不同劑量野百合堿聯合異丙腎上腺素對大鼠血流動力學變化及心指數、右心肥厚指數研究

鄒習俊，楊紅宇，江 滟，智 妍，蘭露莎，朱顏鑫，鄒 乾

(貴州醫科大學實驗動物中心， 貴陽 550004)

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不同劑量野百合堿聯合異丙腎上腺素對大鼠血流動力學變化及心指數、右心肥厚指數研究

鄒習俊，楊紅宇，江 滟，智 妍，蘭露莎，朱顏鑫，鄒 乾

(貴州醫科大學實驗動物中心， 貴陽 550004)

目的 研究不同劑量野百合堿聯合異丙腎上腺素對大鼠血流動力學變化及心指數、右心肥厚指數。方法 采用SD大鼠64只，雌雄各半，體重200～250 g，隨機分為空白對照組(n=16)；模型組(n=48)。模型組分為高劑量組(n=16): 80 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射；10 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周；中劑量組(n=16)：55 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射；8 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周；低劑量組(n=16)：30 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射，3 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周。動物飼養到第6周后，行肺動脈壓和右心室內壓檢測，心系數和右心室肥厚指數測定。結果 與對照組比較，低劑量平均肺動脈壓和右室收縮壓均無差異變化；中劑量組平均肺動脈壓、右室收縮壓均有差異變化(P<0.05)，低劑量組心系數和右心室肥厚指數均無差異顯著。中劑量組心系數差異極顯著(P<0.01)，右心室肥厚指數差異顯著(P<0.05)。結論 說明采用一次性注射野百合堿55 mg/kg，聯合連續注射8 mg/kg異丙腎上腺素1周。既保證了大鼠的存活率，又保證了肺動脈高壓的成功形成，野百合堿和異丙腎上腺素能對大鼠產生肺動脈高壓，導致心氣虛弱。

野百合堿；異丙腎上腺素；大鼠；血流動力學；心指數；右心肥厚指數

血管系統疾病已經成為嚴重危害人類身體健康與生活質量的最為常見的疾患之一，其發病率和死亡率均超過腫瘤性疾病而位居世界第一，臨床常見的合并心血管和呼吸系統疾病具有更高的死亡率。在我國傳統醫學中，常表現為心肺氣虛，即心氣虛弱、肺氣不足，是以心悸，喘促為主證的虛弱證候。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及實驗環境

實驗用SD大鼠購自第三軍醫大學實驗動物中心，實驗動物生產許可證號：SCXK(軍)2012-0011。動物實驗在貴州醫科大學實驗動物中心實施，使用許可證號：SYXK(黔)2012-0001。

1.2 儀器與試劑

BL-420生物信號采集儀(成都泰盟科技)，BSA822-CW電子天平(精確到0.01 g 德國Sartorius)。野百合堿(MCT：分析標準品，HPLC≥99%，CAS號: 315-22-0)，鹽酸異丙腎上腺素(ISO：含量≥98%，CAS號51-30-9)和ELSA試劑盒購自上海源葉生物科技有限公司；水合氯醛，生理鹽水，肝素鈉，等購自市售分析純。其中野百合堿和鹽酸異丙腎上腺素用無水乙醇與0.9%氯化鈉注射液混合液(1∶4)配成溶液備用。

1.3 動物實驗

實驗用SD大鼠64只，雌雄各半，體重200～250 g，適應性飼養1周。隨機分為空白對照組(n=16)；模型組(n=48)，模型組分為高劑量組(n=16): 80 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射；10 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周；中劑量組(n=16)：55 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射；8 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周；低劑量組(n=16)：30 mg/kg野百合堿采取腹腔一次性注射，3 mg/kg異丙腎上腺素采取腹腔連續注射1周。自由飲水、進食。

1.4 研究方法

1.4.1 大鼠的一般情況觀察：包括活動情況，飲食及毛發等。

1.4.2 血流動力學測定：動物飼養到第6周，稱重，10%水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉注射，仰臥固定，消毒。參照袁平等[1]改良心導管測定大鼠肺血管阻力的方法，分離頸外靜脈，結扎血管遠心端，剪口，插入自制彎曲的PE-10導管，固定。導管末端彎曲向左下方向緩慢推進，1～2 cm到達頸外靜脈與腋靜脈交匯處，順時針旋轉導管進入上腔靜脈，繼續向前推進1～2 cm進入右心房，適當旋轉繼續推進l cm，若感阻力明顯下降，多道生理儀顯示右心室波形后提示導管進入右心室。導管前端在右心室停留片刻，使其能流向肺動脈人口，然后緩慢推進0.5～1 cm，當顯示器呈現“M”與“N”交替的肺動脈波形時，提示導管已進入肺動脈，固定導管，記錄壓力曲線。

