丹參素鈉果糖口服液對小鼠阿霉素誘導心臟毒性的影響

曾 堅，許錦榮* ， 蘇成標 ， 郭英杰 ， 陳百通 ， 湯 政 ， 李淼盛 （. 廣東醫科大學附屬第二醫院心血管內科，廣東湛江 54003；. 廣東醫科大學，廣東湛江 5403）

阿霉素是一種廣譜的細胞毒類抗腫瘤藥物，然而，它有嚴重的劑量依賴性的心臟毒性，這大大限制了它在臨床上的廣泛應用。因此，揭露阿霉素心肌毒性的機制，尋找有效減輕其心肌毒性的藥物具有重要的意義。丹參素是從傳統中藥丹參提取的酚性芳香酸類化合物，具有良好的抗氧化、抗炎、心肌保護和改善微循環等作用[1-2]。本研究通過構建阿霉素慢性心毒性模型，探討丹參素鈉聯合果糖口服液對心毒性的影響及其作用機制。

1 實驗材料

1.1 實驗動物

雄性成年SPF級昆明小鼠18只，8周齡，身體質量20～22 g，購自廣西醫科大學。

1.2 試劑

阿霉素(Sigma)，丹參素鈉(天津萬象恒遠科技有限公司，純度≥98%)，果糖(廣東永青生物科技有限公司)。丹參素鈉果糖口服液則由廣東醫科大學海洋研究院研制而成。乳酸脫氫酶(LDH)、谷草轉氨酶(AST)、血管內皮生長因子(VEGF)、受磷蛋白(PLN)、HS相關蛋白X-1(HAX-1)及肌質網鈣離子ATP酶(SERCA2a)的水平均采用ELISA試劑盒檢測，購自于南京建成生物科技有限公司或上海紀寧實業有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 動物建模、分組與給藥 所有小鼠隨機分為對照組、模型組和干預組，每組6只。對照組予生理鹽水0.1 mL/10 g灌胃，每天1次，連續4周。模型組予生理鹽水0.1 mL/10g灌胃，每天1次，連續4 周；同時腹腔注射3 mg/kg阿霉素，每周1次。干預組在接受每周腹腔注射3 mg/kg阿霉素造模的基礎上，予105 mg/kg丹參素鈉和600 mg/kg果糖灌胃，每天1次，連續4周。實驗結束后，所有小鼠禁食24 h，取血并分離血清，備用。

1.3.2 評價指標 采用心臟超聲成像(VisualSonics，Vevo 2100)對動物心功能進行評價，測量左室收縮末期內徑(LVIDs)和左室舒張末期內徑(LVIDd)，計算射血分數(EF)和短軸縮短率(FS)。每周記錄小鼠身體質量1次，使用試劑盒檢測血清中LDH、AST、VEGF、PLN、HAX-1和SERCA2a水平。

1.3 統計學處理

計量資料以均數±標準誤(x±sem)表示，采用Kruskal-WallisH檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 丹參素鈉果糖口服液對阿霉素心毒性小鼠身體質量及心臟質量的影響

實驗結束時，與正常組比較，模型組小鼠身體質量明顯下降(P＜0.01)。模型組與干預組小鼠的身體質量差異無統計學意義(P＞0.05)。與正常組比較，模型組的心臟質量降低(P＜0.01)，干預組的心臟質量差異無統計學意義(P＞0.05)；干預組的心臟質量大于模型組(P＜0.01)。見表1。

2.2 丹參素鈉果糖口服液對阿霉素心毒性小鼠心功能的影響

表1 3組小鼠身體質量及心臟質量的比較(±s，n=6)

表1 3組小鼠身體質量及心臟質量的比較(±s，n=6)

與正常組比較：a P＜0.01；與模型組比較： bP＜0.01

組別 初始身體質量/g 終末身體質量/g 心臟質量/g正常組模型組干預組3 5.6 5±0.6 6 3 5.5 7±1.3 9 3 6.2 7±0.8 0 4 2.0 7±0.9 3 0.1 7 0±0.0 0 7 3 3.1 7±1.1 6 3 5.9 4±3.4 3 a 0.1 1 0±0.0 0 6 a 0.1 5 0±0.0 0 8 b

與正常組比較，模型組的EF、FS降低(P＜0.01)，而LVIDd和LVIDs增高(P＜0.01或0.05)；與模型組比較，干預組的EF、FS增高(P＜0.01)，LVIDd和LVIDs降低(P＜0.01)，見表2。

