表沒食子兒茶素沒食子酸酯對慢性間歇性缺氧大鼠的心肌保護作用

曾　閔, 易世江

(1. 湖南省兒童醫院 湖南 長沙 410007; 2. 桂林醫學院附屬醫院, 廣西 桂林, 541001)

表沒食子兒茶素沒食子酸酯對慢性間歇性缺氧大鼠的心肌保護作用

曾閔1, 易世江2

(1. 湖南省兒童醫院 湖南 長沙 410007; 2. 桂林醫學院附屬醫院, 廣西 桂林, 541001)

摘要:目的探討表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)對慢性間歇性缺氧大鼠心肌的保護作用。方法將24只SD大鼠隨機分為4組，每組6只。分為常壓常氧組和慢性間歇性缺氧組(A組生理鹽灌胃, B組50 mg/kg EGCG灌胃, C組100 mg/kg EGCG灌胃)。分別在常壓常氧和慢性間隙缺氧環境下飼養。8周處死動物，檢測血清中過氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GSH-PX)活性及乳酸脫氫酶(LDH)含量。結果與慢性間歇性缺氧生理鹽水組相比，EGCG組能明顯抑制心臟的肥厚，并能升高SOD和GSH-PX的活性，降低LDH的含量，并呈劑量依賴性。結論EGCG對慢性間隙缺氧性缺氧大鼠心肌具有一定的保護作用，這與其抗氧化作用有關。

關鍵詞:表沒食子兒茶素沒食子酸酯; 慢性間歇性缺氧; 心肌; 過氧化物歧化酶; 谷胱甘肽過氧化酶; 乳酸脫氫酶

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)是指睡眠時上氣道阻塞引起的呼吸暫停和鼾聲交替出現，造成氣道通氣不足、睡眠結構紊亂、頻繁發生血氧飽和度下降等。該類患者在睡眠過程中反復的間歇性缺氧，導致氧自由基的大量產生，對心臟、腎臟等多臟器功能氧化損害。茶葉中富含茶多酚類物質，眾多研究[1-3]已證實茶多酚具有清除自由基、抗脂質過氧化、抗突變、抗腫瘤、抗炎、抗病毒和增強機體免疫功能等多種生物學活性和藥理效應。表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是起主要作用的活性成分，是目前已知的抗氧化作用較強的自由基清除劑之一。本研究參照凌月福[4]學者的動物實驗模型，并以EGCG干預來研究其對慢性間歇性缺氧大鼠的心肌保護作用。

1材料與方法

1.1　實驗材料

常壓間歇缺氧箱(桂林醫學院附屬醫院實驗室)；超低溫高速離心機；紫外分光光度計; EGCG購自Sigma公司，超氧化物歧化酶試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒、乳酸脫氫酶試劑盒均購自南京建成生物研究所。

1.2　實驗方法

1.2.1慢性間歇性缺氧大鼠模型的制作：間歇性缺氧系統的建立：參照凌月福等文獻建立慢性間歇性缺氧模型[4]。

1.2.2實驗分組及方法：選取桂林醫學院科學實驗中心SPF級(SD)雄性大鼠24只，隨機分為4組：常溫常壓生理鹽水組、間歇缺氧生理鹽水組、50 mg/kg EGCG組、100 mg/kg EGCG組，每組6只。對照組常壓常氧下飼養，每日予以3 mL生理鹽水灌胃飼養8周。慢性間歇性缺氧組18只，分為3組。每天9∶00～17∶00共8 h為慢性間歇性缺氧，飼養8周。A組為生理鹽水對照(NS)組：給予大鼠3 mL生理鹽水，灌胃。B組給予EGCG 50 mg/(kg·d), 稀釋于3 mL生理鹽水灌胃。C組給予EGCG 100 mg/(kg·d), 稀釋于3 mL生理鹽水中灌胃。飼養8周。

1.3　SD大鼠心臟稱重

8周后，用10%的水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射對各組大鼠麻醉，分離出腹主動脈取血，并迅速取出心臟，生理鹽水沖洗，濾紙吸干，并稱重。

1.4　SD大鼠相關生化指標的測定

腹主動脈取血5 mL, 置于血清管中，室溫下靜置4 h后, 3 000 r/min, 15 min離心，吸取上清液(血清), -80 ℃冰箱保存。按試劑盒操作檢測SOD、GSH-PX、LDH的活性。

1.5　統計學處理

實驗數據均以均數±標準差表示，采用SPSS 13.0進行統計處理。兩個獨立樣本行t檢驗；多樣本行單因素方差(One-ANOVA)方差分析，方差齊時，組間兩兩比較采用q檢驗。P<0.05為差異具有統計學意義。

