黄芪对大鼠心肌梗塞后左室功能及胶原改建的影响
作者：罗心平 施海明 曾治宇 范维琥 戴瑞鸿
单位：罗心平 施海明 曾治宇 范维琥 戴瑞鸿 上海医科大学华山医院心内科(上海 200040)
关键词：黄芪；心肌梗塞；胶原；血管紧张素Ⅱ
黄芪对大鼠心肌梗塞后左室功能及胶原改建的影响 摘 要 目的：在实验性大鼠心肌梗塞模型上、观察黄芪 对心 梗后左室功能及胶原改建影响。方法：心梗后腹腔注射黄芪注射液2或6周 ， 用放免法测定血浆、心肌血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)及血浆醛固酮(ALD)；动脉插管测定心功能 ；氯 胺T法测定非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌羟脯氨酸的水平；免疫组织化学法测量非梗塞 区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值。结果：与心肌梗塞对照组比较， 黄芪可降低6周时的血浆、非梗塞区心肌Ang Ⅱ及血浆ALD水平(P<0.05)；2周及6周时 可明显升高+dp/dtmax及-dp/dtmax水平(P<0.05)；减 少非梗塞区左室心 肌羟脯氨酸的含量；降低非梗塞区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值(P<0.05)。[ HTH〗结论：黄芪对心梗后左室功能及胶原改建可产生有益的影响。
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The effect of Huang Qi injection on cardiac function a nd left ventricular
collagen remodeling after myocardial infaction in rats
LUO Xin-Ping, SHI Hai-Ming, ZENG Zhi-Yu, FAN Wei-Hu, DAI Rui-Hong
Department of Cardiology, Hua Shan Hospitol, Shang Hai Medical University ,Shanghai(200040)
Abstract AIM：To observe the effect of Huang Qi injection on left ventricular function and collagen remodeling of noninfarcte d area myocardial infarction.Prolonged inotropic stimulati on with digoxin during healing after myocardial infarction increased infarct bu lging. Huang Qi is an inotropic durg, but its effect on left ventricular remodel ing is unknown.METHODS：Ten sham operated SD rats served as co ntro ls (sham). Eighty-eight rats with a moderate to large myocardial infarction were randomly divided into eight groups. The rats were treated with Huang Qi injecti on (2 mg/d intraperitoneal injection) and/or captopril (2g/L drinking water) .Acute myocardial infarction(AMI) group did not receive drug treatment. The anim als were sacrificed at 2 weeks or 6 weeks after coronary artery ligation. The le vels of plasma and myocardial angiotensin Ⅱ and plasma aldosterone (by RIA) and left ventricle function (by catheter measuring) were studied at different time. The collagen content(hydroxyproline levels) and the ratio of type Ⅰand Ⅲ coll agen (by immunohistochemical staining) of noninfarcted area were also assessed i n all rats at the second or the sixth week.RESULTS：Compared with AMI groups, both Huang Qi and captopril decreased the levels of plasma and myoca r dium angiotensin Ⅱ and plasma aldosterone at the sixth week (P<0.05) and H uang Qi improved systolic and diastolic function (P<0.05).Compared with sha m group,both collagen content (hydroxyproline levels) and the ratio of type Ⅰ/ Ⅲ collagen of noninfarcted area (including infarct border) increased in AMI2 an d AMI6 group (P<0.05).The hydroxyproline levels and the ratio of type Ⅰ/Ⅲ collagen significantly decreased after Huang Qi and/or captopril treatment compa red with AMI group at the second or the sixth week(P<0.05).CONCLUSIO N：Huang Qi can improve cardiac function after myocardial infarction and has beneficial effect on left ventricular collagen remodeling.
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MeSH Huang Qi; Myocardial infarction; Collagen; Angiotensin Ⅱ
