川芎嗪對急性心肌缺血模型大鼠離體心臟心功能的影響

何晏清，雷尚芳，彭 敏，郭俐宏

(湖北省十堰市太和醫院(湖北醫藥學院附屬醫院)，湖北 十堰 442000)

川芎嗪對急性心肌缺血模型大鼠離體心臟心功能的影響

何晏清，雷尚芳，彭 敏，郭俐宏

(湖北省十堰市太和醫院(湖北醫藥學院附屬醫院)，湖北 十堰 442000)

目的 觀察川芎嗪對急性心肌缺血模型大鼠離體心臟心功能的影響并探討其作用機制。方法 將40只急性心肌缺血造模成功大鼠隨機分為對照組、普奈洛爾組、異丙腎上腺素組、川芎嗪+普奈洛爾組及川芎嗪組，于造模成功24h后斷頭取心，用Langendorff離體心臟灌流方法，對照組灌流KH營養液，其余各組灌流相應藥物，測定5組大鼠在藥前10min及藥后0.5h、1h心肌收縮力(IT)、心率(HR)、左室內壓力峰值(LVSP)及左室射血分數(LVEF)、左室最大上升/下降速率(±LVdp/dtmax)。結果 在灌流給藥0.5h、1h，川芎嗪組IT、LVSP、LVEF、HR及±LVdp/dtmax明顯增高(P均<0.05)，與對照組及給藥前比較，差異均有統計學意義(P均<0.05)。結論 川芎嗪可增強急性心肌缺血模型大鼠離體心臟心肌收縮力，加速傳導，改善缺血心臟心功能，對急性心肌缺血再灌注損傷心肌具有一定的保護作用。

大鼠；川芎嗪；普奈洛爾；異丙腎上腺素、急性心肌缺血模型

川芎嗪為傘形科植物川芎的根莖，具有活血祛瘀、行氣開郁、祛風止痛之功效[1],其主要含四甲基吡嗪(te-tramethylpyrazine)、川芎萘呋內酯(wallichilide)、原兒茶酸(protocatechuicacid)、阿魏酸(ferulicacid)等，常用于治療心腦血管疾病。目前研究證實川芎嗪可擴張冠脈并增加冠脈血流量，可增加心肌能量儲備，增強心肌收縮力[2]。本研究以異丙腎上腺素及其阻斷藥普奈洛爾作為對照，采用Langendorff離體心臟灌流法觀察了川芎嗪對急性心肌缺血模型大鼠離體心臟心功能的影響，旨在為川芎嗪用于冠心病、急性心肌缺血等治療提供實驗及理論依據。

1 實驗資料

1.1實驗動物 SD大鼠60只，體質量160～200 g，雌雄兼用，由湖北醫藥學院實驗動物房提供，實驗動物設施使用許可證號SYXK(鄂)2011-0031，實驗動物生產許可證SCXK號(鄂)2011-0008。

1.2儀器設備及藥品試劑 BL-420F生物信號采集記錄系統(成都泰盟)，Langendorff-Perfused離體心臟模型監測儀(成都泰盟電子有限公司)，磷酸川芎嗪片(50 mg/粒，麗珠集團利民制藥廠，國藥準字H44024348)，普奈洛爾(東北制藥集團沈陽第一制藥廠，國藥準字H21020436)。

1.3急性心肌缺血模型大鼠制備方法 參照文獻[3]，大鼠經腹腔注射戊巴比妥鈉30 mg/kg麻醉，固定于大鼠固定器后接Ⅱ導聯，記錄心電圖，然后用碘伏消毒大鼠胸部及頸部，在第5—6肋間開胸暴露心臟，打開心包找到冠狀動脈并確定左側冠狀動脈前降支后，用8號小圓針自肺動脈圓錐進針、自左心房邊緣處出針，結扎左側冠狀動脈前降支。一般在結扎后心電圖立刻會出現ST段抬高、T波高聳或倒置、Q波等心電圖改變并存活24 h以上，以此來判斷大鼠急性心肌缺血是否成功。本實驗有46只大鼠存活并出現心電圖改變，成功率達76%。

