邱梁 李晟 姚琪 苏郁达

[摘要] 目的 探讨在高脂血症大鼠模型中应用缬沙坦进行干预治疗对血脂的影响,并分析其抗炎分子机制。 方法 选取30只健康雄性Wistar大鼠,利用随机数字表法进行分组,分别设为A组、B组和C组,每组各10只。A组为对照组,给予常规饮食;B组和C组均为高脂血症模型组,两组均进食高脂饲料达8周,其中C组在第9周开始进行缬沙坦14 mg/(kg·d)药物灌肠处理,而B组则采取生理盐水灌肠。待喂养第8周末,采取三组大鼠内眦静脉血,检测其血脂水平和超敏C反应蛋白(hs-CRP)。待第18周末(缬沙坦干预治疗10周后),利用2%戊巴比妥钠行腹腔麻醉后,采取三组大鼠心室内血液,检测血脂水平、血清炎症因子;并留取主动脉全长用于提取RNA,一部分用于HE染色观察动脉内膜的改变。 结果 第8周末,B、C两组总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)[B组:(10.18±2.06)、(1.71±0.25 )mmol/L;C组:(9.32±2.22)、(1.74±0.39)mmol/L]明显高于A组[(2.07±0.43)、(1.12±0.26)mmol/L],差异均有统计学意义(均P < 0.05);第18周末,B、C两组的TC值[11.10±2.54)、(10.02±1.99)mmol/L]明显高于A组[(2.58±0.22)mmol/L], B组血清炎症因子hs-CRP、TNF-α、IL-6、IL-8[(166.11±21.09)mg/L、(1.55±0.18)μg/L、(166.85±54.37)ng/L、(410.22±29.27)ng/L]明显高于A组[(85.31±28.51)mg/L、(0.84±0.25)μg/L、(90.07±30.34)ng/L、(270.82±20.11)ng/L],差异均有统计学意义(均P < 0.05)。经缬沙坦干预治疗10周后,C组血清中hs-CRP、TNF-α、IL-6[(98.25±12.77)mg/L、(1.18±0.30)μg/L、(92.26±29.37)ng/L]均低于B组,差异均有统计学意义(均P < 0.05),缬沙坦干预治疗18周后,B组hs-CRP mRNA、TNF-α mRNA和IL-6 mRNA[(2.76±0.40)、(3.21±0.46)、(2.33±0.35)]明显高于A组[(1.00±0.04)、(1.01±0.03)、(1.02±0.03)]和C组[(2.76±0.40)、(3.21±0.46)、(2.33±0.35)],差异均有统计学意义(均P < 0.05)。 结论 缬沙坦能够降低高脂血症大鼠模型的血脂水平,抑制促炎因子释放,在抗动脉粥样硬化方面发挥出可观的效果。

[关键词] 高脂大鼠;缬沙坦;血脂;炎症因子;效果

[中图分类号] R543.1[文献标识码] A[文章编号] 1673-7210(2014)06(a)-0020-04

Analysis of the influence of Valsartan on the lipid level and its molecular mechanism of anti-inflammation in model rats with high fat

QIU Liang1 LI Sheng2 YAO Qi1 SU Yuda3

1.Department of Cardiology, the People's Hospital of Shengzhou, Zhejiang Province, Shengzhou 312400, China; 2.Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Zhejiang Province, Wenzhou 325000, China; 3.Department of Neurology, the Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Zhejiang Province, Hangzhou 310009, China