研究发现：急性心肌梗塞后使用强心剂可对心梗后左室重构产生部分 负面影响，导致左室扩张加剧、梗塞区变薄[1]。黄芪是一种常用的中药、其良好 的正性肌力作用已为研究所证实，并广泛应用于心肌梗塞的治疗中[2，3]。作为一 种强心药物，它对心梗后左室重构和功能有何影响却缺乏祥细的研究。本文就这一问题进行 了探讨。
材料与方法
一、动物分组及心肌梗塞动物模型的复制：
选用250～300 g雄性SD大鼠180只(中科院上海分院实验动物中心提供)，参照文献[4] 的方法，3%的戊巴比妥钠30 mg/kg(ip)麻醉、结扎冠脉形成心肌梗塞动物模型；结扎部位 于 左侧冠状动脉起源点下1～2 mm处。文献报道[5]：中到大范围(>20%)的实验性左 室心梗才能观察到左室重构的变化；为达到这一要求，本研究在造模前及造模后3 d描记常 规9导心电图(肢导+V1，V3，V5)；采用文献[5]方法判断是否为中到大范围的实验 性心梗，符合标准者进入实验。
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共112只大鼠进入实验。动物随机分为9组：①假手术对照组(Sham)12只，开胸打开心包，相 当于结扎部位冠脉下穿线，然后立即缝合，常规饲养2周。②心肌梗塞对照组(acute myocar dical infarction, AMI 2和AMI 6)，心梗造模后分别常规饲养2周和6周。③黄芪2周组(HQ2 )及6周组(HQ6)各15只，心梗造模后立即用黄芪注射液(中科院成都地奥制药公司提供 批号 970123) 2 g/d腹腔注射2～6周。④开搏通(captopril)2周组(CAP2)及6周组(CAP6)各15只， 参照文献[5]方法，心梗造模后将开搏通(上海施贵宝制药公司提供 批号6M002G) 按2 g/L的浓度溶解于水中，自由饮水2周或6周。⑤黄芪+开搏通2周组(HQ+CAP2)及6周组(HQ +CAP6)各15只，黄芪注射液2 g/d腹腔注射+2 g/L的浓度的开搏通液自由饮水2或6周。2周及 6周时分别称重并处死动物，进行下列指标测定。共98只大鼠完成实验。
二、血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)及血浆醛固酮(ALD)测定：
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采用放免法测定：AngⅡ试剂盒由中国北方生物技术研究所提供，ALD试剂盒由美国DPC公司 提供；按试剂盒说明书操作。心肌取材于左室非梗塞区，血浆及心肌标本的处理参照文献 [6]方法，血浆AngⅡ单位为pg/mL，心肌AngⅡ单位为ng/g心肌，ALD单位为pmol/L。
三、血液动力学及心功能测定：
参照文献[5]的方法，3%的戊巴比妥钠30 mg/kg(ip)麻醉大鼠、固定后分离右侧颈 总动脉，插入内充37℃肝素生理盐水1 mm径的塑料管至升主动脉，稳定20 min后用NIHON KO HOEN RM-6018型多道生理记录仪描记动脉收缩压(SBP)及舒张压(DBP)；然后插管至左室腔， 稳定20 min后测量左室收缩末压(LVSP)、左室舒张末压(LVDP)以及左室最大收缩、舒张期压 力微分( ±dp/dtmax)，以反映左室功能。所有电信号均用SMUP计算机软件分析处理( 本校生理教研室提供)。
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四、非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌胶原含量测定：
参考文献[7]的方法，以心肌羟脯氨酸水平来代表心肌胶原含量。称取非梗塞区左 室心肌组织(左室侧壁乳头肌水平上)100 mg，匀浆后将组织粉末置于3 mol/L的HCl液 中125℃酸解 5 h,加入氯胺T氧化变色、0.5～5 μg的羟脯氨酸制作标准曲线，752型分光光度计550 nm 处比色测定。
五、免疫组织化学技术测量非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值：
参照文献[7]的方法制作心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的免疫组化切片。大鼠Ⅰ型及Ⅲ 型胶原单抗由本校病理教研室提供，BA-4000 ABC试剂盒购自美国Vector Laboratories公司 。
将左室乳头肌横切面水平下的心肌立即用甲基纤维树酯(OCT)包埋，标本置液氮中保存。连 续水平冰冻切片2张(5～8 μm)，一张用于Ⅰ型胶原蛋白染色、一张用于Ⅲ型胶原蛋白染色 。按标准技术进行免疫组化切片染色操作。然后在LEICA图象分析仪上进行Ⅰ型及Ⅲ 型胶原蛋白的相对定量分析。主要步骤为：每张切片在非梗塞区左室壁采样测量3处，读取 测量总面积(view area)、阳性染色区域面积(area)及平均光亮度(light);每只大鼠的Ⅰ及 Ⅲ胶原在同样的参数下测量，然后计算单位面积下的Ⅰ及Ⅲ胶原的光亮度(=area×light/vi ew a rea)。最后分别计算非梗塞区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值(=Ⅰ/Ⅲ型胶原的单位面 积下的光亮度)，以每只大鼠的比值进行统计分析。
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六、统计处理：
所有计量资料均以均数±标准差(
±s)表示，用SAS软件分析数据、进行两两均 数的比较，以确定差异的显著性。
结 果
一、黄芪对心梗大鼠血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ及血浆醛固酮含量的影响：
如表1所示：与Sham组比较，AMI 2组的AngⅡ、ALD增加；AMI 6组的AngⅡ增加，ALD降低( P<0.05)。与AMI 2组相比，HQ2组血浆、心肌的AngⅡ及ALD水平无明显改变(P>0. 05)；CAP2及HQ+CAP2组上述指标水平均明显降低(P<0.05)。与AMI6组相比，HQ6组的 血浆及心肌AngⅡ及ALD水平均显著下降(P<0.05)；CAP6及HQ+CAP6组上述指标水平亦 明显下降(P<0.05)，其中HQ+CAP6组AngⅡ的下降较HQ6组显著(P<0.05)。
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表1 黄芪对心梗大鼠血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ
及血浆醛固酮水平的影响
Tab 1 The effect of Huang Qi injection on the levels of
plasma,non-infarcted myocardial angiotensin Ⅱ(Ang Ⅱ) and plasma
aldosterone (ALD) in the rats with myocardial infarction.(±s)
Group
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n
