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1、芪苈强心对慢性心力衰竭大鼠肾脏AQP-2及心脏功能的影响,Effects of qiliqiangxin on the renal expression of aquaporin-2 gene in rats with chronic heart failure,南方医科大学南方医院心血管内科 许顶立 邬真力 黄鹏,心力衰竭时全身总水量、总Na+量、细胞外容量、血浆容量明显增加,Anand IS. Heart Failure, 1997,心力衰竭时水钠潴留的机理,血Na+与心力衰竭的预后,充血性心力衰竭时低Na+血症的发生机制,6. aquaporin-2,肾脏AQP2水通道蛋白,Aquapo
2、rin(AQP)是具有高度选择性水通道的同源蛋白质家族，在维持机体的水平衡中起着重要作用，并且与水平衡紊乱所致疾病有密切关系。,AQP2是肾脏在生理条件下最主要的受AVP调节的水通道，是目前唯一发现的其基因突变可导致肾性尿崩症的Aquaporin水通道蛋白，被认为是维持体内水平衡调节的必须物质。,Nielsen S, Physiol Rev. 2002; 82: 205244.,充血性心力衰竭大鼠肾脏AQP2水通道mRNA表达的改变,C C HF1 HF1 HF2 HF2,AQP2,GAPDH,Xu DL. J Chin Invest, 1997; 99: 1500-1505.,充血性心力衰竭
3、大鼠肾脏内髓质AQP2水通道蛋白表达的改变,C C HF1 HF1 HF2 HF2 M,Xu DL. J Chin Invest, 1997; 99: 1500-1505.,我们的实验研究发现: 速尿治疗1周可以显著增加CHF大鼠的尿量，对肾脏AQP-2 蛋白表达未发生显著改变。但经过速尿治疗4周，CHF大鼠血浆AVP浓度升高，通过肾脏V2-R上调AQP-2的表达，提示这种代偿机制可能是低Na+血症和“利尿剂抵抗”的原因之一。,研究背景,研 究 背 景,CHF大鼠血浆AVP较对照组升高，同时上调肾脏AQP-2的基因和蛋白表达。 CHF时水潴留的重要途径: 心输出量下降 垂体分泌血管加压素（AV
4、P ） 肾集合管主细胞V2-R AQP-2表达上调 集合管水重吸收 水潴留。 下调肾脏AQP-2的表达，是否可以成为纠正CHF患者水潴留、缓解临床症状、改善心脏功能的靶点之一？,Xu DL. J Chin Invest, 1997; 99: 1500-1505. 许顶立等, 中华医学杂志,1998;78(2):118-120,V2拮抗剂(OPC-31260)对充血性心力衰竭大鼠肾脏AQP2水通道蛋白mRNA表达的影响,C HF2 HF+V C HF2 HF+V C HF2 HF+V,肾皮质 肾外髓质 肾内髓质,AQP2,GAPDH,Xu DL. J Chin Invest, 1997; 99:
5、 1500-1505.,V2拮抗剂(OPC-31260)对充血性心力衰竭大鼠肾脏内髓质AQP2水通道蛋白表达的影响,C C HF2 HF2 HF+V HF+V M,Xu DL. J Chin Invest, 1997; 99: 1500-1505.,研 究 背 景,中药芪苈强心的成分主要包括黄芪、附子及苈葶子等中药材，有益气温阳、活血通络、利水消肿的作用。 已有研究报道，芪苈强心可以增强心肌收缩力，增加尿量，改善CHF患者的心脏功能，那么芪苈强心是否可以影响CHF大鼠肾脏AQP-2的表达？ 因此，本研究选用芪苈强心作为干预药物，观察芪苈强心对CHF大鼠尿量及肾脏AQP-2表达的影响。,实验动物
6、,在结扎前降支后，观察到前壁供血区心肌变苍白。ECG出现J点抬高0.2 mV，提示结扎冠脉成功。 AMI术后4周，存活大鼠经超声心动图检查后，见大鼠心脏前壁变薄，室壁运动减弱，确定CHF大鼠造模成功。,CHF模型标准：,选用2月龄，雄性SD大鼠，体重200-250g，采用结扎左冠状动脉致急性心肌梗死（AMI）后心力衰竭大鼠模型。,实 验 方 法,模型组（CHF）：分为CHF-1组（n=9）和 CHF-4组（n=9） 给予生理盐水注入胃内。 芪苈大剂量治疗组（QH）：分为QH-1组（n=8）和QH-4组（n=9） 给予芪苈强心1.0 gkg-1d-1注入胃内。 芪苈中剂量治疗组（QM）：分为QM