2結果

2.1　各組SD大鼠心臟質量比較

各組SD大鼠的心臟質量：常溫常壓生理鹽水組(1.13±0.07) g, 間歇缺氧生理鹽水組(1.47±0.13) g, 50 mg/kg EGCG組(1.35±0.15) g; 100 mg/kg EGCG組(1.25±0.11) g。與常溫常壓下生理鹽水組相比，間歇缺氧生理鹽水組的心臟質量明顯增加(P<0.01); 與間歇缺氧生理鹽水組相比, EGCG組能抑制心臟質量的增加(P<0.05), 其中以100 mg/kg EGCG組尤為顯著(P<0.01)。

2.2　各組SD大鼠心肌組織SOD、GSH-PX及LDH指標的比較

與常壓常氧下生理鹽水組相比，間歇缺氧下的心肌組織中LDH含量升高(P<0.5), 而SOD及GSH-PX的含量降低(P<0.5); 間歇缺氧模型中, EGCG處理組SOD和GSH-PX的含量升高，而LDH的含量降低，并呈現為一定劑量依賴性(P<0.5)。見表1。

表1　各實驗組SD大鼠心肌組織SOD、GSH-PX及LDH比較　U/mg

3討論

近年來，阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的發病率在中國呈上升趨勢，其主要的病理生理過程是低氧及二氧化碳的潴留，導致心腦血管慢性缺氧，從而損害重要器官。在正常生理情況下，細胞內存在氧自由基清除酶系，如超氧化物酶、過氧化氫酶及谷胱甘肽過氧化物酶等。故細胞內少量產生的氧自由基能被及時的清除，而不致細胞損傷。而在病理狀態下，尤其是缺血缺氧狀態下，則會導致氧自由基的大量堆積而不能清除，從而導致靶器官的損害[57]。因鼾癥手術治療遠期效果不佳，目前認為鼾癥的治療是以非手術和手術的綜合治療。因此開發一種抗氧化損傷的物質來預防鼾癥患者的靶器官損害，是一個值得研究的課題。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是綠茶提取物茶多酚的主要成分。具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化損傷等作用[8]。其抗氧化機制可能主要以電子供體的形式直接中和羥自由基、過氧自由基和通過激活谷胱甘肽過氧化酶(GSH-PH)、抑制一氧化氮合酶(iNOS)活性間接發揮抗氧化作用[9]。大量的研究[10]發現適量飲茶能降低心血管事件的發生率，對心肌具有明確的保護作用。EGCG兩種兒茶素單體具有抗體外培養大鼠乳鼠心肌細胞缺氧再給氧損傷的作用，其機制可能與其清除自由基、抑制心肌細胞Ca2+超載以及心肌細胞蛋白激酶C(PKC)和G蛋白的介導有關[11]。在壓力負荷動物模型中，賈皓等[12-13]研究發現EGCG能抑制心肌肥厚，有效抑制心肌重塑，阻止心肌細胞凋亡及氧化應激反應，并在一定程度上改善左心室的收縮功能。本研究在慢性間歇期缺氧模型中研究發現，與EGCG實驗組相比，生理鹽水組心臟重量及左心質量明顯增加，表明在慢性缺氧狀態下EGCG能抑制心肌的肥厚，減輕心臟質量，進一步證實了上述觀點[14-15]。有學者發現, EGCG能提高心肌細胞的存活率，提高SOD和ATP酶活性，減少心肌細胞中LDH級MDA的含量，聯合給予蛋白激酶C阻斷劑干預后可對抗EGCG的這一作用。提示EGCG通過清除氧自由基、抑制心肌細胞PKC/G蛋白保護心肌細胞[16]。此外，缺血心肌再灌注心肌模型中EGCG能通過KATP通道，特別是線粒體KATP通道發揮對心臟的保護作用[7,17]。本研究同樣發現, EGCG能提高心肌細胞中SOD和GSH-PX的活性，并降低心肌細胞LDH的含量，這一效應在EGCG 100 mg/kg實驗組更為明顯(P<0.05)。

綜上所述，在慢性間歇性缺氧大鼠模型中, EGCG能抑制心臟的肥厚，通過提高心肌細胞中SOD和GSH-PX的活性，并降低心肌細胞LDH的含量，對心肌起保護作用。

參考文獻

[1]Tachibana H. Green tea polyphenol sensing[J]. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci, 2011, 87(3): 66.

[2]葛建, 林芳, 李明揆, 等. 表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)生物活性研究進展[J]. 安徽農業大學學報, 2011, 38(2): 156.

[3]KaziA, Smith D M, Daniel K, et al. Potential molecular targets of tea polyphenols in human tumor cells:significiant in cancer prevention[J]. In Vivo, 2002, 16(6): 397.

