袁曉峰 王 軍 周 丹 中國人民解放軍沈陽軍區(qū)赤峰醫(yī)院藥劑科(赤峰024000)
缺血性心臟病已成為危害人類健康的第一殺手。隨著冠狀動(dòng)脈內(nèi)溶栓和冠脈搭橋等內(nèi)外科治療手段的廣泛應(yīng)用,繼之出現(xiàn)的心肌缺血/再灌注(myocardia1ischemia/rePerfusion,MI/R)損傷日益受到心臟病學(xué)家的高度重視。研究表明,氧化應(yīng)激[1,2]在MI/R 損傷中發(fā)揮著重要的作用。中藥治療MI/R損傷療效確切、前景良好。許多從中藥中分離得到的化合物都具有抗MI/R 損傷的作用,其中對(duì)于丹參心肌保護(hù)作用的研究最為引人關(guān)注。
丹參為唇形科植物丹參(Salvia miltiorrhiza Bunge)的干燥根及根莖。近年來,臨床觀察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都證明丹參具有廣泛而復(fù)雜的藥理活性[3,4]。原兒茶醛是丹參中結(jié)構(gòu)最簡單的主要成分,具有鄰二酚的母核結(jié)構(gòu),該藥效基團(tuán)是其顯著抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]。因此,我們推測(cè)該藥物具有保護(hù)MI/R 損傷的作用。本實(shí)驗(yàn)旨在研究原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷的保護(hù)作用。
1 材料 1.1動(dòng)物 SD 雄性大鼠,250±20g,由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)期間提供足量的自來水及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的普通飼料,動(dòng)物室保持22℃,自然通風(fēng),相對(duì)濕度60%~70%,光照周期8:00~20:00。適應(yīng)7d后用于實(shí)驗(yàn)。
1.2 藥物與試劑 原兒茶醛購自貴州迪達(dá)科技有限公司;肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB),肌鈣蛋白(cardiac troPonin,cTnI)和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)等試劑盒由上海西唐生物技術(shù)公司提供;2,3,5-氯化三苯基四氮唑藍(lán)(Tetrazolium chloride,TTC)染色劑由中國醫(yī)藥集團(tuán)上?;瘜W(xué)試劑公司提供;伊文思藍(lán)(Evans Blue,EB)由美國Sigma-Aldrich公司提供。
1.3 主要儀器 HX-100E小動(dòng)物呼吸機(jī)(成都泰盟科技有限公司);TDZ4A-WS低速臺(tái)式離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司);COOLPIX S1 型照相機(jī)(Nikon公司,日本);5417型低溫高速離心機(jī)(EPPendorf公司)。
2 方法 2.1 大鼠MI/R 模型制備 大鼠稱重后,2 mL/kg腹腔注射3%戊巴比妥鈉,仰臥位固定,連接心電圖監(jiān)測(cè),氣管插管并接呼吸機(jī)(頻率:75次/min;潮氣量:8~9 mL;吸:呼=1:2),胸骨左緣旁縱行切開第3~5肋間做橫行切口,剪開并挑起心包,暴露心臟,以左心耳與肺動(dòng)脈圓錐交界處的左冠狀動(dòng)脈前降支(Left anterior descending coronary aery,LAD)為標(biāo)志,于左心耳下方1~2mm 處進(jìn)針、穿線(橫跨左冠狀動(dòng)脈前降支),將一小硅膠管從絲線兩端穿入,穩(wěn)定10 min后結(jié)扎,缺血30 min后,再灌注3h 結(jié)束。成功標(biāo)準(zhǔn)[7]:結(jié)扎LAD 后心電圖II導(dǎo)聯(lián)ST 段出現(xiàn)弓背向上抬高,T 波高聳等為缺血成功;放松結(jié)扎線后,抬高的ST 段下降1/2以上為再灌注成功。假手術(shù)組動(dòng)物只穿線,不結(jié)扎,其余兩組均進(jìn)行30 min缺血和3h再灌注。
2.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 將大鼠隨機(jī)分為3組,假手術(shù)組,模型組,原兒茶醛組(5,10,20 mg/kg)。假手術(shù)組穿線,但不結(jié)扎;模型組頸靜脈注射生理鹽水,給藥組給予頸靜脈注射原兒茶醛水溶液。給藥時(shí)間為再灌注即刻。
2.3 心肌梗死面積測(cè)定[6]再灌注3h后,再次結(jié)扎各組大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支,從頸動(dòng)脈迅速注入3% EB 溶液2 mL,待大鼠口唇及四肢末梢皮膚藍(lán)染后迅速摘除心臟,濾紙吸除心室腔中殘余染液,-80℃凍存。取出后自心尖向心底平行房室溝方向?qū)⑵淝谐上嗟群穸鹊?片,2%TTC溶液(PH=7.4)37℃孵育10min,4%多聚甲醛固定過夜。染色后白色代表梗塞區(qū)(area of necrosis,AN),紅色代表缺血但未梗塞區(qū),藍(lán)色代表正常區(qū),危險(xiǎn)區(qū)(area at risk,AAR)為紅色和白色面積之和[7,8]。采用Image-Pro Plus 6.0圖像分析軟件進(jìn)行分析。梗塞程度采用梗塞區(qū)面積(AN)與危險(xiǎn)區(qū)面積(AAR)的比值表示。