7、-1组（n=8）和QM-4组（n=9） 给予芪苈强心0.5gkg-1d-1注入胃内。 芪苈小剂量治疗组（QL）：分为QL-1组（n=9）和QL-4组（n=9） 给予芪苈强心0.25 gkg-1d-1注入胃内。 另设对照组（CTL）：分为CTL-1组（n=10）和CTL-4组（n=10） 给予生理盐水注入胃内。,结 果,芪苈强心治疗CHF大鼠1周后血液生化的变化 Biochemical data in different groups after 1 week treatment with qiliqiangxin,group K+(mmol/L) Na+（mmol/L) Cr(mol/L) O
8、sm(mosmol/kg) AVP(pg/ml) BNP(pg/ml) CTL-1 5.60.3 148.22.7 28.52.7 303.44.5 3.00.4 90.518.7 CHF-1 5.70.3 142.72.6 29.62.1 297.87.7 7.91.8 375.160.4 QH-1 5.40.4 144.73.7 29.02.9 298.24.7 8.11.1 348.165.1 QM-1 5.20.3 144.04.3 30.53.1 301.65.1 7.31.7 361.053.3 QL-1 5.50.4 145.23.8 28.23.4 297.44.1 7.51.
9、5 370.955.7 F值 1.346 3.487 0.427 2.946 32.730 50.642 P值 0.277 0.037 0.735 0.048 0.001 0.001,Compared to CTL-1, : P 0.01.,结 果,The changes of urinary volume in different groups rats during 1 week treatment,QH-1组、QM-1组、QL-1组大鼠随着用药时间的延长尿量显著增加,实时荧光定量PCR检测各组V2-RmRNA变化,Comparison of relative mRNA quantity
10、level in different groups,结 果,CHF-1组V2-R mRNA表达较CTL-1组显著增加（P0.01） 经过1周芪苈强心治疗后，QH-1组、QM-1组、QL-1组V2-R mRNA表达与CHF-1组相比均比无显著性差异（P0.05）,Compared to CTL-1,: P 0.01.,实时荧光定量PCR检测各组AQP-2-RmRNA变化,Comparison of relative mRNA quantity level in different groups,结 果,CHF-1组AQP-2 mRNA表达较CTL-1组显著增加（P0.01） 而芪苈强心治疗1周后
11、，QH-1组、QM-1组、QL-1组AQP-2 mRNA表达与CHF-1组相比均无显著性差异（P0.05）,Compared to CTL-1,: P 0.01.,治疗1周后各组大鼠肾脏AQP-2蛋白的表达 The renal AQP-2 expression in different groups after 1 week treatment.,结 果,29KD,3645KD,1 2 3 4 5,. 注：1为CTL-1组; 2为CHF-1组; 3、4、5分别为QH-1、QM-1、QL-1组,Compared to CTL-1,: P 0.01.,结 果,芪苈强心治疗CHF大鼠4周后血液生化的
12、变化 Biochemical data in different groups after 4 week treatment with qiliqiangxin,group K+(mmol/L) Na+（mmol/L) Cr(mol/L) Osm(mosmol/kg) AVP(pg/ml) BNP(pg/ml) CTL-4 5.70.2 148.42.4 27.32.0 303.24.8 3.00.4 97.116.9 CHF-4 5.40.3 143.32.5 29.82.1 297.87.5 7.90.5 387.271.0 QH-4 5.60.3 147.83.0 30.63.4 299