[Abstract] Objective To explore the intervention effect on blood lipid of valsartan for the rat model with hyperlipidemia, and to explore the anti-inflammatory molecular mechanism. Methods 30 healthy male Wistar rats were selected by random number table method and they were divided into group A, B and C, 10 rats in each group. Group A was given routine diet as the control group, group B and C were fed with high fat diet for up to 8 weeks, as hyperlipidemia model group. Group C was treated with Valsartan enema 14 mg/kg per day at the 9 weeks, while group B was taken normal saline enema. At the end of 8 weeks after feed, the blood lipid level and high sensitive C reactive protein (hs-CRP) were detected by angular vein blood. At the end of 18 weeks after feed (Valsartan treatment after 10 weeks). After intraperitoneal cavity anesthesia with 2% Pentobarbital Sodium, the lipid levels, serum inflammatory factors were detected by ventricular blood, and RNA was extracted by the aorta and part of them was used for HE staining to observe arterial intimal changes. Results At the end of 8 weeks, TC, LDL-C of group B and C [group B:(10.18±2.06), (1.71±0.25) mmol/L; group C:(9.32±2.22), (1.74±0.39) mmol/L] were higher than those of group A [(2.07±0.43), (1.12±0.26) mmol/L], the differences were statistically significant (all P < 0.05). At the end of 18 weeks, TC of group B and C [(11.10±2.54), (10.02±1.99) mmol/L] were higher than that of group A [(2.58±0.22) mmol/L], hs-CRP, TNF-α, IL-6, IL-8 of group B [(166.11±21.09), (1.55±0.18), (166.85±54.37), (410.22±29.27) ng/L] were higher than those of group A [(85.31±28.51) mg/L, (0.84±0.25) μg/L, (90.07±30.34) ng/L, (270.82±20.11) ng/L], the differences were statistically significant (all P < 0.05). Treated with Valsartan after 10 weeks, hs-CRP, TNF-α, IL-6 of group C [(98.25±12.77) mg/L, (1.18±0.30) μg/L, (92.26±29.37) ng/L] were lower than those of group B (P < 0.05). At end of 18 weeks, hs-CRP mRNA, TNF-α mRNA and IL-6 mRNA of group B [(2.76±0.40), (3.21±0.46),(2.33±0.35)] were higher than group A [(1.00±0.04), (1.01±0.03), (1.02±0.03)] and group C [(2.76±0.40), (3.21±0.46), (2.33±0.35)], the differences were statistically significant (all P < 0.05). hs-CRP mRNA, TNF-α mRNA, IL-6 mRNA were lower than those of group B (P < 0.05). Conclusion Valsartan can reduce the blood lipid level of the model of hyperlipidemia rats, inhibit proinflammatory cytokine release, which plays a significant effect on anti atherosclerosi.

[Key words] High fat rats; Valsartan; Blood lipid; Inflammatory factor; Effect

随着我国人口老龄化进程的加快,再伴随人们生活水平的改善,在日常饮食结构方面出现了极大的改变,其中高脂、高蛋白饮食逐渐占据了人们的饮食习惯[1]。而与此相伴行的是高脂血症和动脉粥样硬化(AS)的发生率逐年攀升,AS又在心脑血管疾病的发生、发展过程中扮演着关键角色,所以如何防止AS已经引起全世界医务人员的广泛关注[2]。近年来,关于AS的基础研究越来越多,其中有文献指出,AS不是单纯由血脂沉积于血管壁引发的病变,在该病的发病过程中,炎症因子也发挥了不可忽视的作用[3]。所以,鉴于前人研究的基础,对于AS,临床上不仅需要降血脂治疗,还需要抑制炎症因子的释放。据有关文献报道,缬沙坦在抗AS方面取得一定的成效[4]。本研究旨在探究缬沙坦在抗AS过程中对体内分子水平的影响,现报道如下:

1 材料与方法

1.1 实验动物

从浙江中医药大学实验动物中心购买30只健康雄性Wistar大鼠(合格证编号:医动字第220010004),体重95~125 g,年龄均为2个月,属于清洁级动物。将所有大鼠经1周适应性喂养后,采取其内眦静脉血检测其血脂水平并测量体重,了解大鼠的一般生理状况。利用随机数字表法进行分组,分别设为A组、B组和C组,每组各10只。三组大鼠在年龄、体重及血脂水平方面比较差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。

