竹節參總皂苷對大鼠心肌缺血/再灌注損傷的保護作用

竹節參總皂苷對大鼠心肌缺血/再灌注損傷的保護作用

王振富文德鑒1楊付明1

(湖北民族學院醫學院，湖北恩施445000)

摘要〔〕目的探討竹節參總皂苷(tPJS)對大鼠心肌缺血再灌注損傷(MIRI)的保護作用及其機制。方法SD大鼠40只，隨機分為4組(n=10)：對照組、MIRI組及tPJS低、高劑量組，采用結扎大鼠左冠狀動脈前降支建立急性MIRI模型，觀察急性MIRI狀態下血流動力學的變化；測定心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和細胞能源Na+，K+-ATP及Ca2+-ATP酶活性，乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)及丙二醛(MDA)的含量的變化。結果與對照組比較，MIRI組心臟舒縮功能減退， SOD、CAT、GSH-Px、Na+，K+-ATP及Ca2+-ATP酶活性明顯降低，乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)大量釋放，MDA含量增高(P<0.01)。與MIRI組比較，tPJS低、高劑量組能不同程度的恢復左心室收縮壓(LVSP)、心室內壓最大變化速率(±dp/dtmax)，降低左室舒張末期壓(LVEDP)，增強SOD、CAT、GSH-Px、Na+，K+- ATP及Ca2+-ATP酶活性，抑制MDA、LDH、CK升高(P<0.01，P<0.05)。結論tPJS對MIRI具有明顯的保護作用。

關鍵詞〔〕竹節參總皂苷；缺血再灌注；血流動力學；心肌酶 ；抗氧化酶

中圖分類號〔〕R285.5〔文獻標識碼〕A〔

基金項目：國家中醫藥管理局公共衛生專項資金項目(財社〔2010〕91號)

1湖北民族學院中醫藥學院

第一作者：王振富(1965-)，男，副教授，主要從事中藥藥理學方面的研究。

竹節參又名竹節人參、白三七、竹節三七等。系五加科人參屬植物竹節參(Panax japonicus C.A.Mey)的干燥根莖，具有滋補強壯、活血散瘀、消腫止痛等多種功效。常用于病后虛弱，勞嗽咯血，咳嗽痰多，跌打損傷等〔1〕。在土家族苗族聚居區民間醫療中視其為“草藥之王”，為珍稀瀕危的名貴中草藥。現代藥理研究表明,竹節參主要活性成分為皂苷類,尚含少量揮發油、多糖和氨基酸等。竹節參總皂苷(tPJS)為竹節參的主要成分，具有較廣泛的藥理作用，對消化系統、中樞神經系統、心腦血管系統、免疫系統和腫瘤防治等均有較好作用〔2〕。已有研究表明，tPJS對冠脈結扎致急性心肌缺血損傷具有較好的保護作用〔3〕，但在對心肌缺血再灌注損傷(MIRI)的保護作用鮮有報道。本研究通過建立大鼠MIRI模型，進一步探討tPJS對大鼠MIRI的保護作用及其機制。

1 材料與方法

1.1 試劑及儀器乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)試劑盒均為山東濰坊3V生物工程集團有限公司提供；丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)及ATP試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供； AEROSET 09D05-01全自動生化分析儀(美國)，Acuson Sequoia 512型彩色多普肋超聲儀(美國)。

1.2 竹節參總皂苷水溶液制備〔4〕竹節參購于湖北省恩施椿木營竹節參藥材種植基地。將適量竹節人參粉碎過40目篩，加甲醇浸泡過夜，超聲提取2次，每次45 min，合并濾液，將濾液蒸干，再溶于水中，用乙醚提取3次，去除脂類物質，醚液棄去，水層再用水飽和的正丁醇提取4次，合并正丁醇液，用水洗3次，最后將正丁醇液減壓濃縮至干，即得tPJS。取適量tPJs加水溶解，調pH至中性，G4垂熔玻璃漏斗濾過，使其成50、100 mg/ml水溶液，冷藏備用。

1.3 動物分組處理及模型制備〔5〕雄性SD大鼠40只(湖北民族學院實驗動物中心提供)，8周齡，體重200～250 g。隨機分為4組(n=10)：對照組、MIRI組及tPJS低、高劑量組。tPJS低、高劑量組分別灌胃tPJS 50、100 mg/kg，1次/d，連續14 d，對照組灌胃等容量生理鹽水，末次給藥后1 h，大鼠乙醚麻醉后，仰臥于手術臺固定，頸部除毛，作頸正中切口，行氣管插管術，以呼吸機維持規律呼吸；經左頸總動脈插管至左心室檢測心功能，股動脈插管檢測動脈血壓，導管經壓力傳感器連于多普勒超聲儀分析記錄系統顯示左室壓力和動脈壓；暴露右頸總動脈套置與血管直徑約相等的探頭連接于多普肋超聲儀檢測血流量；胸部除毛，于3、4肋間開胸縫制心包床，充分暴露心臟于冠狀動脈前降支起始2 mm處穿“0”號醫用縫合線結扎，致缺血30 min后剪開結扎線重新灌注100 min，造成MIRI模型。模型復制的可靠性用心電圖連續監視標準導聯心電圖(ECG)Ⅱ的變化來判斷，以ST段抬高為心肌缺血存在，以深大Q波出現確定再灌注損傷形成。對照組只穿線不結扎。