13、.34.4 6.10.5 275.063.8 QM-4 5.50.4 146.33.5 29.73.6 298.75.1 6.50.4 298.257.6 QL-4 5.40.3 147.03.4 30.12.0 297.94.5 6.60.7 306.465.1 F值 1.832 7.794 1.518 2.535 144.214 41.627 P值 0.161 0.001 0.228 0.074 0.001 0.001,: P 0.01, Compared to CTL-4; : P 0.01, Compared to CHF-4 group; : P 0.05, Compared to
14、QH-4.,结 果,The changes of urinary volume in different groups rats during 4 week treatment,芪苈强心治疗4周后，QH-4组、QM-4组、QL-4组尿量较治疗前显著升高，差异有统计学意义。,实时荧光定量PCR检测各组V2-RmRNA变化,Comparison of relative mRNA quantity level in different groups,结 果,经过4周芪苈强心治疗后，QH-4组、QM-4组、QL-4组V2-R mRNA表达显著降低，与CHF-4组相比均有显著性差异，而且QH-4组较QM
15、-4组、QL-4组下降更显著。, ,Compared to CTL-4, : P 0.01; Compared to CHF-4 group, : P 0.05, : P 0.01;Compared to QH-4,: P 0.05.,实时荧光定量PCR检测各组AQP-2mRNA变化,Comparison of relative mRNA quantity level in different groups,结 果,芪苈强心治疗4周后，QH-4组、QM-4组、QL-4组显著降低AQP-2 mRNA表达，与CHF-4组相比均有显著性差异，而且QH-4组较QM-4组、QL-4组下降更显著。, ,
16、,Compared to CTL-4, : P 0.01; Compared to CHF-4 group, : P 0.05, : P 0.01;Compared to QH-4,: P 0.05.,治疗4周后各组大鼠肾脏AQP-2蛋白的表达 The renal AQP-2 expression in different groups after 4 week treatment,结 果,29KD,3645KD,1 2 3 4 5, , ,Compared to CTL-4, : P 0.01; Compared to CHF-4 group, : P 0.01;Compared to QH
17、-4,: P 0.05.,注：1为CTL-4组; 2为CHF-4组; 3、4、5分别为QH-4、QM-4、QL-4组,芪苈强心降低肾脏水通道蛋白2（AQP2）的表达,肾脏水通道蛋白2（AQP2）增加集合管对水的重吸收，对CHF时水潴留起着重要的作用 各组大鼠肾脏髓质AQP2免疫荧光表达，假手术组肾脏表达很少，CHF组表达明显增加；芪苈强心组较心衰组表达减少，但速尿组表达增加。,QL中剂量组 QL小剂量组 速尿组,假手术组 心衰组 QL大剂量组,讨 论,本研究发现，QH-1组、QM-1组、QL-1组大鼠随着用药时间的延长，大鼠尿量逐渐增多，说明芪苈强心具有利尿作用。 QH-1组、QM-1组、QL
18、-1组大鼠的血浆AVP和肾脏AQP-2表达未发生显著改变，提示芪苈强心可以显著增加CHF大鼠尿量，但是其利尿作用并非直接改变肾脏AQP-2表达所致。,在经过4周芪苈强心治疗后，QH-4组、QM-4组、QL-4组大鼠血浆BNP较CHF-4组显著降低，提示经过4周芪苈强心治疗，CHF大鼠心脏功能明显改善。 随着心脏功能恢复、血流动力学的改善，大鼠血浆AVP浓度降低，通过V2-R下调的肾脏AQP-2表达，减少肾脏对水的重吸收，可能是此时CHF大鼠尿量增加的原因之一。,讨 论,结 论,1周芪苈强心治疗可以增加CHF大鼠尿量，减轻水潴留，但是其利尿作用并非直接改变肾脏AQP-2表达所致。 4周芪苈强心治疗可以改善大鼠心脏功能，降低血浆BNP、AVP水平和肾脏AQP-2基因的表达，持续增加CHF大鼠尿量，减轻水潴留，并对血钠和血渗透压无明显影响。 芪苈强心治疗在慢性心力衰竭合并低钠血症的治疗价值值得进一步探索。,