鼠长期预后的可能机制。方法40只大鼠按随机数字表法分为假手术组、RH组、巴戟天寡糖高、中、低剂量组(60,40,20mg·kg-1·d-1)。给药4周后经腹主动脉采血并留取心肌组织,测定心肌H2O2含量及红细胞Na+/K+-ATP酶活性。结果巴戟天寡糖可以显著降低RH大鼠心肌组织H2O2含量,改善大鼠红细胞Na+/K+-ATP酶活性。结论巴戟天寡糖降低RH大鼠心肌组织H2O2含量,增强红细胞Na+/K+-ATP酶活性可能是改善RH大鼠长期预后的机制之一。

【关键词】高血压,肾性;过氧化氢;钠钾交换-ATP酶;巴戟天寡糖

《全球疾病、创伤和危险因素研究》分析显示,心血管疾病造成的人类寿命损失年明显增加[1],高血压病是其中的第一大危险因素[2]。单体物质巴戟天寡糖(morindaofficinalisoligosaccharides,MOOs)主要用于治疗慢性应激所致抑郁样行为[3],临床研究证实MOOs在治疗轻中度抑郁时安全有效[4],并有一定的心血管保护作用[3]。本课题组前期研究发现,MOOs可以有效改善高血压大鼠的情绪与活动状态,提高高血压大鼠的抗病能力与生存数量,减少其死亡。推测MOOs在高血压病的治疗及预后中有一定应用价值。本课题拟通过观察MOOs对肾性高血压(RH)大鼠心肌组织中H2O2的含量及血红细胞Na+/K+-ATP酶活性的影响,研究MOOs在高血压治疗及预后改善中可能的机制,为其临床应用提供依据。

1材料和方法

1.1药品、试剂与仪器:巴戟天寡糖(北京同仁堂股份有限公司同仁堂制药厂);H2O2测试盒与超微量Na+/K+-ATP酶测试盒(南京建成生物工程研究所)。紫外可见分光光度计(上海美谱达),台式高速冷冻离心机(香港力康),恒温水浴锅(金怡)。1.2实验动物与分组:选取健康雄性SD大鼠40只(购于山西医科大学实验动物中心),体质量200~220g,以随机数字表法分为假手术组、RH组、MOOs高、中、低剂量组,每组8只,灌胃给药。其中假手术组和RH组给予等体积0.9%氯化钠注射液,MOOs剂量分别为60、40、20mg·kg-1·d-1。连续给药4周。1.3制备RH模型:大鼠以5%水合氯醛(7ml/kg)腹腔注射麻醉,左侧卧位固定,行右肾动脉缩窄术,4周后大鼠血压稳定于(180±10)/(100±5)mmHg(1mmHg=0.133kPa),成功制备稳定的RH模型。1.4标本采集与指标检测:RH模型制备成功并给药第4周末,禁饮食12h,以5%水合氯醛(7ml/kg)腹腔注射麻醉大鼠,腹主动脉测量血压后取血,快速开胸取出心脏,存于-80℃冰箱备用。检测时取出标本,严格按照试剂盒说明书操作,分别于405nm和636nm波长处以紫外分光光度法测定心肌组织H2O2含量及红细胞Na+/K+-ATP酶活性。1.5数据处理及分析:应用SPSS19.0统计学统计软件进行单因素方差分析,计量资料以x±s表示,差异比较用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1MOOs对高血压大鼠心肌组织中H2O2含量的影响:心肌组织中H2O2含量的变化与所测A值变化趋势呈线性相关,故采用样本A值代替含量分析。给药4周后,与假手术组(0.1012±0.0203)比较,RH组大鼠H2O2含量(0.3617±0.0421)明显增加(P<0.05);与RH组相比,MOOs高、中、低剂量组H2O2含量(分别为0.1801±0.0431、0.2641±0.0322、0.2714±0.0223)均显著降低(P<0.05)。2.2MOOs对高血压大鼠红细胞Na+/K+-ATP酶活性的影响:血液红细胞Na+/K+-ATP酶活性变化与所测A值变化呈线性相关,故采用样本A值代替酶活性分析。给药4周后,与假手术组(0.420±0.021)比较,RH组大鼠红细胞Na+/K+-ATP酶活性(0.291±0.014)显著下降(P<0.01);与RH组相比,MOOs中剂量组(0.412±0.021)大鼠酶活性显著增强,差异有统计学意义(P<0.01),MOOs高、低剂量组酶活性有所提高(分别为0.323±0.021,0.340±0.030),但差异无统计学意义(P>0.05)。

