李 軍,黃可欣,王元春,石 博*
(1.吉林大學中日聯誼醫院 血液腫瘤科,吉林 長春130033;2.吉林大學白求恩醫學院 形態學中心;3.吉林大學中日聯誼醫院 放射線科)
葛根(Puerariae Radix)為豆科植物野葛的干燥根。葛根素(Puerarin)是葛根的主要活性成分[1],它是具有抗心律失常、抗心肌缺血、抗缺血再灌注損傷等作用[2,3]。在臨床上葛根素注射液被廣泛用于治療心血管疾病,且具有較好的療效[4,5]。雖然很多學者對其治療心血管疾病的機制進行了探討[2,3],但是葛根素對心肌缺血再灌注損傷(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)是否具有減少心肌梗死面積、減輕心肌酶學改變的作用尚未見相關報道。本文通過研究葛根素對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌梗死面積及心肌酶學的變化,進一步探討葛根素的應用對心肌缺血再灌注損傷大鼠心臟的保護作用機制。
1.1 實驗動物和主要試劑 210±10g健康雄性Wistar大鼠50只,由吉林大學白求恩醫學部動物實驗中心提供(動物許可證號:SCXK2007-吉大-0003);葛根素由南京正大天晴制藥公司提供(純度為99.8%);實驗用葛根素用生理鹽水稀釋;CK、LDH、NO、XO、SOD、MDA、GSH、GSH-Px試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
1.2 造模方法 動物適應性喂養1周后,隨機分為5組:假手術組(S組),僅穿線,不結扎LAD;缺血再灌注組(I/R組),于結扎LAD前30min右頸靜脈注射等容量生理鹽水,結扎30min后松扎,再灌注120min;葛根素各劑量組于結扎LAD前30min于右頸靜脈注射葛根素2、5、10mg/kg(為 A、B、C組),結扎30min后松扎,再灌注120min。采用利多卡因腹腔麻醉后,將大鼠固定于解剖臺,頸部消毒,行頸前正中切口暴露氣管,經口腔用8號灌胃針頭進行氣管插管并接動物呼吸機(呼吸頻率60-80次/min,潮氣量7-9ml)。于左側第三或第四肋間打開胸腔,輕壓將心臟擠出胸腔,剪開心包,以冠狀動脈主干為標志,左心耳根部下方2mm處,在LAD面放置一小硅膠管連同冠脈用無創傷縫合線一起結扎,造成左心室室壁缺血。迅速將心臟送回胸腔,醫用縫合線的兩端留置體外備用。用長嘴止血鉗將胸部皮膚和肌肉以及心臟掛線夾緊,防止發生氣胸。30min后,放松掛線,抽出硅膠管,形成再灌注模型。造模結束時,逐層縫合肌肉、皮膚,切口處注入少許青霉素注射液,碘伏消毒,預防感染。
1.3 檢測指標
1.3.1 心肌梗死面積檢測 大鼠心肌缺血再灌注24h后,摘取心臟,做TTC染色明確未梗死與梗死心肌。未梗死區紅染、梗死區染為白色,采用Motic Images Advanced 3.2圖像分析軟件測量。心肌梗死面積(%)=(梗死區心肌面積/整個心肌面積)×100%。
1.3.2 心肌酶學指標檢測 大鼠缺血再灌注3h后,斷頭取血分離血清;心臟灌流結束取左心室游離壁全層心肌,制10%心肌組織勻漿,離心取上清液待測XO含量;按南京建成生物工程研究所試劑盒說明書進行CK、LDH、NO、XO、SOD、MDA、GSH、GSH-Px含量的檢測。
1.4 統計學處理 采用SPSS13.0軟件進行統計分析,CK、LDH、NO、XO、SOD、MDA、GSH 及GSH-Px數據均以±s表示,采用t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 各組大鼠心肌梗死面積的檢測 與假手術組比較,I/R組大鼠的心肌梗死面積(78.35±3.12,%)明顯增大,差異有統計學意義(P<0.01);與I/P組比較,高、中劑量葛根素組,心肌梗死面積(18.27±1.03,21.63±2.51,%)明顯減小,差異有統計學意義(P<0.01);低劑量葛根素組,心肌梗死面積(51.26±2.18,%)也減小,差異有統計學意義(P<0.05),并存在劑量反應關系。
2.2 各組大鼠心肌酶學的檢測 與假手術組比較,I/R組大鼠的心肌酶學各指標均發生顯著變化,差異均有統計學意義(P<0.01);與I/R組比較,葛根素高、中劑量組均減少了心肌細胞磷酸肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)釋放、心肌組織黃嘌呤氧化酶(XO)活性及血清丙二醛(MDA)含量,提高了血清一氧化氮(NO)水平、血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及谷胱甘肽(GSH)含量,差異有統計學意義(P<0.01),葛根素低劑量組各指標與模型組無顯著差異(P>0.05),見表1,2。
表1 各組大鼠血清CK、LDH、NO活性及心肌組織XO含量的比較(n=10,±s)
表1 各組大鼠血清CK、LDH、NO活性及心肌組織XO含量的比較(n=10,±s)
*P<0.01,compared with Sham group;▼ P<0.01,compared with Model group;◆P<0.01,compared with Model group