Plasma Ang Ⅱ
(pg/mL)
Myocardial Ang Ⅱ(ng/g)
Plasma ALD
(pmol/L)
Sham
10
1380.57±447.26
2.24±1.413
239.40±440.06
AMI2
, 百拇医药
12
1748.29±501.70#
5.32±1.44#
3766.72± 510.74#
HQ2
10
2030.29±518.67
5.62±1.86
3492.62±694.37
CAP2
10
, 百拇医药
1146.60±561.32*
3.90±0.67*
3162.79±459.94 *
HQ+
CAP2
12
1103.00±514.80*
3.50 ±1.20*
2956.43±506.01*
AMI6
, 百拇医药
12
2509.75±526.78#
6.29±1.21#
3023.53± 368.45#
HQ6
10
1256.56±418.62*
4.37±1.03*
2530.18±468.15 *
CAP6
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10
1230.33±433.93*
4.13±0.89*
2667.71±219.96 *
HQ+
CAP6
12
1120.67±356.61*
3.82±0 .86*
2668.55±227.14*
, 百拇医药
#P<0.05, vs Sham group; *P<0.05, vs AMI group
二、黄芪对心梗大鼠2周及6周血压和心功能的影响：
表2 黄芪对心梗大鼠2周及6周血压和心功能的 影响
Tab 2 The effect of Huang Qi on the blood pressure and left ventricula r function
of the rats with myocardial infarction at the second or the sixth w eek(±s)
, 百拇医药
Grouop
n
SBP
(kPa)
DBP
(kPa)
LVSP
(kPa)
LVDP
(kPa)
+dp/dtmax
(kPa/s)
, 百拇医药 -dp/dt max
(kPa/s)
Sham
10
16.74±1.93
11 .47±1.76
16.45±1.37
-0.40±0.71
570.92±84.85
574.72±79.46
AMI2
12
, 百拇医药
13.90±1.15#
9.98±1.46#
13.70±1.32#
1.63±1.06#
342.17±76.23#
325.10±52.79#
HQ2
10
14.74±1.08
10.67±0.97
, 百拇医药
15.04±0.75*
1.45±0.70
420.57±36.55 *
397.83±46.77*
CAP2
10
11.11±1.13**
6.38±1.10**
11.88±1.95*
0.01±0.3 9*
, 百拇医药
367.56±93.88
382.99±53.74*
HQ+CAP2
12
12.61±0.64*
7.09±1.01*
12.93±0.79
0.34±0.45*
414.34±60.75*
392.24±61.39*
, 百拇医药
AMI61
11
4.29±1.34#
9.47±2.97#
14.15±1.36#
1.26±1.12#
353.48±63.31#
332.54±19.87#
HQ6
12
, 百拇医药
7.02±2.49*
11.01±2.01
16.37±2.26*
0.17±0.15*
496.60± 102.40*
432.69±77.12*
CAP6
12
13.05±1.21*
9.46±1.43
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12.95±1.38*
0.47±0.27*
417.27 ±93.99*
407.36±69.93*
HQ+CAP6
10
14.97±1.06
10.47±1.54
14.95±1.42
0.31±0.32*
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470.29±6 5.04*
467.32±70.48**
#P<0.05, vs Sham group; *P<0.05, **P<0.01, vs AMI group
如表2所示，与Sham组比较，AMI2组及AMI6组的血压降低，LVDP升高(P<0.05)。与AMI 2组相比，HQ2组的血压无显著改变(P>0.05)，但+dp/dtmax及-dp /dtmax测值明显升高(P<0.05)；CAP2及HQ+CAP2组的血压水平均明显降低 ，LVDP显著下降、-dp/dtmax升高(P<0.05)；HQ+CAP2组的+dp/d tmax明显上升(P<0.05)。与AMI6组相比，HQ6组的SBP、LVSP及+dp/d tmax、-dp/dtmax明显升高(P<0.05)，LVDP显著下降(P <0.05)；CAP6的SBP、LVSP、LVDP显著下降，+dp/dtmax、-dp/dt max明显升高(P<0.05)；HQ+CAP6组上述指标水平的变化与CAP6组相似(P< 0.05)，但SBP无明显降低(P>0.05)。提示黄芪可增加2周的心脏收缩功能。6周时 ，黄芪对收缩及舒张功能均有改善作用。开搏通以改善舒张功能为主；黄芪+开搏通组，收 缩及舒张功能改善作用均有增强。
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三、黄芪对心梗大鼠非梗塞区左室心肌胶原含量的影响：
以羟脯氨酸作为心肌胶原含量的指标，可见与Sham组相比，AMI2及AMI6组非梗塞区心肌胶原 含 量明显增加(P<0.05)。与AMI2及AMI6组比较，黄芪及开搏通各组的羟脯氨酸水平均显 著降低(P<0.05)、回复至Sham组水平；但HQ+CAP2及HQ+CAP6组未显示作用增强。
表3 黄芪对心梗大鼠非梗塞区左室心肌羟脯氨酸含量的影响
Tab 3 The effect of Huang Qi on the hydroxyproline levels of lef t ventricular non-infarcted myocardium in the rats (±s)
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Group
n
Hydroxyproline levels
(μg/g myocardium)
Group
n
Hydroxyproline levels
(μg/g myocardium)
Sham
10
392. 50±70.00
, http://www.100md.com AMI2
9
505.00±36.00#
AMI6
10
520.00±57.60#
HQ2
10
376.50±60.00*
HQ6
9
377.50±57.60*
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CAP2
