郭書凱 周艷麗 陳 偉 陳美華
(泰山醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院, 山東 泰安 271016)
水蘇堿(Stachydrine)又稱脯氨酸甜菜堿,是中藥益母草的主要活性成分之一,具有抗氧化,抗炎,改善血液流變學(xué),抗凝血,保護(hù)心臟和腎臟等多種生物活性[1-4]。心肌缺血是指心肌的血流量減少或心肌對(duì)氧的需求量增加,使心肌供血供氧不能滿足心肌對(duì)氧的需求,出現(xiàn)心肌代謝、功能和結(jié)構(gòu)的改變。近年來的研究顯示,水蘇堿對(duì)壓力負(fù)荷致大鼠心肌肥大有良好的保護(hù)作用[5],本研究旨在觀察水蘇堿對(duì)心肌缺血小鼠心肌酶及心肌組織形態(tài)學(xué)影響,為水蘇堿藥用價(jià)值的評(píng)價(jià)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1動(dòng)物
昆明種小鼠,體質(zhì)量18~22g,泰山醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,SCXK(魯) 020103。
1.2藥品與試劑
鹽酸水蘇堿(南京澤郎醫(yī)藥有限公司,純度98%,批號(hào):20131203);鹽酸異丙腎上腺素注射液(上海禾豐制藥有限公司,批號(hào):410102);LDH、CK、MPO、ATP酶試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
1.3儀器
BL420生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司);Bio-Rad680酶標(biāo)儀(美國伯樂公司); 3K30低溫離心機(jī)(美國Sigama公司);RM2145石蠟切片機(jī)(德國LEICA公司)。
1.4方法
1.4.1分組、給藥及模型制備[6]將小鼠50只隨機(jī)分為5組,每組10只。水蘇堿低、中、高劑量組分別給予水蘇堿(5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg),正常對(duì)照組及模型組給予等體積生理鹽水,每天1次,連續(xù)7 d。各組于第6 d皮下多點(diǎn)注射異丙腎上腺素(20 mg/kg),連續(xù)2 d,正常對(duì)照組皮下注射等體積生理鹽水。
1.4.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的處理 小鼠摘眼球取血,3000 r/min,離心10 min,取上清液測(cè)定LDH及CK活性。取心肌組織,用冷生理鹽水制備10%組織勻漿液,2500 r/min, 離心10 min,取上清液,測(cè)定Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性及髓過氧化物酶(MPO)活性,蛋白定量采用考馬斯亮藍(lán)法。
1.4.3心肌組織形態(tài)學(xué)觀察 取左心室心肌組織,4%多聚甲醛固定,常規(guī)梯度乙醇脫水,包埋,切片厚5 μm,HE染色,觀察心肌組織形態(tài)學(xué)變化。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2.1水蘇堿對(duì)小鼠血清LDH和CK活性的影響
與正常組比較,模型組小鼠血清LDH、CK明顯升高。水蘇堿高、中、低劑量可不同程度地降低心肌缺血小鼠血清LDH、CK活性,與模型組比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果見表1。
表1 水蘇堿對(duì)小鼠血清LDH和CK活性的影響
注:#表示與正常組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05。
2.2水蘇堿對(duì)小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性及MPO活性的影響
與正常組相比較,模型組小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性明顯降低(P<0.01)。水蘇堿高、中劑量組Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性升高,與模型組比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。模型組小鼠心肌MPO活性明顯高于正常組(P<0.01)。與模型組比較,水蘇堿中、低劑量組小鼠心肌MPO活性降低,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),水蘇堿高劑量組MPO活性與模型組比較,差別有高度顯著性(P<0.01)。(見表2)。
表2 水蘇堿對(duì)小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性、MPO活性的影響
注:#表示與正常組比較,P<0.05;##表示P<0.01;*表示與模型組比較,P<0.05;**表示P<0.01。
2.3心肌病理組織學(xué)觀察
正常組心肌纖維排列整齊,形態(tài)完整,染色均勻,結(jié)構(gòu)清晰,細(xì)胞核致密,未見細(xì)胞變性等病理損傷,模型組心肌損傷明顯,可見大范圍肌纖維呈片狀壞死,心肌纖維排列紊亂,心肌間質(zhì)水腫,組織間隙增寬明顯,心肌纖維多處腫脹、溶解斷裂,細(xì)胞核腫脹。 水蘇堿各劑量組心肌損傷較模型組改變輕微,心肌細(xì)胞排列較整齊,部分核染色呈深染。
正常組 模型組
高劑量組 中劑量組
低劑量組
異丙腎上腺素為β受體激動(dòng)藥,可增加心肌耗氧量,導(dǎo)致心肌能量代謝障礙,心肌細(xì)胞缺血壞死,是常用的心肌缺血模型之一[7]。心肌組織含有多種特異性較高的酶,心肌細(xì)胞缺血缺氧使細(xì)胞膜完整性受損,細(xì)胞膜通透性增加或者破裂,這些酶不同程度地釋放到血清中,可用作心肌損傷的標(biāo)志物[8]。本實(shí)驗(yàn)表明,心肌缺血小鼠血清LDH、CK水平明顯升高,水蘇堿可降低小鼠血清心肌酶活性,減輕缺血性心肌細(xì)胞損傷。心肌缺血引起心肌細(xì)胞能量代謝障礙,造成細(xì)胞膜各種酶活性降低甚至消失[9-10]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水蘇堿能明顯提高心肌缺血小鼠心肌Na+-K+- ATPase、Ca2+-Mg2+- ATPase活性,提示水蘇堿可增強(qiáng)心肌細(xì)胞ATPase活性,改善心肌細(xì)胞的能量代謝,對(duì)缺血性心肌損傷起保護(hù)作用。中性粒細(xì)胞含有髓過氧化物酶,其活性可顯示中性粒細(xì)胞的浸潤程度,因而間接反映局部組織的炎性反應(yīng),MPO可誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá),增強(qiáng)炎癥效應(yīng)細(xì)胞的增殖活化[11]。水蘇堿預(yù)處理后心肌MPO活性降低,推測(cè)水蘇堿的心肌保護(hù)作用與減輕缺血心肌的炎癥反應(yīng)有關(guān)。HE染色結(jié)果顯示,模型組心肌纖維排列紊亂,心肌片狀壞死伴有間質(zhì)水腫,水蘇堿能明顯減輕心肌缺血造成的組織結(jié)構(gòu)紊亂。
綜上所述,水蘇堿可降低血清心肌酶含量,具有明顯的抗心肌缺血作用,其機(jī)制可能與改善心肌細(xì)胞能量代謝和抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)。
山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)學(xué)報(bào)2018年8期