2.4 血清生化指標(biāo)測(cè)定 再灌注3h后,腹主動(dòng)脈取血,分離血清,離心(4000r/min)12 min,試劑盒檢測(cè)CK-MB,cTnI和LDH 的活性。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均表示為,使用ANOVA 進(jìn)行多組均數(shù)之間差別的統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),兩兩比較采用LSD 法。采用SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以P<0.05為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3 結(jié) 果 3.1 原兒茶醛對(duì)MI/R 損傷大鼠心肌梗塞面積的影響 模型組心肌梗塞面積嚴(yán)重,給予原兒茶醛后,給藥組梗塞面積有所下降。原兒茶醛(10)及原兒茶醛(20)兩個(gè)劑量組與模型組比較,梗塞面積均降低(P <0.05)。詳見圖1,表1。
圖1 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷心肌梗塞面積的影響
表1 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷心肌梗塞面積的影響(±s,n=6)
表1 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷心肌梗塞面積的影響(±s,n=6)
注:△P <0.05 vs 模型組。
組別模型組原兒茶醛(5)原兒茶醛(10)原兒茶醛(20梗塞面積(%)41.28±6.15 30.34±5.86 27.67±5.51△24.34±3.25△
3.2 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷血清中CK-MB,cTnI和LDH 的影響 與假手術(shù)比較,模型組血清CK-MB,cTnI和LDH 水平顯著升高(P <0.05);原兒茶醛(20)組與模型組比較,血清CK-MB,cTnI和LDH 水平均顯著下降(P <0.05),詳見表2。
表2 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷血清CK-MB,cTnI和LDH 的影響(±s,n=6)
表2 原兒茶醛對(duì)大鼠MI/R 損傷血清CK-MB,cTnI和LDH 的影響(±s,n=6)
注:△P <0.05 vs 假手術(shù)組;▲P <0.05 vs 模型組。
組別CK-MB(ng/mL) cTnI(ng/mL)LDH(U/L)假手術(shù)組37.19±15.06 2.95±0.83 18450.50±524.16模型組92.03±12.38■ 12.39±2.30■51981.02±1341.67原兒茶醛(5)83.81±12.44 10.35±1.06 49419.67±764.63原兒茶醛(10)76.33±9.75 44.20±17.07▲33921.12±872.96▲原兒茶醛(20) 10.02±1.42▲7.38±1.20▲ 20872.29±717.21▲△
4 討 論 研究普遍認(rèn)為心肌缺血期間的損傷為再灌注損傷的發(fā)生奠定了基礎(chǔ),再灌注損傷是缺血損傷的延續(xù)、擴(kuò)大和惡化[9]。隨著心臟血流的重建,左心室功能得到改善,這部分心肌將得以保全。如能合理使用抗再灌注損傷藥物,將大大減少再灌注損傷帶來的危害[10]。
隨著氧自由基(OFR)在疾病中的研究日趨深入,大量資料證實(shí)氧自由基與MI/R 損傷的發(fā)生、發(fā)展有著密切關(guān)系。較為一致的觀點(diǎn)認(rèn)為,由于種種致病因子的作用,導(dǎo)致OFR 蓄集,OFR 使細(xì)胞膜上的脂質(zhì)產(chǎn)生過氧化而生成過氧化脂質(zhì)(LPO),LPO 進(jìn)一步損傷心肌細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能,而導(dǎo)致細(xì)胞死亡[11-14]。大量研究表明原兒茶醛具有較好的清除氧自由基的活性[5]。本研究觀察了原兒茶醛治療MI/R 損傷的保護(hù)作用,為其開發(fā)成臨床用藥奠定了理論基礎(chǔ)。
梗塞面積被認(rèn)為是衡量MI/R 損傷的金標(biāo)準(zhǔn),而心肌保護(hù)正是以縮小梗塞面積為前提的,臨床上心肌梗塞面積的大小直接關(guān)系到患者的預(yù)后[15]。通過測(cè)量大鼠心臟梗塞面積,我們發(fā)現(xiàn)原兒茶醛能夠顯著降低心肌梗塞面積,提示原兒茶醛對(duì)再灌注時(shí)的心肌具有良好的保護(hù)作用。此外,心肌損傷特異性的酶也是臨床診斷心肌缺血/再灌注損傷的指標(biāo)。其中CK-MB,cTnI和LDH 為細(xì)胞內(nèi)重要的能量代謝酶,是急性心肌損傷的血清標(biāo)志物[16]。MI/R 損傷大鼠血清中的CK-MB,cTnI和LDH 含量均明顯升高;而原兒茶醛能夠降低大鼠血清中的CK-MB,cTnI和LDH 水平。通過以上藥效學(xué)指標(biāo),我們證實(shí)原兒茶醛在MI/R 損傷中具有良好的心肌保護(hù)作用。
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