10
287.00±80.00*
CAP6
11
282.50±92.50*
HQ+CAP2
8
335.80±55.00*
HQ+CAP6
9
315.00±65.00*
, 百拇医药
#P<0.05 ,vs sham group; *P<0.05, vs AMI2 group or AMI6 group
四、黄芪对心梗大鼠左室非梗区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值的影 响：
左室非心梗区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值测定显示：与Sham组相比，AMI2及AMI6组的比值 上升(P<0.05)。与AMI2或AMI6组比较，黄芪及开搏通各组Ⅰ/Ⅲ比值均显著下降(P <0.05)、回复至Sham组水平；但HQ+CAP2及HQ+CAP6组未显示作用增强。
表4 黄芪对心梗大鼠左室非梗塞区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值的影 响
Tab 4 The effect of Huang Qi on the ratio of typeⅠ,Ⅲ collagen of left ventricular non-infarcted myocardium in the rats with myocardial in farction (±s)
, 百拇医药
Group
n
Type Ⅰ/Ⅲ collagen
ratio
Group
n
Type Ⅰ/Ⅲ collage
ratio
Sham
10
2.20 ±0.76
AMI2
, 百拇医药
9
4.75±2.63#
AMI6
10
5.53±2.81#
HQ2
10
1.98±0.38*
HQ6
9
1.72±1.12*
CAP2
, 百拇医药
10
1.83±2.44*
CAP6
11
1.12±0.24*
HQ+CAP2
8
2.40±0.50*
HQ+CAP6
9
1.02±0.24*
, http://www.100md.com #P<0.05 ,vs sham group; *P<0.05, vs AMI2 group or AMI6 group
讨 论
Jugdutt等[1]的研究发现：急性心肌梗塞使用强心剂对心梗后左室重构可产生部分 负面影响；心梗后使用小剂量地高辛6周，随着左室收缩功能的改善、左室扩张亦加剧，且 梗塞区变薄；但对心肌胶原的含量无明显影响。作为一种强心药物、黄芪对心梗后左室重构 和远期功能的影响却缺乏详细研究；而这点对指导临床用药十分重要。本实验资料提示：黄 芪对实验性心梗后2及6周的心功能均有明显改善作用，与文献报道相符[2，3]。这 种作用不仅表现在收缩功能上，而且对舒张功能也有明显作用。LVDP 2周时并未降低，但6 周时却基本正常；-dp/dtmax6周时也进一步增强、同时6周时收缩功能的改 善也更为显著，说明黄芪在心肌梗塞晚期对心功能仍有改善作用。黄芪与地高辛的不同之处 可能是由于黄芪除了正性肌力作用以外，还有降低氧自由基、减少心肌梗塞面积等作用 [2，3]；所以，黄芪对心梗后左室重构可产生有益的影响。
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心肌的胶原网架在维持心室舒张功能方面发挥着重要作用。已知心肌胶原纤维主要由Ⅰ/Ⅲ 型胶原蛋白组成，其中Ⅰ型占80%～85%，Ⅲ型占11%左右。Ⅰ型胶原主要聚合成粗纤维，其 僵 硬度大、伸展和回缩弹力较小；Ⅲ型纤维主要构成细纤维，其回弹和伸展性较大[8，9 ]。研究证实：心梗后左室非梗塞区(含梗塞周边区)胶原含量增加，心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原 蛋白的比值上升；Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白比值的增加、势必会增加心肌的僵硬度，减少左室顺应 性，最终降低舒张功能。本实验资料发现：应用黄芪后大鼠非心梗区心肌胶原的含量较心梗 对照组减少、基本恢复至正常水平；且Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的比值也有类似的趋势；说明黄芪 可抑制梗塞后胶原纤维的增生或减少胶原蛋白的沉积、抑制Ⅰ型胶原蛋白的合成、改变胶原 蛋白的构成比。黄芪对大鼠心梗后左室舒张功能改善的机理虽不清楚，但从本实验资料推测 ：黄芪可能是由于抑制了非梗塞区胶原纤维的增生和改变了Ⅰ、Ⅲ型胶原的比值，从而改变 了左室的顺应性、改善了心室的舒张功能。
黄芪对心肌胶原代谢的具体机理尚不明了。已有研究证实：心肌的肾素-血管紧张素-醛固酮 (RAS)系统在胶原基质的生化改建中发挥重要作用，ACEI类药物可改善心梗后胶原的代谢异 常[10]。本实验资料提示：心梗组血浆AngⅡ及ALD的浓度与假手术对照组相比明 显改变，与文献报道相符[6]。应用黄芪后2周时AngⅡ及ALD的浓度的改变尚不明显 ，但6周时较心梗组明显降低；提示黄芪可能是由于降低了局部心肌组织中AngⅡ和ALD的水 平、从而减少了对胶原增生的刺激作用。
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本研究工作得到下列专家的大力支持，特此致谢。
上海医科大学华山医院心内科王彩萍老师；肿瘤医院病理室朱振东主任技师；肿瘤医院 免疫组化室陆洪芬讲师；上海医科大学生理教研室曹银祥主任技师；形态学分析中心崔波讲师。
参考文献
1 Jugdutt BI, Khan MI, Jugdutt SJ, et al. Effect of prolonged inotropic stimulation on ventricular remodeling during healing after myocardial infarction in the dog: mechanistic insights. JACC, 1996,27:1787.
2 孙成文，吕文伟，吴岩，等.黄芪对实验性心衰的作用.白求恩医科大学学报， 1994，20：125.
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3 雷正一，王硕仁.黄芪对心血管系统的作用.中国中西医结合杂志，1993，13： 443.
4 Fishbein MC, Maclean D, Maroko PR. Experimental myocardial infarction in the rat. Am J Pathol, 1978,90：57.
5 Milavetz JJ, Raya TE, Johnson CS, et al. Survival after myocardial inf arction in rats: captopril versus losartan. JACC, 1996,27:714.
6 雷立权，田 斌，高广道，等.心肌梗塞后心肌局部和循环肾素-血管紧张素系 统的变化.西安医科大学学报，1994，15：314.