2.3 丹參素鈉果糖口服液對阿霉素心毒性小鼠心肌酶LDH和AST活性的影響

與正常組比較，模型組小鼠LDH和AST水平均增高(P＜0.01)。與模型組比較，干預組小鼠的LDH和AST水平均降低(P＜0.01或0.05)。見表3。

2.4 丹參素鈉果糖口服液對阿霉素心毒性小鼠VEGF和SERCA2a水平的影響

與正常組比較，模型組VEGF、PLN和SERCA2a水平升高(P＜0.01或0.05)，HAX-1水平差異無統計學意義(P＞0.05)。與模型組比較，干預組小鼠VEGF和SERCA2a水平降低(P＜0.05)，但PLN和HAX-1水平差異均無統計學意義(P＞0.05)。見表4。

3 討論

研究發現，丹參素能夠有效改善心肌的能量代謝和血流動力學、防治心肌肥大和動脈粥樣硬化、抑制炎癥反應、擴張冠脈及保護神經元等，因而被廣泛用于治療心腦血管疾病[3-4]。然而，丹參素對阿霉素引起的心毒性的作用及其機制目前尚鮮見報道。果糖為細胞代謝葡萄糖過程中的重要中間產物，能調解多種生物酶活性，同時抑制氧自由基釋放，改善心肌缺血和代謝功能。值得注意的是，果糖在臨床上對阿霉素導致的心臟損害具有良好的改善作用，且無明顯的不良反應[5]。本研究結果顯示，丹參素鈉聯合果糖能有效降低心肌酶的活性，減輕阿霉素的不良反應。

表2 3組小鼠心功能相關指標的比較 (±s，n=6)

表2 3組小鼠心功能相關指標的比較 (±s，n=6)

與正常組比較： a P＜0.05，b P＜0.01；與模型組比較： cP＜0.01

組別正常組模型組干預組EF/%72.12±3.63 FS/%42.13±3.56 LVIDd/mm 3.32±0.21 LVIDs/mm 2.07±0.02 41.66±4.24b 21.65±2.13b 4.28±0.22a 3.89±0.07b 62.53±3.74c 36.75±2.63c 3.09±0.25c 2.19±0.05c

越來越多的證據表明，阿霉素引起的心力衰竭可能與其改變機體Ca2+穩 態和激活Ca2+信號通路相關。阿霉素能作用于心肌的細胞膜，解聚膜磷脂鑲嵌蛋白，增加細胞膜通透性，并抑制Na+-K+-ATP酶活性，減少Na+/ K+離子交換，從而增加鈣離子內流，誘發鈣超載[6]。 心肌細胞對Ca2+的轉運調節是維持心臟收縮和舒張功能的變化的基礎。肌漿網Ca2+-ATP酶(SERCA2a)是調節心肌細胞內Ca2+平衡的關鍵酶，通過攝取Ca2+調 控著胞內的游離Ca2+濃度，并直接影響心肌細胞的舒縮性。衰竭心臟中SERCA2a的表達水平/活性降低，會使心肌細胞胞漿內的Ca2+濃度不足，心臟收縮和舒張功能減退[7]。值得注意的是，臨床研究表明，轉SERCA2a基因治療，能夠有效改善心衰動物和患者的心功能，可有效改善重度心衰患者的癥狀，并降低死亡率和防止心衰加重[8-9]。本研究結果顯示，阿霉素引起的心衰小鼠SERCA2a含量顯著降低，而丹參素鈉果糖口服液干預可有效維持住SERCA2a的水平，表明丹參素鈉果糖口服液能夠提高SERCA2a活性/水平，從而維持住心肌細胞Ca2+平衡，提高心肌收縮力和改善舒張功能。

表3 3組小鼠心肌酶LDH和AST活性的比較(x±sem，n=6)

表4 3組小鼠VEGF、PLN、HAX-1、SERCA2a水平的比較 (x±sem，n=6)

VEGF是促進血管再生的關鍵生長因子，可特異性地加速內皮細胞有絲分裂，不僅能直接調節內皮祖細胞的趨化、增殖，刺激缺血組織的血管新生，還能促進血管內膜的修復，改善心肌重塑。然而，有研究認為，心肌肌鈣蛋白I及VEGF水平的升高可在一定程度上損害心肌細胞，進一步加劇心功能的惡化，加速病情進展。相似地，本研究結果顯示，阿霉素心毒性小鼠的VEGF水平顯著增加，進一步表明了阿霉素引起的心力衰竭可能也與VEGF高表達有關。值得注意的是，丹參素鈉果糖口服液干預后，小鼠的VEGF水平明顯降低，提示丹參素鈉果糖口服液可抑制阿霉素心毒性小鼠VEGF的表達。