[4]凌月福, 張耀庭. 褪黑素對慢性間歇性缺氧大鼠心肌GSH-PX/SOD及T-AOC的影響[J]. 廣西醫學, 2014, 1(2): 1152.

[5]何曉松, 易世江, 凌月福. 表沒食子兒茶素沒食子酸酯通過下調誘導型一氧化氮合酶促進鼻咽癌細胞的凋亡[J]. 廣東醫學, 2010, 14: 1796.

[6]凌月福, 邱華鋒. 褪黑素對慢性間歇性缺氧心肺保護作用[J]. 中國醫藥導刊, 2011, 05: 853.

[7]韓永生, 褚俊, 葛志明. 表沒食子兒茶素沒食子酸酯對心血管疾病防治作用的進展[J]. 中國病理生理學雜志, 2012, 28(8): 1521.

[8]Naghma Khan, Farrukh Afaq, Mohannad, et al. Targeting multiple signaling pathways by green tea[J]. Cancer Res, 2006, 66(5): 2500.

[9]葉錦霞, 王嵐, 梁日欣, 等. 兒茶素單體對心肌細胞缺氧再給氧損傷的保護作用及機制研究[J]. 中國中藥雜志, 2008, 33(7): 801.

[10]Naghma Khan, Farrukh Afaq, Mohannad, et al. Targeting multiple signaling pathways by green tea[J]. Cancer Res, 2006, 66(5): 2500.

[11]王鋒, 劉季春, 何明. 表沒食子兒茶素沒食子酸酯預處理對乳鼠心肌細胞缺氧/復氧損傷保護及相關機制的研究[J]. 江西醫學院學報, 2009, 49(2): 14.

[12]賈皓, 余小平, 彭曉莉, 等. 表沒食子兒茶素沒食子酸酯對壓力超負荷導致的大鼠心肌肥厚的預防作用[J]. 成都醫學院學報, 2011, 6(3): 205.

[13]Hao J, Kim C H, Ha T S, et al. Epigallocatechin-3-Gallate prevents cardiac hypertrophy induced by pressure overload in rats[J]. J Vet Sci, 2007, 8(2): 121.

[14]田亞強, 蘇旭東, 趙家軍, 等. 吡格列酮對高脂飲食SD大鼠心功能的影響[J]. 第三軍醫大學學報, 2011, 33(1): 65.

[15] 朱啟偉, 王浩, 張今堯, 等. 吡格列酮對缺氧復氧心肌細胞損傷的保護作用及對蛋白激酶C表達的影響[J]. 南方醫科大學學報, 2011, 31(11): 1819.

[16]盛瑞, 顧振綸, 謝梅林, 等. EGCG抑制心肌肥厚膠原生成和細胞增殖[J]. 中國藥理學通報, 2006, 22(9): 1095.

[17]Song D K, Jang Y, Kim J H, et al. Polyphenol(-)-epigallocatechin gallate during ischemia limits infarct size viamitochondrail KATP channel activation in isolated rat hearts[J]. J korean Med Sci, 2010, 25(3): 380.

Role of epigallocatechin-3-gallate in

protection of cardiac muscle in rats

with chronic intermittent hypoxia

ZENG Min1, YI Shijiang2

(1.HunanChildren′sHospital,Changsha,Hunan, 410000; 2.TheAffiliatedHospitalof

GuilinMedicalCollege,Guilin,Guangxi, 541001)

ABSTRACT:ObjectiveTo explore the role of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) in protection of cardiac muscle in rats with chronic intermittent hypoxia. MethodsTwenty-four SD rats were randomly divided into four groups, 6 rats in each group. The control group was fed with saline in the normal air. The experimental groups (named group A, B and C) were fed with saline, 50 mg/kg EGCG and 100 mg/kg EGCG respectively in chronic intermittent hypoxia conditions. After 8 weeks, all rats were killed. The serum activity of SOD, GSH-PX and level of LDH were detected. ResultsCompared with the rats fed by saline in the experimental group, EGCG groups showed significant inhibitions on myocardial hypertrophy, and EGCG was able to increase the activity of SOD, GSH-PX and decrease the level of LDH in serum (P<0.05), and the effect was dose-dependent. ConclusionEGCG can significantly protect the heart from injury caused by chronic intermittent hypoxia in rats, and this function is correlated with its antioxygenation.

KEYWORDS:epigallocatechin-3-gallate; chronic intermittent hypoxia; myocardium; superoxide dismutase; Glutathione peroxidase; lactate dehydrogenase

收稿日期:2015-03-10

中圖分類號:R 441.8

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)11-009-03

DOI:10.7619/jcmp.201511003