劉 慧,張 薇,盧少平
第四軍醫大學唐都醫院心內科(西安 710038)
槲皮素在大鼠心肌損傷中的抗氧化作用*
劉 慧,張 薇,盧少平△
第四軍醫大學唐都醫院心內科(西安 710038)
目的:評價槲皮素對異丙腎上腺素(ISO)誘導的大鼠損傷心肌的氧化應激活動功能的影響。方法:以Wistar大鼠為試驗模型,分為對照組、ISO組(70mg/kg)干預組、ISO+不同濃度槲皮素干預組,分別測定Na+- K+ATP酶,Ca2+- Mg2+ATP酶和MPO的活性、心肌脂質過氧化水平、心肌谷胱甘肽水平(GSH)、SOD、CAT、GSH- Px活性。結果: 與對照組相比,ISO組的Na+- K+ATP酶,Ca2+- Mg2+ATP酶、心肌谷胱甘肽水平、SOD、CAT、GSH-Px活性均明顯降低(P<0.01),而MPO的活性、心肌脂質過氧化物水平明顯增加(P<0.01); 與ISO組相比,三個劑量槲皮素干預組可劑量依賴型地增加、心肌組織Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性,GSH水平和SOD、CAT、GSH-Px活性(P<0.01),并劑量依賴型降低MPO活性及心肌脂質過氧化水平(P<0.01)。結論:槲皮素有對抗心肌細胞氧化損傷的作用,其作用機制與槲皮素的抗氧化活性有關。
缺血可導致許多重要的疾病,如心梗、心絞痛、血栓性腦卒中等。異丙基腎上腺素(Isoprenaline,ISO)為兒茶酚胺類經典藥物,可導致急性心肌損傷甚至壞死。槲皮素是類黃酮家族中最具有代表性的化合物,口服槲皮素可增加血漿抗氧化能力并明顯使肝臟免受缺血再灌注損傷[1]。此外,在在體和離體中,槲皮素均具有細胞功能保護效應。本研究利用ISO誘導心肌細胞缺血損傷建立模型,觀察槲皮素對心肌抗氧化損傷的作用,為進一步研究其心肌保護作用奠定基礎。
1 實驗動物飼養及實驗標本制備 在動物區馴化6~7d的Wistar大鼠。所有的大鼠圈養在標準條件下(溫度(20±1)℃,濕度(60±10)%,光照從上午6點到下午6點),給予普通飼料,飲水無限量。解剖心臟,變冷,并灌注冰鹽水。用冰鹽水清洗后,拍干心臟,稱重。在磷酸緩沖液(50 Mm,pH7.4)中制備10%W/V的勻漿(用心臟組織)。用7000 g的離心力離心勻漿10 min(4℃下)。浮在表面的用于檢驗MDA,Na+-K+ATP酶、Ca2+-Mg2+ATP酶、MPO、SOD、CAT和GPx。
2 實驗分組及干預措施 實驗分為5組(每組8只),組1為對照組,在第29天和第30天給予蒸餾水(0.5 ml/kg),間隔24 h。組2:ISO組,在第29天和第30天給與ISO(70 mg/kg)各一次(間隔24 h);組3,4,5:ISO+槲皮素組。每天給予槲皮素(50、100、150 mg/kg),共30 d,在第29天和第30天給與ISO(70 mg/kg)各一次(間隔24 h)。
3 主要試驗藥品、試劑 槲皮素構自南京澤朗醫藥有限公司(南京,中國)。Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶測定所用的ATP二鈉鹽由sigma公司提供(布里斯托,英國)。心肌谷胱甘肽(GSHpx)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物歧化酶(SOD)、髓過氧化物酶(MPO)、脂質過氧化物(LOP)測定均使用的主要試劑均購自南京建成生物工程研究所(南京,中國)。
4 Na+-K+ATP酶和Ca2+-Mg2+ATP酶的測定 培養組織提取物中的ATP二鈉鹽后,通過光譜光度測量法測量大量的無機磷釋放來分析Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性。
5 MPO活性的測定 組織在三羥甲基氨基緩沖液(包括蛋白酶抑制劑)中變成勻漿,然后勻漿在4℃中離心30 min,20 ml上層液隨后與1.6 mM的四甲基聯苯胺二鹽酸和0.1 mM H2O2的溶液反應。用波長為620 mM的分光光度計測量吸光度。
6 TBARS、SOD、GSH水平、CAT、GSH-Px 用TBARS法監測脂質過氧化物。結果用nmolMDA/ml中占nmolMDA/g來表示。SOD活性的測定參照Kakkal等介紹的方法。CAT活性測定參照sinha[2]介紹的方法。用谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒A005測定谷胱甘肽過氧化物酶活性。