1.2 方法

A组给予常规饲料喂养,自由饮水。B组和C组均建立高脂血症模型组,两组均采取高脂饲料喂养,喂食达8周,饲料的配比为2%胆固醇、10%猪油、0.2%胆酸钠、0.2%丙基硫氧嘧啶和基础饲料87.6%,进食量为75 g/d每只。待第8周末时,大鼠断尾取血,测定,以血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、 低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C) 降低,作为高脂血症建模是否成功的实验依据。作为高脂血症建模是否成功的实验依据。自喂食第9周始,B组和C组分别给予生理盐水(北京天坛生物制品股份有限公司生产,国药准字S10870001)灌肠处理和缬沙坦(北京诺华制药厂生产,国药准字H20040217)14 mg/(kg·d)灌肠处理;两组大鼠的灌肠时间均在每天下午4点进行,由经过培训的专门人员进行灌肠操作。待第18周末,利用2%戊巴比妥钠行腹腔麻醉后,用5 mL的注射器穿刺三组大鼠心脏采集血液,并立即分离出血清,将标本置于-80℃冰箱内保存。并迅速打开胸腔,使用200℃干烤的器械于手术台上取其主动脉全长(从主动脉弓起始到腹主动脉分支处),迅速将组织置于4℃ DEPC水中洗去血液后,置冻存管中并迅速投入液氮中,10 min后转入-80℃冰箱冻存备用,用于提取RNA,一部分用于HE染色观察动脉内膜的改变。

1.2.1 血脂和血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)测定高脂饲料喂养8周后及10周干预治疗后(第18周末),采用酶联免疫分析法测定大鼠血脂和hs-CRP的水平。其中血脂包括TC、TG、LDL-C和HDL-C。

1.2.2 血清炎症因子测定第18周末采用γ-放射免疫计数器检测各组大鼠血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)水平。

1.2.3 mRNA表达情况测定第18周末,用RT-PCR法测量三组大鼠主动脉中hs-CRP mRNA、TNF-α mRNA、IL-6 mRNA的表达水平。

1.3 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 三组大鼠在第8周末的血脂水平比较

在第8周末,B组和C组的TC、LDL-C均高于A组,且差异有统计学意义(t=4.98、5.04、5.11、5.84,均P < 0.05),说明B组和C组经过8周高脂饲料喂养后,成功建立高脂血症模型。B组和C组之间的血脂水平差异无统计学意义(P > 0.05),说明两组作为高脂血症模型具有可比性。见表1。

表1 三组大鼠在8周末的血脂水平比较(mmol/L,x±s)

注:与A组比较,*P < 0.05;TC:总胆固醇;TG:三酰甘油;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇

2.2 三组大鼠在第18周末的血脂水平比较

在第18周末,B组和C组的TC值高于A组,差异有统计学意义(t=5.63、5.74,均P < 0.05)。C组的TC、TG、LDL-C相较于B组均有所降低,但差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。

表2 三组大鼠在第18周末的血脂水平比较(mmol/L,x±s)

注:与A组比较,*P < 0.05;TC:总胆固醇;TG:三酰甘油;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇

2.3 三组大鼠在第18周末的血清炎症因子水平

B组血清中hs-CRP、TNF-α、IL-6、IL-8水平均高于A组,差异均有统计学意义(t=5.76、5.81、6.11、5.46,均P < 0.05);经缬沙坦10周干预治疗后,C组血清中hs-CRP、TNF-α、IL-6水平均低于B组,且差异有统计学意义(t=5.43、5.26、5.77,均P < 0.05)。见表3。

2.4 三组大鼠在第18周末mRNA表达情况

B组hs-CRP mRNA、TNF-α mRNA、IL-6 mRNA均高于A组,且差异具有统计学意义(t=4.90、5.18、5.26,均P < 0.05);C组在应用缬沙坦干预治疗10周末,其hs-CRP mRNA、TNF-α mRNA、IL-6 mRNA均低于B组,且差异有统计学意义(t=4.96、5.33、5.71,均P < 0.05)。见表4。

表4 三组大鼠在第18周末各炎性分子mRNA表达情况(x±s)