7 Cleutjens JPM, Verluyten JMA, Smits JFM, et al. Collagen remodeling af ter myocardial infarction in the rat heart. Am J Pathol, 1995, 147:325.
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8 Eghbali M, Weber KT. Collagen and the myocardium:fibrillar structure b iosynthesis and degradation in relation to hypertrophy and its regression. Mol C ell Biochem, 1990,96:1.
9 Doering CW, Jalil JE, Janicki JS, et al. Collagen network remodeling a nd diastolic stiffness of the left ventricle with pressure overload hypertrophy. Cardiovasc Res, 1988,22:686.
10 Jugdutt BI. Effect of captopril and enalapril on left ventricular geo metry function and collagen during healing after anterior and inferior myocardia l infarction in a dog model. JACC, 1995, 25:1718.
(1997年10月16日收稿，1998年3月3日修回), http://www.100md.com
单位：罗心平 施海明 曾治宇 范维琥 戴瑞鸿 上海医科大学华山医院心内科(上海 200040)
关键词：黄芪；心肌梗塞；胶原；血管紧张素Ⅱ
黄芪对大鼠心肌梗塞后左室功能及胶原改建的影响 摘 要 目的：在实验性大鼠心肌梗塞模型上、观察黄芪 对心 梗后左室功能及胶原改建影响。方法：心梗后腹腔注射黄芪注射液2或6周 ， 用放免法测定血浆、心肌血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)及血浆醛固酮(ALD)；动脉插管测定心功能 ；氯 胺T法测定非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌羟脯氨酸的水平；免疫组织化学法测量非梗塞 区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值。结果：与心肌梗塞对照组比较， 黄芪可降低6周时的血浆、非梗塞区心肌Ang Ⅱ及血浆ALD水平(P<0.05)；2周及6周时 可明显升高+dp/dtmax及-dp/dtmax水平(P<0.05)；减 少非梗塞区左室心 肌羟脯氨酸的含量；降低非梗塞区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值(P<0.05)。[ HTH〗结论：黄芪对心梗后左室功能及胶原改建可产生有益的影响。
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The effect of Huang Qi injection on cardiac function a nd left ventricular
collagen remodeling after myocardial infaction in rats
LUO Xin-Ping, SHI Hai-Ming, ZENG Zhi-Yu, FAN Wei-Hu, DAI Rui-Hong
Department of Cardiology, Hua Shan Hospitol, Shang Hai Medical University ,Shanghai(200040)
Abstract AIM：To observe the effect of Huang Qi injection on left ventricular function and collagen remodeling of noninfarcte d area myocardial infarction.Prolonged inotropic stimulati on with digoxin during healing after myocardial infarction increased infarct bu lging. Huang Qi is an inotropic durg, but its effect on left ventricular remodel ing is unknown.METHODS：Ten sham operated SD rats served as co ntro ls (sham). Eighty-eight rats with a moderate to large myocardial infarction were randomly divided into eight groups. The rats were treated with Huang Qi injecti on (2 mg/d intraperitoneal injection) and/or captopril (2g/L drinking water) .Acute myocardial infarction(AMI) group did not receive drug treatment. The anim als were sacrificed at 2 weeks or 6 weeks after coronary artery ligation. The le vels of plasma and myocardial angiotensin Ⅱ and plasma aldosterone (by RIA) and left ventricle function (by catheter measuring) were studied at different time. The collagen content(hydroxyproline levels) and the ratio of type Ⅰand Ⅲ coll agen (by immunohistochemical staining) of noninfarcted area were also assessed i n all rats at the second or the sixth week.RESULTS：Compared with AMI groups, both Huang Qi and captopril decreased the levels of plasma and myoca r dium angiotensin Ⅱ and plasma aldosterone at the sixth week (P<0.05) and H uang Qi improved systolic and diastolic function (P<0.05).Compared with sha m group,both collagen content (hydroxyproline levels) and the ratio of type Ⅰ/ Ⅲ collagen of noninfarcted area (including infarct border) increased in AMI2 an d AMI6 group (P<0.05).The hydroxyproline levels and the ratio of type Ⅰ/Ⅲ collagen significantly decreased after Huang Qi and/or captopril treatment compa red with AMI group at the second or the sixth week(P<0.05).CONCLUSIO N：Huang Qi can improve cardiac function after myocardial infarction and has beneficial effect on left ventricular collagen remodeling.