3讨论

高血压病是最常见的慢性心血管疾病,最终多由心、脑、肾等脏器的功能或器质性损害导致不良预后,造成患者死亡,是影响全球疾病死亡率的第一大危险因素[2]。随着现代工作生活压力的增大,人们长期处于精神紧张、睡眠不足等状态,高血压发病率不断增加,根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》统计,我国18岁以上人口高血压患者已达3亿人。因此,开展高血压发病机制的研究为其长期防治提供依据刻不容缓。高血压的发生机制与交感神经激活、肾素血管紧张素系统活性增强、活性氧增多、Na+潴留等多种因素相关。高血压与氧化应激密切相关,活性氧(ROS)增多时,体内氧化和抗氧化防御系统功能失衡,增加的活性氧引起血管内皮等组织细胞损伤,产生细胞毒性,同时引起血管收缩血压升高。RH时,活化氧的过度生成还将导致肾脏抗氧化能力降低,进一步促进高血压的发生发展[5]。H2O2是体内最重要的活性氧分子之一,主要通过NADPH氧化酶和超氧化物歧化酶(SOD)、线粒体电子传递链及多种酶产生。H2O2增多促使靶蛋白发生氧化修饰,是造成氧化应激损伤最重要的因素[6]。细胞膜离子转运异常是高血压的发病机制之一。高血压时组织细胞Na+/K+-ATP酶活性降低,胞内Na+增多,继发Na+/Ca2+交换增强,导致胞内Ca2+超载,从而促进高血压的发生[7]。Na+/K+-ATP酶是一种多亚基酶,由α、β两个必需亚基及其调节因子FXYD蛋白构成,其功能主要在于建立和维持细胞Na+、K+浓度梯度,维持细胞离子稳态。现今研究发现Na+/K+-ATP酶同时具有信号转导和细胞支架作用。Na+/K+-ATP酶是氧化还原敏感蛋白,其酶活性和信号转导功能依赖于细胞的氧化还原状态,酶活性会受氧化应激的抑制。当机体H2O2等活性氧产生增多时Na+/K+-ATP酶各亚基发生S-谷胱甘肽化和羰基化等氧化修饰,抑制酶活性并促进酶降解[8]。同时,亦有研究发现活性氧可以激活Na+/K+-ATP酶/Src/Erk1/2信号通路,进而触发活性氧的进一步生成,酶信号和活性氧形成正反馈氧化剂放大环路,进一步促进Na+/K+-ATP酶氧化修饰产物的形成,造成组织细胞氧化应激损伤,促进疾病的发生发展[9]。现代药理学研究显示MOOs具有抗氧化、抗应激、抗炎及保护心血管等作用[3]。程亮星[10]发现大鼠缺血再灌注损伤时,MOOs具有剂量依赖性抗氧化作用,升高大鼠体内SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)与过氧化氢酶(CAT)活性,而丙二醛和过氧化脂质减少。本研究发现,右肾动脉缩窄术后,大鼠血压明显增高的同时心肌H2O2含量明显增加,血红细胞Na+/K+-ATP酶活性明显降低。不同剂量巴戟天寡糖可以使RH大鼠心肌H2O2含量显著下降(P<0.05)(以高剂量组最明显),Na+/K+-ATP酶活性明显提高(以中剂量组最明显)。类似的,冯国清等[11]证实MOOs各单体成分如巴戟天四、五、六聚糖均可以提高大鼠心肌细胞SOD、CAT与GSH-Px等内源性抗氧化酶水平,同时具有提高心肌细胞Na+/K+-ATP酶活性等作用,从而发挥其保护心血管系统的作用。结合课题组前期研究结果,MOOs对RH大鼠发挥着明确的抗氧化与保护心血管作用,可以控制高血压时机体氧化应激损伤的进展,从而改善高血压大鼠的健康状况与长期预后。

作者:孙要军 要慧子 姚瑶 席韩宇 郭力 弓昌平 孙丙毅