1.4.3 心系數、右心室肥厚指數測定： 當血流動力學測定完畢后放血處死大鼠，取出心臟，用0.9%氯化鈉溶液沖洗，濾紙吸干后稱重，心系數=心重/體重×100%。然后把心臟左、右心房及相連的大血管去除，游離左心室(left ventricule，LV)、右心室(right ventricule，RV)與室間隔(interventricular septum，IVS)，用0.9%氯化鈉溶液沖洗掉附著血栓，濾紙吸干、稱重，計算右心室肥厚指數，即RV/(LV+IVS)。

2 結果

2.1 大鼠的一般情況

在注射后的第2周，除體重略有變化，其他無明顯行動異常。第3周觀察發現：高劑量組雄性行動異常，飲食減少，糞便疳積，毛發有脫落現象，2只死亡；中劑量組和低劑量組肉眼觀察均無明顯變化。第4周觀察發現：高劑量組雄性全部死亡，雌性組死亡3只，其它組沒有發現有明顯異常。第6周發現：高劑量組雌性也全部死亡；中劑量組有毛發脫落現象，飲食減少，行動遲緩，眼神呆滯。

2.2 心系數、右心室肥厚指數測定結果

結果表明：與對照組比較，低劑量組心系數和右心室肥厚指數差異均無顯著性意義。中劑量組心系數差異極顯著(P<0.01)，右心室肥厚指數差異顯著(P<0.05)(表1)。

2.3 血流動力學分析結果

結果表明，中劑量組的肺動脈壓、右心室收縮壓都呈平穩曲線變化(圖1)。與對照組比較，低劑量平均肺動脈壓和右室收縮壓均無差異變化；中劑量組平均肺動脈壓、右室收縮壓均有差異變化(P<0.05)(表2)。

圖1 A肺動脈壓，B右心室收縮壓Fig.1 Stable pulmonary artery pressure (A) and right ventricular systolic pressure (B) in a rat of the moderate dose group.

組別Groups性別Male/Female心系數(%)Heartindex(%)右心室肥厚指數Righthearthypertrophyindex對照組♀0.4123±0.06050.2685±0.0452Controlgroup♂0.3889±0.03420.2742±0.0641低劑量組♀0.4049±0.04950.2967±0.0102Lowdosegroup♂0.4140±0.09490.2895±0.0419中劑量組♀0.3529±0.0388**0.3216±0.0572*Moderatedosegroup♂0.3096±0.0475**0.3591±0.0428*

注：與對照組比較，*表示P<0.05，**表示P<0.01。

Note. Compared with the control group,*P<0.05，**P<0.01.

表2 血流動力指標(mmHg，1 mmHg ≈ 0.133 kPa)

注：與對照組比較，*表示P<0.05。

Note. Compared with the control group,*P<0.05.3 分析與討論

野百合堿可引起大鼠肺血管內皮損傷、血管重構，進而導致肺血管阻力增加，肺動脈高壓形成，這與人肺動脈高壓發病的病理生理機制類似[2]。異丙腎上腺素為受體激動劑，對心肌的正性變力和變時作用可使心肌收縮力增強，心率加快，致使心肌細胞肥大，膠原纖維增生，產生心肌肥厚[3]。但是，采用野百合堿聯合異丙腎上腺素共同作用于大鼠的報道罕見，本研究發現：藥物使用劑量越大，對大鼠心、肺組織破壞就越嚴重，大鼠的死亡率也隨之上升；但如果注射藥物劑量低，作用效果不明顯。采用一次性注射野百合堿55 mg/kg聯合8 mg/kg異丙腎上腺素連續注射1周，既保證了大鼠的存活率，又保證了肺動脈高壓的成功形成。

本實驗中，野百合堿聯合異丙腎上腺素共同作用注射6周后，與空白對照組相比，中劑量組大鼠平均肺動脈壓、右心室內壓均明顯升高(P<0.05)，平均肺動脈壓大大超過25 mmHg，達到了重度以上肺動脈高壓的標準，這其中也可能與生物信號采集儀的設定標準有一定的關系，也與信號采集連接導管有關系。