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MeSH Huang Qi; Myocardial infarction; Collagen; Angiotensin Ⅱ
研究发现：急性心肌梗塞后使用强心剂可对心梗后左室重构产生部分 负面影响，导致左室扩张加剧、梗塞区变薄[1]。黄芪是一种常用的中药、其良好 的正性肌力作用已为研究所证实，并广泛应用于心肌梗塞的治疗中[2，3]。作为一 种强心药物，它对心梗后左室重构和功能有何影响却缺乏祥细的研究。本文就这一问题进行 了探讨。
材料与方法
一、动物分组及心肌梗塞动物模型的复制：
选用250～300 g雄性SD大鼠180只(中科院上海分院实验动物中心提供)，参照文献[4] 的方法，3%的戊巴比妥钠30 mg/kg(ip)麻醉、结扎冠脉形成心肌梗塞动物模型；结扎部位 于 左侧冠状动脉起源点下1～2 mm处。文献报道[5]：中到大范围(>20%)的实验性左 室心梗才能观察到左室重构的变化；为达到这一要求，本研究在造模前及造模后3 d描记常 规9导心电图(肢导+V1，V3，V5)；采用文献[5]方法判断是否为中到大范围的实验 性心梗，符合标准者进入实验。
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共112只大鼠进入实验。动物随机分为9组：①假手术对照组(Sham)12只，开胸打开心包，相 当于结扎部位冠脉下穿线，然后立即缝合，常规饲养2周。②心肌梗塞对照组(acute myocar dical infarction, AMI 2和AMI 6)，心梗造模后分别常规饲养2周和6周。③黄芪2周组(HQ2 )及6周组(HQ6)各15只，心梗造模后立即用黄芪注射液(中科院成都地奥制药公司提供 批号 970123) 2 g/d腹腔注射2～6周。④开搏通(captopril)2周组(CAP2)及6周组(CAP6)各15只， 参照文献[5]方法，心梗造模后将开搏通(上海施贵宝制药公司提供 批号6M002G) 按2 g/L的浓度溶解于水中，自由饮水2周或6周。⑤黄芪+开搏通2周组(HQ+CAP2)及6周组(HQ +CAP6)各15只，黄芪注射液2 g/d腹腔注射+2 g/L的浓度的开搏通液自由饮水2或6周。2周及 6周时分别称重并处死动物，进行下列指标测定。共98只大鼠完成实验。
二、血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)及血浆醛固酮(ALD)测定：
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采用放免法测定：AngⅡ试剂盒由中国北方生物技术研究所提供，ALD试剂盒由美国DPC公司 提供；按试剂盒说明书操作。心肌取材于左室非梗塞区，血浆及心肌标本的处理参照文献 [6]方法，血浆AngⅡ单位为pg/mL，心肌AngⅡ单位为ng/g心肌，ALD单位为pmol/L。
三、血液动力学及心功能测定：
参照文献[5]的方法，3%的戊巴比妥钠30 mg/kg(ip)麻醉大鼠、固定后分离右侧颈 总动脉，插入内充37℃肝素生理盐水1 mm径的塑料管至升主动脉，稳定20 min后用NIHON KO HOEN RM-6018型多道生理记录仪描记动脉收缩压(SBP)及舒张压(DBP)；然后插管至左室腔， 稳定20 min后测量左室收缩末压(LVSP)、左室舒张末压(LVDP)以及左室最大收缩、舒张期压 力微分( ±dp/dtmax)，以反映左室功能。所有电信号均用SMUP计算机软件分析处理( 本校生理教研室提供)。
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四、非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌胶原含量测定：
参考文献[7]的方法，以心肌羟脯氨酸水平来代表心肌胶原含量。称取非梗塞区左 室心肌组织(左室侧壁乳头肌水平上)100 mg，匀浆后将组织粉末置于3 mol/L的HCl液 中125℃酸解 5 h,加入氯胺T氧化变色、0.5～5 μg的羟脯氨酸制作标准曲线，752型分光光度计550 nm 处比色测定。
五、免疫组织化学技术测量非梗塞区(含梗塞周边区)左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值：
参照文献[7]的方法制作心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的免疫组化切片。大鼠Ⅰ型及Ⅲ 型胶原单抗由本校病理教研室提供，BA-4000 ABC试剂盒购自美国Vector Laboratories公司 。
将左室乳头肌横切面水平下的心肌立即用甲基纤维树酯(OCT)包埋，标本置液氮中保存。连 续水平冰冻切片2张(5～8 μm)，一张用于Ⅰ型胶原蛋白染色、一张用于Ⅲ型胶原蛋白染色 。按标准技术进行免疫组化切片染色操作。然后在LEICA图象分析仪上进行Ⅰ型及Ⅲ 型胶原蛋白的相对定量分析。主要步骤为：每张切片在非梗塞区左室壁采样测量3处，读取 测量总面积(view area)、阳性染色区域面积(area)及平均光亮度(light);每只大鼠的Ⅰ及 Ⅲ胶原在同样的参数下测量，然后计算单位面积下的Ⅰ及Ⅲ胶原的光亮度(=area×light/vi ew a rea)。最后分别计算非梗塞区左室心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白的比值(=Ⅰ/Ⅲ型胶原的单位面 积下的光亮度)，以每只大鼠的比值进行统计分析。
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六、统计处理：
所有计量资料均以均数±标准差(
±s)表示，用SAS软件分析数据、进行两两均 数的比较，以确定差异的显著性。结 果
一、黄芪对心梗大鼠血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ及血浆醛固酮含量的影响：
如表1所示：与Sham组比较，AMI 2组的AngⅡ、ALD增加；AMI 6组的AngⅡ增加，ALD降低( P<0.05)。与AMI 2组相比，HQ2组血浆、心肌的AngⅡ及ALD水平无明显改变(P>0. 05)；CAP2及HQ+CAP2组上述指标水平均明显降低(P<0.05)。与AMI6组相比，HQ6组的 血浆及心肌AngⅡ及ALD水平均显著下降(P<0.05)；CAP6及HQ+CAP6组上述指标水平亦 明显下降(P<0.05)，其中HQ+CAP6组AngⅡ的下降较HQ6组显著(P<0.05)。