1.4分組及離體心臟灌流方法 參照文獻[4]，于術后24 h，在46只造模成功的大鼠中選取40只活動力相對較好的動物，采用隨機數字表編號分為對照組、普奈洛爾組、異丙腎上腺素組、川芎嗪組、川芎嗪+普奈洛爾組。大鼠麻醉后均經尾靜脈注入1 000 IU肝素(0.25 mL/100 g) 抗凝，5 min后斷頭處死，迅速于劍突下沿著肋緣下剪開腹壁，打開胸腔及膈肌，沿著兩側腋前線剪開胸壁并上翻頭側，于心臟根部保留主動脈3～4 mm剪下心臟，立即放入預冷的KH液(4 ℃)中，輕輕擠壓心臟洗凈殘留血液。在液面下進行主動脈插管，固定于Langendorff灌注管口。用37 ℃預先氧平衡的KH液5.8 kPa心臟逆行灌注，心臟跳動后于左心耳剪一小口，將帶有乳膠水囊的測壓管經二間瓣插入左心室，連接生物功能試驗壓力換能器系統，調節水囊使LVEDP為7 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。預灌流10 min后，對照組灌流KH營養液。普奈洛爾組按10-2mol/L灌流(普奈洛爾稀釋到1 000 mL KH營養液中使其終濃度為10-2mol/L)，異丙腎上腺素組按10-2mol/L灌流(異丙腎上腺素稀釋到1 000 mL KH營養液中使其終濃度為10-2mol/L)，川芎嗪+普奈洛爾組先加入川芎嗪預灌10 min后灌流液中加入普奈洛爾，川芎嗪組按10-2mol/L灌流(川芎嗪注射液稀釋到1 000 mL KH營養液中使其終濃度為10-2mol/L)。

1.5檢測指標 用BL-420 F生物信號采集記錄系統記錄各組離體心臟在藥前10 min及藥后0.5 h、1 h心肌收縮力(IT)、左室內壓力峰值(LVSP)及左室射血分數(LVEF)、心率(HR)及左室最大上升/下降速率(±LVdp/dtmax)。

2 結 果

對照組給藥前后IT、HR、LVSP、LVEF、±LVdp/dtmax無明顯變化。在灌流給藥后0.5 h、1 h，普奈洛爾組IT降低，HR減慢，LVSP、LVEF、±LVdp/dtmax急驟下降，與對照組比較差異均有統計學意義(P均<0.05)；而異丙腎上腺素組與普奈洛爾組IT增高，HR加快，LVSP、LVEF、±dp/dtmax明顯增高，與對照組及普奈洛爾組比較差異均有統計學意義(P均<0.05)。川芎嗪+普奈洛爾組在加入川芎嗪時IT、HR、LVSP、LVEF、±dp/dtmax呈上升現象，加入普奈洛爾后逐步降低， 0.5 h時IT、HR、LVSP、LVEF、±dp/dtmax有降低趨勢，但與對照組及給藥前比較差異無統計學意義(P>0.05)，在藥后1 h時以上心功能指標明顯降低，與對照組及給藥前比較差異有統計學意義(P均<0.05)；川芎嗪組藥后0.5 h、1 h IT明顯增高，HR加快，LVSP、LVEF、±LVdp/dtmax明顯增高，與藥前、對照組及普奈洛爾組比較差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 各組心功能及IT、HR比較

注：①與藥前10 min比較，P<0.05；②與對照組比較，P<0.05；③與普奈洛爾組比較，P<0.05。

3 討 論

急性心肌缺血是指急性、持續性缺氧缺血(冠狀動脈功能不全)并最終導致心肌壞死。急性心肌缺血常有血清心肌酶活性增高及進行性心電圖變化，可并發心律失常、休克或心力衰竭等，是一類嚴重威脅人類健康且可危及生命的發病率和病死率極高的疾病[5]。在血流動力學中，LVSP及LVEF代表等容收縮時左心室內壓力的變化，這個參數可反映心肌收縮性能[6]。±LVdp/dtmax與心肌收縮力呈正相關，其增加代表心肌收縮力增強，即正性縮率的作用。其中+dp/dtmax可間接反映心肌收縮的縮短速度，-dp/dtmax則直接反映左心室的舒張時程，而心肌收縮張力及心率直接反映心肌收縮能力及泵血功能，即正性肌力作用[7]。故IT、LVSP 、LVEF、HR及±LVdp/dtmax均能直觀地反映心臟的舒縮功能及射血能力。

異丙腎上腺素主要作用于心臟β1、β2受體，對心臟β受體有很強的激動作用，且對心臟β1、β2受體選擇性低，具有典型的β1、β2受體激動作用，表現出正性肌力和正性縮率的作用，可加快心率，加速傳導，并使骨骼肌血管擴張，達到升高收縮壓而降低舒張壓，增大脈壓差以增加缺血心肌供氧供血的目的[8]。普奈洛爾為β受體阻滯劑，可阻斷心臟β1、β2受體，拮抗交感神經興奮和兒茶酚胺作用，降低心臟的收縮力與收縮速度[9]，抑制心臟起搏點電位的腎上腺素能興奮，減慢心率，可用于治療心絞痛等心血管系統疾病[10]。川芎嗪主要有效成分為川芎素和阿魏酸，可拮抗內皮素,清除自由基,有效調節血管收縮功能,降低血液黏度，改善血液微循環,擴張微循環，促進血液回流[11-12]；提高心肌細胞耐缺氧能力,增強心肌收縮力，擴張冠狀動脈進而迅速逆轉缺血引起的心臟功能障礙[13]。