注:与A组比较,*P < 0.05;与B组比较,ΔP < 0.05;hs-CRP:超敏C反应蛋白;TNF-α:肿瘤坏死因子-α;IL-6:白介素6

3 讨论

AS是一种常见的心血管系统疾病,该病是由于血脂在血管壁沉积和血管壁成分发生改变所致,好发于富含弹性纤维的肌性动脉和弹性动脉[5]。AS的病理学改变主要表现为血管壁增厚变硬、管腔狭窄及弹性减弱。对于该病的病因学目前尚未完全明确,但现在较为认可的观点是“内皮损伤纤维增生学说”[6],由于脂质蓄积于血管壁,导致内皮细胞损伤,暴露胶原纤维,进而激发体内炎性反应,出现灶性纤维增生,病灶深部为坏死的脂质池和粥样物质。在粥样斑块形成的过程中,与炎性反应密切相关的血管内皮细胞、单核-巨噬细胞、血小板及病灶内浸润的淋巴细胞等炎症细胞表达、合成、释放了大量炎症介质,如多种黏附分子、趋化因子、细胞因子、淋巴因子、溶酶体酶、蛋白水解酶、活性氧及其衍生物等,而参与炎性反应[7-9]。

AS是由于血脂及炎症两者相互作用所引发的疾病,在本次研究中也充分说明,血脂水平和炎症之间存在明显的相关性。B组和C组均为高脂血症建模组,两组待高脂饲料喂食达8周后,其血液中TC和LDL-C水平明显高于A组(正常饲料喂养组)。而与此同时,B组和C组炎症因子IL-6、IL-8、TNF-α水平均高于A组。这也充分表明,炎症因子在AS发病进程中起着关键作用。

由于血液中的多种有害物质(如脂蛋白、胆固醇增加等)长期刺激血管壁,导致血管壁因长期物理或化学性刺激出现慢性炎性变化[10],进而诱导体内炎症物质(可溶性白细胞黏附分子和趋化因子)合成和分泌量增多,导致脂质在血管壁的附着力度增强,引发AS早期病变的出现,在临床中表现为脂纹[11]。在AS的炎症发生环节过程中,有多种成分共同参与,其中包括直接参与炎性反应细胞(如单核细胞)、间接参与炎性反应细胞(血管内皮细胞)和促炎因子[12]。目前,促炎因子是AS研究的热点方向,而作为最富有代表性的hs-CRP是目前研究最多的分子之一[13],该物质具有炎症直接促进效应,可激发体内IL-6、IL-8及TNF-α等炎症因子在体内合成和分泌。IL-8具有极强的炎症放大效应,它可促进平滑肌细胞的克隆能力并使其向血管内膜处增殖,另外它还增强单核细胞在血管内皮的黏附力度,使AS的病变更加明显[14]。AS与炎症因子两者之间的关系是相辅相成的,随着体内促炎因子的增加,会进一步诱导平滑肌向内膜下迁移、增生,还会出现表型转化,使平滑肌源性泡沫细胞数目增多,加重AS。而AS的形成,又会加剧血管内膜局部的免疫反应和炎性反应,导致内皮细胞坏死、破坏。鉴于理清AS与血脂和炎症之间的关系,可以为该病的临床防治提供理论性依据[15]。本次研究的结果表明,应用缬沙坦进行干预,不仅可降低大鼠体内血脂水平,还可以使炎症因子得到不同程度的下降。

缬沙坦最早应用于临床是因其具有较强的降血压作用,该药是一类血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂,能够阻断肾素-血管紧张素发挥生物学活性,进而降低血管张力,使血压降低。通过降低血压,在一定程度上可发挥抗AS的效果,因为高血压会使血管内皮细胞受损,甚至坏死,进而加速粥样斑块的形成,随着血压的降低,可减轻危险因素对血管壁的不良作用。缬沙坦还具有抗AS作用,由于血管紧张素Ⅱ具有较强的致炎效应,会介导平滑肌细胞分泌白细胞介素和TNF-α,而缬沙坦能够有效地拮抗血管紧张素Ⅱ与其受体结合,进而降低其生物学效应,能够减缓心血管受到炎症物质的破坏。本次研究也表明,C组大鼠经过10周缬沙坦干预处理后,其血脂水平和炎症因子较A组和B组均有所减少,说明缬沙坦在抗AS方面具有一定成效。

综上所述,缬沙坦能够有效地降压的同时,可能减少部分炎症因子释放的作用,发挥其抗AS的作用。

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(收稿日期:2014-03-19本文编辑:任念)