7 統計學方法 應用SPSS 12.0統計學軟件,實驗結果以均數±標準差表示。多組均數間比較采用單因素方差分析,兩組均數間比較采用LSD-t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
1 不同濃度槲皮素對ISO誘導下Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶和MPO的活性的影響 在缺血再灌注損傷的大鼠心臟中,Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶和MPO的活性。在缺血再灌注損傷的大鼠中,與對照組相比,ISO干預組心肌Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶明顯降低(P<0.01),而MPO活性明顯增高(P<0.01)。與ISO組相比,ISO+槲皮素(50、100、150 mg/Kg組)可劑量依賴型明顯增加心肌組織Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性(P<0.01),并降低MPO活性(P<0.01),見表1。
2 不同濃度槲皮素對心肌TBARS、GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px活性的影響 與對照組相比,ISO組心肌脂質過氧化水平明顯增加(P<0.05),但心肌谷胱甘肽水平、SOD、CAT、GSH-Px活性降低。與ISO組相比,ISO+槲皮素(50,100,150 mg/Kg組)心肌脂質過氧化水平明顯降低,心肌GSH和SOD、CAT、GSH-Px活性增加(P<0.01)。且以上效應呈劑量依賴型,見表2。

表1 槲皮素Na+-K+ ATP酶、Ca2+-Mg2+ ATP酶、MPO的影響
注:與對照組相比,*P<0.01 ; 與ISO干預組相比,#P<0.01

表2 槲皮素對心肌TBARS、GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px活性的影響
注:與對照組相比,*P<0.01 ; 與ISO干預組相比,#P<0.01
心肌缺血、心肌梗死的發生率在我國呈逐年上升趨勢,隨著治療手段的不斷進步和改善,心肌組織能及時重獲血供。然而,心肌組織在重獲血供過程中會出現組織、器官功能障礙和結構功能損傷加重,嚴重時可表現為不可逆的損傷,這種現象稱為心肌缺血再灌注損傷[3]。
ISO可誘導心內膜下心肌缺血、組織缺氧、壞死,可導致心肌順應性下降,并抑制心臟舒張和收縮功能。而且,ISO被廣泛應用于作為介質,來評價藥物在缺血性疾病中對心肌的影響。槲皮素被認為具有抗氧化特性。槲皮素的心肌保護作用大部分歸功于抗氧化特性,它就是被人們所熟知的增強GSH,抗氧化酶水平,并清除過氧化脂質。槲皮素被預測具有明顯的心肌保護特性。有研究顯示,多酚類黃酮化合物之一的二氫槲皮素可通過抗氧化自由基損傷從而達到對缺血心肌保護的作用[4]。
在本研究中,ISO誘導心肌缺血后,通過50、100、150 mg/kg槲皮素的慢性給藥可導致心肌GSH水平、SOD、GSH-Px和CAT活性的增高,和心肌MDA水平的下降。這個適應性可能有助于它的心肌保護作用,并加強心臟的防御機制。
綜上所述,槲皮素有抗異丙腎誘導的心肌細胞氧化損傷的作用,該心肌保護作用可能部分是通過增強過氧化物活性并刺激免疫功能來實現的。
[1] Su JF,Gou CJ,Wei JY,etal.Protection against hepatic ischemia-reperfusion injury in rats by oral pretreatment with quercetin.Biomed.Environ[J].Sci,2003,16:1-8.
[2] Sinha AK.Colorimetric assay of catalase[J]. Anal Biochem, 1972, 47: 389-395.
[3] 楊潔瓊,胡明珠,杜 斌,等.AMPK/PGC1α信號通路在硫化氫抗心肌缺血/再灌注損傷中的作用[J].中國藥理學通報,2015,31(7):951-956.
[4] 盧 寧,韓吉春,任博雪,等.二氫槲皮素預處理對心肌缺血/再灌注損傷抗氧化作用的影響[J].中國藥理學通報,2017,33(4):487-491.
(收稿:2017-02-16)
*國家自然科學基金面上項目(81470537)
心肌缺血 抗氧化劑 @槲皮素
R542.2
A
10.3969/j.issn.1000-7377.2017.08.004
△通訊作者