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表1 黄芪对心梗大鼠血浆、非梗塞区心肌血管紧张素Ⅱ
及血浆醛固酮水平的影响
Tab 1 The effect of Huang Qi injection on the levels of
plasma,non-infarcted myocardial angiotensin Ⅱ(Ang Ⅱ) and plasma
aldosterone (ALD) in the rats with myocardial infarction.(
±s)Group
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n
Plasma Ang Ⅱ
(pg/mL)
Myocardial Ang Ⅱ(ng/g)
Plasma ALD
(pmol/L)
Sham
10
1380.57±447.26
2.24±1.413
239.40±440.06
AMI2
, 百拇医药
12
1748.29±501.70#
5.32±1.44#
3766.72± 510.74#
HQ2
10
2030.29±518.67
5.62±1.86
3492.62±694.37
CAP2
10
, 百拇医药
1146.60±561.32*
3.90±0.67*
3162.79±459.94 *
HQ+
CAP2
12
1103.00±514.80*
3.50 ±1.20*
2956.43±506.01*
AMI6
, 百拇医药
12
2509.75±526.78#
6.29±1.21#
3023.53± 368.45#
HQ6
10
1256.56±418.62*
4.37±1.03*
2530.18±468.15 *
CAP6
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10
1230.33±433.93*
4.13±0.89*
2667.71±219.96 *
HQ+
CAP6
12
1120.67±356.61*
3.82±0 .86*
2668.55±227.14*
, 百拇医药
#P<0.05, vs Sham group; *P<0.05, vs AMI group
二、黄芪对心梗大鼠2周及6周血压和心功能的影响：
表2 黄芪对心梗大鼠2周及6周血压和心功能的 影响
Tab 2 The effect of Huang Qi on the blood pressure and left ventricula r function
of the rats with myocardial infarction at the second or the sixth w eek(
±s), 百拇医药
Grouop
n
SBP
(kPa)
DBP
(kPa)
LVSP
(kPa)
LVDP
(kPa)
+dp/dtmax
(kPa/s)
, 百拇医药 -dp/dt max
(kPa/s)
Sham
10
16.74±1.93
11 .47±1.76
16.45±1.37
-0.40±0.71
570.92±84.85
574.72±79.46
AMI2
12
, 百拇医药
13.90±1.15#
9.98±1.46#
13.70±1.32#
1.63±1.06#
342.17±76.23#
325.10±52.79#
HQ2
10
14.74±1.08
10.67±0.97
, 百拇医药
15.04±0.75*
1.45±0.70
420.57±36.55 *
397.83±46.77*
CAP2
10
11.11±1.13**
6.38±1.10**
11.88±1.95*
0.01±0.3 9*
, 百拇医药
367.56±93.88
382.99±53.74*
HQ+CAP2
12
12.61±0.64*
7.09±1.01*
12.93±0.79
0.34±0.45*
414.34±60.75*
392.24±61.39*
, 百拇医药
AMI61
11
4.29±1.34#
9.47±2.97#
14.15±1.36#
1.26±1.12#
353.48±63.31#
332.54±19.87#
HQ6
12
, 百拇医药
7.02±2.49*
11.01±2.01
16.37±2.26*
0.17±0.15*
496.60± 102.40*
432.69±77.12*
CAP6
12
13.05±1.21*
9.46±1.43
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12.95±1.38*
0.47±0.27*
417.27 ±93.99*
407.36±69.93*
HQ+CAP6
10
14.97±1.06
10.47±1.54
14.95±1.42
0.31±0.32*
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470.29±6 5.04*
467.32±70.48**
#P<0.05, vs Sham group; *P<0.05, **P<0.01, vs AMI group
如表2所示，与Sham组比较，AMI2组及AMI6组的血压降低，LVDP升高(P<0.05)。与AMI 2组相比，HQ2组的血压无显著改变(P>0.05)，但+dp/dtmax及-dp /dtmax测值明显升高(P<0.05)；CAP2及HQ+CAP2组的血压水平均明显降低 ，LVDP显著下降、-dp/dtmax升高(P<0.05)；HQ+CAP2组的+dp/d tmax明显上升(P<0.05)。与AMI6组相比，HQ6组的SBP、LVSP及+dp/d tmax、-dp/dtmax明显升高(P<0.05)，LVDP显著下降(P <0.05)；CAP6的SBP、LVSP、LVDP显著下降，+dp/dtmax、-dp/dt max明显升高(P<0.05)；HQ+CAP6组上述指标水平的变化与CAP6组相似(P< 0.05)，但SBP无明显降低(P>0.05)。提示黄芪可增加2周的心脏收缩功能。6周时 ，黄芪对收缩及舒张功能均有改善作用。开搏通以改善舒张功能为主；黄芪+开搏通组，收 缩及舒张功能改善作用均有增强。
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三、黄芪对心梗大鼠非梗塞区左室心肌胶原含量的影响：
以羟脯氨酸作为心肌胶原含量的指标，可见与Sham组相比，AMI2及AMI6组非梗塞区心肌胶原 含 量明显增加(P<0.05)。与AMI2及AMI6组比较，黄芪及开搏通各组的羟脯氨酸水平均显 著降低(P<0.05)、回复至Sham组水平；但HQ+CAP2及HQ+CAP6组未显示作用增强。