肺動脈高壓早期，右心室尚能代償，舒張末期壓仍正常，但隨著病情的進展， 特別是急性加重期， 肺動脈壓持續升高且嚴重， 超過右心室的負荷， 右心失代償， 右心排血量下降， 右室收縮末期殘留血量增加，舒張末壓增高，促使右心室肥厚，嚴重時甚至出現右心室功能衰竭。野百合堿進入大鼠體內后，在肝臟多功能氧化酶系作用下，轉化為野百合吡咯而后損傷肺血管內皮細胞，引起肺動脈平滑肌細胞增殖，最終導致肺動脈高壓，繼發右心室肥厚，是常用的右室肥厚病理模型[4,5]。本研究通過注射野百合堿聯合異丙腎上腺素的作用，使心肌肥厚的作用十分明顯，與空白對照組比較，中劑量組心系數增加(P<0.01)。中劑量組大鼠右心室肥厚指數比空白對照組增加(P<0.05)，說明野百合堿和異丙腎上腺素能對大鼠產生肺動脈高壓，導致心氣虛弱。

致謝：貴州醫科大學機能實驗室提供了BL-420生物信號采集儀，張金娟老師對本PE-10管的自備和大鼠靜脈插管的悉心指導，在此一并致以衷心的感謝。

[1] 袁平, 吳文匯, 劉崠, 等. 改良心導管測定大鼠肺血管阻力的方法 [J]. 中華心血管病雜志，2011, 39(10): 901-904.

[2] Abe K, Shimokawa H, Morikawa K, et al. Long-term treatment with a Rho-kinase inhibitor improves monocrotaline-induced fatal pulmonary hypertension in rats [J]. Circ Res, 2004, 94(3): 385-393．

[3] Bos R, Mougenot N, Findji L, et al. Inhibition of catecholamine-induced cardiac fibrosis by an aldosterone antagonist [J]. Cardiovasc Pharmacol, 2005, 45(1): 8-13.

[4] Boor PJ, Gotlieb AI, Joseph EC, et al. Chemical-induced vasculature injury [J]. Toxicol Applied Pharmacol, 1995, 132(2): 177-195.

[5] Naito Y, Hosokawa M, Hao H, et al, Impact of dietary iron restriction on the development of monocrotaline-induced pulmonary vascular remodeling and right ventricular failure in rats [J]. Biochem Biophys Res Commun, 2013, 436(2): 145-151.

Effect of different doses of monocrotaline in combination with isopropylarterenol on the hemodynamic response, heart index and right heart hypertrophy index in rats

ZOU Xi-jun,YANG Hong-yu, JIANG Yan, ZHI Yan, LAN Lu-sha, ZHU Yan-xin, ZOU Qian

( Laboratory Animal Center of Guizhou Medical University, Guiyang 550004, China)

Objective To study the effect of different doses of monocrotaline in combination with isopropylarterenol on the hemodynamic resonse, heart index and right heart hypertrophy index in rats. Methods Sixty-four healthy adult SD rats, male : female=1∶1, body weight 200-250 g, were randomly divided into blank control group (n=16) and three model groups (n=16 in each group). The high dose model group (n=16) received i.p. injection of monocrotaline 80 mg/kgonce and epinephrine 10 mg/kg once daily for one week. The moderate dose group received i.p. injection of monocrotaline 55 mg/kgonce and epinephrine 8 mg/kg once daily for one week. The low dose group received i.p. injection of monocrotaline 30 mg/kgonce and epinephrine 3 mg/kg once daily for one week. The rats were fed for 6 weeks, and then pulmonary artery pressure and right ventricular pressure were tested and heart index and right ventricular hypertrophy index were determined. Results Compared with the control group, the mean pulmonary artery pressure and right ventricular systolic blood pressure in the low dose monocrotaline group were not significantly changed, but significantly changed in the moderate dose monocrotaline group (P<0.05). The heart index and right ventricular hypertrophy index in the low dose monocrotaline group were not significantly changed, but in the moderate dose monocrotaline group, the heart index was significantly reduced (P<0.01) and the right ventricular hypertrophy index was significantly increased (P<0.05). Conclusions The use of a single injection of 55 mg/kgmonocrotaline in combination with continuous injection of 8 mg/kg isopropylarterenol once daily for one week can ensure the survival rate of rats, and the successful formation of pulmonary artery hypertension, leading to heart weakness.

Monocrotaline; Isopropylarterenol; Blood flow dynamics; Heart index; Right heart hypertrophy index; Rats

貴州省科技廳基金(編號：黔科合LH字[2014]7100)。

鄒習俊(1981-)，男，碩士，研究方向：實驗動物科學，E-mail：xijzou@163.com。

R-33

A

1671-7856(2016)10-0069-03

10.3969.j.issn.1671-7856. 2016.10.013

2016-05-09