本研究結果顯示，普奈洛爾組灌流給藥后0.5 h、1 h IT降低，HR減慢，±LVdp/dtmax急驟下降，說明普奈洛爾具有阻斷心臟β1、β2受體，拮抗交感神經興奮和兒茶酚胺作用。異丙腎上腺素組則與之相反，±LVdp/dtmax均呈升高現象，收縮力增強，HR增快；川芎嗪組0.5 h、1 h時測得IT、HR，LVSP、LVEF及±LVdp/dtmax均明顯增高，具有與異丙腎上腺素類似的加快心率、加速傳導等正性肌力和正性縮率的作用。川芎嗪+普奈洛爾組在藥后1 h LVSP、LVEF、±LVdp/dtmax、IT及HR下降，說明普奈洛爾可以阻斷川芎嗪對心臟的興奮作用，證實川芎嗪有與異丙腎上腺素類似的β受體激動劑效應，且普奈洛爾可以完全阻斷川芎嗪的這種強心效應，這與受體學說提示川芎嗪具有β受體激動劑效應或者成分有關，與張周[14]研究相一致。

總之，川芎嗪可有效增加心肌缺血離體心臟IT、LVSP 、LVEF、HR及±LVdp/dtmax，具有抑制冠脈血管平滑肌收縮，增強心肌收縮力，增加冠脈血流量，縮小心肌缺血范圍，保護急性心肌缺血再灌注損傷心肌作用[15]，而且這種效應與心肌及冠脈β受體有關。異丙腎上腺素的β效應與環磷酸腺苷(cAMP)有關，當機體β受體被激活后會導致腺苷酸環化酶激活化，此酶進一步催化細胞內ATP形成cAMP，cAMP又激活細胞內一系列生化反應，同時也促使細胞外Ca2+內流，最終導致心肌收縮力增強，傳導速度加快。因川芎嗪具有與其相似的藥理效應，可能與β受體結合，出現與異丙腎上腺素類似作用。但川芎嗪是否也是通過cAMP的生化反應來實現β效應，與β受體之間的相互關系及作用機制還有待于大量實驗探索加以證實。

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Effect of Ligustrazine on cardiac function of isolated heart of rat models with acute myocardial infarction

HE Yanqing,LEI Shangfang,PENG Min, GUO Lihong

(Taihe Hospital of Shiyan, Affiliated Hospital of Hubei Medical University, Shiyan 442000,Hubei, China)

Objective It is to observe the effect of Ligustrazine on cardiac function of isolated heart of rat models with acute myocardial ischemia and to explore its mechanism. Methods 40 successful acute myocardial ischemia rat models were randomly divided into control group, propranolol group, isoproterenol group, ligustrazine + propranolol group and ligustrazine group. The rats heads were cut off and their heart were gotten in 24 h after model successful establish. The control group was given KH nutrient solution, and the other group was given respective drugs by Langendorff isolated heart perfusion method, Isometric tension(IT), heart rate (HR), left ventricular peak pressure (LVSP) and left ventricular ejection fraction (LVEF), left ventricular maximum increase/decrease rate (LVdp/dtmax) were detected in five groups at 10min before medication, at 0.5 h, 1 h after medication. Results At 0.5 h, 1 h after medication,IT, LVSP, LVEF, HR and dp/dtmax + LV significantly increased in Ligustrazine group , and compared with that in the control group and before administration, the differences were all significant (P<0.05). Conclusion Ligustrazine can enhance heart myocardial contractility of isolated heart of the model rats with acute myocardial ischemia, accelerate conduction, improve the function of ischemic heart, and has a protective effect on myocardial reperfusion injury after acute myocardial ischemia.

rat; ligustrazine; propranolol; isoproterenol;acute myocardial infarction model

何晏清，女，主管技師，研究方向為中藥藥理及皮膚病學研究。

郭俐宏，E-mail：cdscds1226@126.com

10.3969/j.issn.1008-8849.2015.08.007

R-332

A

1008-8849(2015)08-0817-03

2014-12-11