1.4 生理指標測定心率(HR)，平均動脈壓(MAP)，左心室收縮壓(LVSP)、±dp/dtmax和左室舒張末期壓(LVEDP)，頸動脈血流量(CBF)均采用多普勒超聲儀生物信號記錄系統檢測。

1.5 心肌組織中氧自由基和酶實驗結束后，迅速處死動物，摘取心臟切取左心室結扎線以下缺血區心肌組織，用預冷的生理鹽水沖洗除去血液，濾紙吸干稱重，加9倍生理鹽水，在低溫(冰水)中用玻璃研磨器研磨制成10%的組織勻漿，高速離心，取上清液冷凍保存待測。按試劑盒說明書MDA、SOD、CAT、GSH-Px和LDH、CK各項指標。

1.6 ATP酶利用ATP酶可分解ATP生成ADP及無機磷，通過測定無機磷的量可判斷ATP酶活性的高低，嚴格按試劑盒說明書中步驟進行測定，酶活力單位以每小時每克組織蛋白產生的無機磷(Pi)含量來表示，即(mmolPi·g-1·h-1)。

1.7 統計學方法采用SPSS15.0軟件進行t檢驗。

2結果

2.1 tPJS對血流動力學的影響與對照組比較，MIRI組HR、MAP、CBF、TAMA、LVSP、±dp/dtmax均下降(P<0.01)；與MIRI組比較，tPJS低、高劑量組至再灌注60 min時各項功能指標有明顯恢復(P<0.05)，見表1。

2.2 tPJS對心肌組織中MDA、SOD、 CAT、GSH-PX的影響與對照組比較，MIRI組MDA含量明顯升高，SOD、CAT、GSH-PX活性明顯降低(P<0.01)；與MIRI組比較，tPJS低、高劑量組各項指標有明顯的恢復(P<0.01)。見表2。

2.3 tPJS對心肌LDH、CK、ATP酶活力的影響與對照組比較，MIRI組LDH、CK活性升高，Ca2+-ATPase和Na+，K+-ATP明顯降低(P<0.01)；與MIRI組比較，tPJS低、高劑量組各項指標有明顯的恢復(P<0.05)，見表2。

表1　tPJS對血流動力學的影響

與對照組比較：1)P<0.01； 與MIRI組比較：2)P<0.05

表2　tPJS對心肌組織中MDA、SOD、 CAT、GSH-Px、心肌酶及ATP酶的影響

與對照組比較：1)P<0.01；與MIRI組比較：2)P<0.01，3)P<0.05

3討論

MIRI機制較復雜，目前認為與再灌注后細胞內鈣離子(Ca2+)超載、氧自由基大量生成、微血管內皮細胞損傷及血管內皮細胞與白細胞、血小板之間相互作用等有關〔6〕。MIRI臨床上常見于急性心肌梗死再灌注初期、冠脈內溶栓術、動脈搭橋術等過程中，主要表現為再灌注性心肌損傷、心律失常和心功能低下。Ca2+超載是缺血再灌注過程中心肌細胞損傷的一個主要因素，其中調節細胞內外Ca2+、鈉離子(Na+)平衡的細胞質膜上Ca2+-ATPase和Na+，K+-ATPase起著重要作用〔7,8〕。本文結果顯示，tPJS能明顯恢復再灌注過程中心功能各項指標，血流動力學各項指標HR、MAP及CBF也處于回升狀態，心律失常發生率明顯減少，說明tPJS對MIRI后的心肌細胞有營養作用，能夠調節心肌收縮力，增強心臟泵血功能，增加心輸出量。tPJS能明顯增強MIRI心肌Ca2+-ATPase和Na+，K+-ATPase活力，這將有利于減輕細胞內鈣超載，或通過Na+，K+-ATPase調節Na+-H+交換來抑制Na+-Ca2+交換，阻止細胞內Ca2+濃度升高，從而改善心肌組織中的能量代謝活動，阻止能量耗竭，從而達到保護心肌的作用。通常情況下，內源性抗氧化物酶(如:SOD、CAT、GSH-Px)是防止MIRI的第一道防線，這些內源性的抗氧化物酶通過清除過量的氧自由基使機體處于平衡狀態〔9〕。tPJS能明顯抑制MIRI后LDH、CK酶的釋放，減少MDA含量，增強SOD、 CAT、GSH-Px活力，說明tPJS具有營養心肌保護細胞膜結構作用，既可直接清除自由基，抑制脂質過氧化的作用，又可通過提高抗氧化酶活性來提高機體抗氧化能力達到保護心肌的作用。

4參考文獻

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2陳龍全，劉杰書，黃瓊.竹節參的主要藥效與作用機制〔J〕.中華中醫藥雜志，2009；24(2)：197-8.

3賀海波，許佳，徐媛青，等.竹節參總皂苷預處理對冠脈結扎致大鼠急性心肌缺血損傷的影響〔J〕.中藥材，2012；35(5)：744-9.

4文德鑒，張松，張翠蘭，等.竹節人參總皂苷對I/R損傷大鼠抗氧化作用的觀察〔J〕.中國應用生理學雜志，2008；24(2)：195-6.

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〔2013-06-19修回〕

(編輯趙慧玲/曹夢園)