表3 黄芪对心梗大鼠非梗塞区左室心肌羟脯氨酸含量的影响
Tab 3 The effect of Huang Qi on the hydroxyproline levels of lef t ventricular non-infarcted myocardium in the rats (
±s), 百拇医药
Group
n
Hydroxyproline levels
(μg/g myocardium)
Group
n
Hydroxyproline levels
(μg/g myocardium)
Sham
10
392. 50±70.00
, http://www.100md.com AMI2
9
505.00±36.00#
AMI6
10
520.00±57.60#
HQ2
10
376.50±60.00*
HQ6
9
377.50±57.60*
, 百拇医药
CAP2
10
287.00±80.00*
CAP6
11
282.50±92.50*
HQ+CAP2
8
335.80±55.00*
HQ+CAP6
9
315.00±65.00*
, 百拇医药
#P<0.05 ,vs sham group; *P<0.05, vs AMI2 group or AMI6 group
四、黄芪对心梗大鼠左室非梗区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值的影 响：
左室非心梗区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值测定显示：与Sham组相比，AMI2及AMI6组的比值 上升(P<0.05)。与AMI2或AMI6组比较，黄芪及开搏通各组Ⅰ/Ⅲ比值均显著下降(P <0.05)、回复至Sham组水平；但HQ+CAP2及HQ+CAP6组未显示作用增强。
表4 黄芪对心梗大鼠左室非梗塞区心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值的影 响
Tab 4 The effect of Huang Qi on the ratio of typeⅠ,Ⅲ collagen of left ventricular non-infarcted myocardium in the rats with myocardial in farction (
±s), 百拇医药
Group
n
Type Ⅰ/Ⅲ collagen
ratio
Group
n
Type Ⅰ/Ⅲ collage
ratio
Sham
10
2.20 ±0.76
AMI2
, 百拇医药
9
4.75±2.63#
AMI6
10
5.53±2.81#
HQ2
10
1.98±0.38*
HQ6
9
1.72±1.12*
CAP2
, 百拇医药
10
1.83±2.44*
CAP6
11
1.12±0.24*
HQ+CAP2
8
2.40±0.50*
HQ+CAP6
9
1.02±0.24*
, http://www.100md.com #P<0.05 ,vs sham group; *P<0.05, vs AMI2 group or AMI6 group
讨 论
Jugdutt等[1]的研究发现：急性心肌梗塞使用强心剂对心梗后左室重构可产生部分 负面影响；心梗后使用小剂量地高辛6周，随着左室收缩功能的改善、左室扩张亦加剧，且 梗塞区变薄；但对心肌胶原的含量无明显影响。作为一种强心药物、黄芪对心梗后左室重构 和远期功能的影响却缺乏详细研究；而这点对指导临床用药十分重要。本实验资料提示：黄 芪对实验性心梗后2及6周的心功能均有明显改善作用，与文献报道相符[2，3]。这 种作用不仅表现在收缩功能上，而且对舒张功能也有明显作用。LVDP 2周时并未降低，但6 周时却基本正常；-dp/dtmax6周时也进一步增强、同时6周时收缩功能的改 善也更为显著，说明黄芪在心肌梗塞晚期对心功能仍有改善作用。黄芪与地高辛的不同之处 可能是由于黄芪除了正性肌力作用以外，还有降低氧自由基、减少心肌梗塞面积等作用 [2，3]；所以，黄芪对心梗后左室重构可产生有益的影响。
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心肌的胶原网架在维持心室舒张功能方面发挥着重要作用。已知心肌胶原纤维主要由Ⅰ/Ⅲ 型胶原蛋白组成，其中Ⅰ型占80%～85%，Ⅲ型占11%左右。Ⅰ型胶原主要聚合成粗纤维，其 僵 硬度大、伸展和回缩弹力较小；Ⅲ型纤维主要构成细纤维，其回弹和伸展性较大[8，9 ]。研究证实：心梗后左室非梗塞区(含梗塞周边区)胶原含量增加，心肌Ⅰ型及Ⅲ型胶原 蛋白的比值上升；Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白比值的增加、势必会增加心肌的僵硬度，减少左室顺应 性，最终降低舒张功能。本实验资料发现：应用黄芪后大鼠非心梗区心肌胶原的含量较心梗 对照组减少、基本恢复至正常水平；且Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的比值也有类似的趋势；说明黄芪 可抑制梗塞后胶原纤维的增生或减少胶原蛋白的沉积、抑制Ⅰ型胶原蛋白的合成、改变胶原 蛋白的构成比。黄芪对大鼠心梗后左室舒张功能改善的机理虽不清楚，但从本实验资料推测 ：黄芪可能是由于抑制了非梗塞区胶原纤维的增生和改变了Ⅰ、Ⅲ型胶原的比值，从而改变 了左室的顺应性、改善了心室的舒张功能。
黄芪对心肌胶原代谢的具体机理尚不明了。已有研究证实：心肌的肾素-血管紧张素-醛固酮 (RAS)系统在胶原基质的生化改建中发挥重要作用，ACEI类药物可改善心梗后胶原的代谢异 常[10]。本实验资料提示：心梗组血浆AngⅡ及ALD的浓度与假手术对照组相比明 显改变，与文献报道相符[6]。应用黄芪后2周时AngⅡ及ALD的浓度的改变尚不明显 ，但6周时较心梗组明显降低；提示黄芪可能是由于降低了局部心肌组织中AngⅡ和ALD的水 平、从而减少了对胶原增生的刺激作用。
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本研究工作得到下列专家的大力支持，特此致谢。
上海医科大学华山医院心内科王彩萍老师；肿瘤医院病理室朱振东主任技师；肿瘤医院 免疫组化室陆洪芬讲师；上海医科大学生理教研室曹银祥主任技师；形态学分析中心崔波讲师。
参考文献
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(1997年10月16日收稿，1998年3月3日修回), http://www.100md.com