Group CK(×103 U/L) LDH(×103 U/L) NO(mmol/l) XO(U/g)Sham group 0.48±0.09 0.23±0.07 48.72±3.25 35.16±2.94 Model group 9.12±1.03* 2.98±0.52* 29.15±2.21* 52.13±3.18*A 組 8.73±1.24 2.59±0.41 24.25±2.63 48.21±2.57 B組 3.29±1.12◆ 1.35±0.37◆ 39.48±1.95◆ 40.77±2.46◆C組 1.72±0.61▼ 0.46±0.11▼ 44.27±3.01▼ 36.67±2.83▼
表2 各組大鼠血清SOD、MDA、GSH及GSH-Px活性的比較(n=10,±s)
表2 各組大鼠血清SOD、MDA、GSH及GSH-Px活性的比較(n=10,±s)
*P<0.01,compared with Sham group;▼ P<0.01,compared with Model group;◆P<0.01,compared with Model group
Group SOD(U/ml) MDA(U/ml) GSH-Px(U/ml) GSH(mg/L)Sham group 271.23±14.62 3.57±0.93 418.26±10.13 250.21±16.27 Model group 183.23±9.74* 6.94±0.37* 341.52±8.76* 195.31±9.15*A 組 200.11±10.14 5.68±0.77 372.16±11.38 203.15±10.34 B組 241.25±11.04◆ 4.53±0.72◆ 382.16±10.82◆ 219.31±7.83 C組 257.81±8.73▼ 3.99±0.91▼ 400.31±12.62▼ 238.16±9.17▼
近年來,氧化應激在心血管疾病中作用日益受到重視,其中大量活性氧自由基(ROS)產生是形成氧化應激的基本機制[6]。大量研究顯示:心肌缺血再灌注損傷會進一步加大心肌缺血,心功能障礙程度比急性心肌梗死嚴重,病死率更高[7,8]。心肌缺血再灌注不可避免的導致心肌損傷,發生心肌缺血和梗死。本實驗采用TTC染色區別梗死區和非梗死區,檢測心肌梗死的面積發現:與假手術組比較,I/R組大鼠的心肌梗死面積明顯增大,差異有統計學意義(P<0.01),與I/R組比較,高、中劑量葛根素組,心肌梗死面積明顯減小,差異有統計學意義(P<0.01);低劑量葛根素組,心肌梗死面積也減小,差異有統計學意義(P<0.05),說明葛根素能縮小心肌梗死范圍,保存了更多的存活心肌,研究發現,其縮小心肌梗死范圍機理與抗氧化應激作用相關。本研究檢測心肌酶結果提示:與假手術組比較,I/R組大鼠的心肌酶學各指標均發生顯著變化,差異均有統計學意義(P<0.01);與I/R組比較,葛根素高、中劑量組均減少了心肌細胞磷酸肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)釋放、心肌組織黃嘌呤氧化酶(XO)活性及血清丙二醛(MDA)含量,提高了血清一氧化氮(NO)水平、血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及谷胱甘肽(GSH)含量,差異有統計學意義(P<0.01),葛根素低劑量組各指標與I/R組無顯著差異(P>0.05);并存在劑量反應關系,其心肌酶學指標檢測與心梗面積檢測結果相符,表明葛根素對大鼠心肌缺血再灌注損傷具有顯著的保護作用。
[1]Qin F,Huang X,Zhang H M,et al.Pharmacokinetic comparison of puerarin after oral adminis-teration of Jiawei-Xiaoyao-San in healthy volunteers and functional dyspepsia patients:influence of disease state[J].J Pharm Pharmacol,2009,61(1):125.
[2]沈炳權,蔡兆斌,徐群紅,等.葛根素對家兔心肌缺血再灌注損傷的保護作用[J].中國中西醫結合急救雜志,2004,11(6):361.
[3]劉啟功,王 琳,陸再英,等.葛根素抗心肌缺血及其機理的實驗研究[J].臨床心血管病雜志,1998,14(5):292.
[4]祝 星,魚運壽,李仁君,等.葛根素對冠心病患者心肌缺血的療效[J].第二軍醫大學學報,2003,24(3):343.
[5]楊春茂,李德正,袁銳三.葛根素治療冠心病100例療效觀察[J].山東醫藥,2008,48(15)75.
[6]Xu X,Cao Z,Cao B,et al.Carbamylated erythropoietin protects the myocardium from acute ischemia/reperfusion injury through a P13K/Akt-dependent mechanism[J].Surgery,2009,146(3):506.
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[8]吳錦波,吳平生,張宏斌,等.促紅細胞生成素對大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護性作用[J].第四軍醫大學學報,2009,30(19):1894.