韓 冬,曲紹春,于曉風(fēng),石耀輝,睢大*

(1.吉林大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室,吉林長(zhǎng)春130021;2.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥藥理教研室)

急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarction,AMI)后心室重構(gòu)是指AMI所產(chǎn)生的左心室形態(tài)、大小和功能狀態(tài)的改變,是臨床上常見(jiàn)的慢性進(jìn)行性發(fā)展的病理生理過(guò)程。許多學(xué)者觀察到心室重構(gòu)不僅使心肌梗死患者左心室功能?chē)?yán)重受損,并發(fā)癥增多,而且死亡率亦明顯增多[1]。因此,心室重構(gòu)問(wèn)題已成為當(dāng)前心血管領(lǐng)域中重要的研究?jī)?nèi)容之一。

人參二醇組皂苷(Panaxadiol Saponins,PDS)系從五加科人參屬植物人參莖葉中提取純化所得,是以20(S)-Protoparaxadiol為甙元的人參皂苷,主要包含人參Rb1,Rb2,Rc,Rd等皂苷單體。有研究表明,人參二醇組皂苷具有抗休克、抗心肌梗死、抗缺血再灌注性損傷、降低血糖及改善血脂代謝紊亂等多種生物學(xué)功能[2-4],而其是否具有抗心室重構(gòu)的作用尚未見(jiàn)報(bào)道。我們研究發(fā)現(xiàn),人參二醇組皂苷能明顯降低實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠心室臟器指數(shù),改善心臟血流動(dòng)力學(xué),并明顯減輕心室重構(gòu)大鼠心肌組織病理?yè)p傷,提示其對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)具有明顯的防治作用(另文發(fā)表)。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步建立大鼠心肌梗死后心室重構(gòu)模型,通過(guò)測(cè)定自由基、抗氧化酶及神經(jīng)內(nèi)分泌因子等來(lái)探討PDS防治心室重構(gòu)的作用機(jī)制,為其開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物

Wistar大鼠,雌雄各半,體重220-250 g,合格證號(hào)SCXK-(吉)2007-0003,由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 藥品與試劑

人參二醇組皂苷粉末,吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院天然藥物化學(xué)研究室提供;卡托普利(Captopril)片(批號(hào):20090506),中美上海施貴寶制藥有限公司產(chǎn)品;血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)放免分析藥盒(批號(hào):20091225)、內(nèi)皮素(ET)放免分析藥盒(批號(hào):20091225),心鈉素(ANP)放免分析藥盒(批號(hào):20091225)及醛固酮(ALD)放免分析藥盒(批號(hào):20091225),由北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司提供;丙二醛(MDA)測(cè)試盒(批號(hào):20091210),超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)試盒(批號(hào):20091210)及谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)測(cè)試盒(批號(hào):20091210),由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 心室重構(gòu)模型建立與動(dòng)物分組

心室重構(gòu)模型采用大鼠冠脈結(jié)扎法[5],在乙醚麻醉下仰位固定于手術(shù)臺(tái),自左側(cè)3-4肋間開(kāi)胸,暴露心臟,于肺動(dòng)脈圓錐及左心房間找出冠脈左前降支,距離根部2-3 mm處以0號(hào)絲線立即結(jié)扎,將心臟送回胸腔,并擠出胸腔內(nèi)血液和氣體,迅速關(guān)閉胸腔,開(kāi)胸時(shí)間不超過(guò)30 s。術(shù)后24 h,存活大鼠行心電圖檢查,選擇ST段抬高的大鼠用于實(shí)驗(yàn),并按ST段抬高程度隨機(jī)分組如下:①假手術(shù)組(Sham)僅置縫線不結(jié)扎冠脈,腹腔注射生理鹽水2 ml/kg/d;②重構(gòu)模型組(Model),腹腔注射生理鹽水2 ml/kg/d;③重構(gòu)模型+人參二醇組:腹腔注射人參二醇組總皂苷50 mg/kg/d;④重構(gòu)模型+陽(yáng)性藥物組:灌胃卡托普利100 mg/kg/d。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法與觀察指標(biāo)

各組動(dòng)物(n=10只)均于術(shù)后24 h開(kāi)始給藥,每日1次,連續(xù)4周。為防止大鼠術(shù)后感染,每日肌肉注射青霉素40萬(wàn)單位/只,連續(xù)1周。殺鼠前一晚,動(dòng)物禁食不禁水,殺鼠當(dāng)日上午,每組大鼠以10%水合氯醛30 mg/kg腹腔注射麻醉,腹主動(dòng)脈采血1 ml,用0.34M8-羥基喹啉、0.32M 二巰基丙醇及0.30M EDTA-Na2抗凝,3 500 r/min離心5 min分離血漿,放免法測(cè)定AngⅡ的含量;腹主動(dòng)脈采血2 ml,用 4×104KIU/ml抑肽酶與 7.5%EDTA-Na2抗凝,3 500 r/min離心5 min分離血漿,放免法測(cè)定ET及ANP的含量;腹主動(dòng)脈采血1 ml,用10 μ l肝素抗凝,3 500 r/min離心5 min分離血漿,放免法測(cè)定ALD的含量;腹主動(dòng)脈插管取血3 ml,靜置分離血清,比色法測(cè)血清MAD含量、SOD及GSH-Px活性;取200 mg左心室,用冰鹽水制成10%的心肌組織勻漿,放免法測(cè)定AngⅡ的含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ含量的影響

與假手術(shù)組比較,重構(gòu)模型組大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ含量均明顯增加(P＜0.01),表明心室重構(gòu)時(shí)大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ水平異常。PDS能顯著降低大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ含量(P＜0.01),其作用與陽(yáng)性藥卡托普利相當(dāng),見(jiàn)表1。

表1 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ含量的影響(s,n=10)

表1 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠大鼠血漿AngⅡ、ET含量及心肌AngⅡ含量的影響(s,n=10)

與假手術(shù)組比較,△△P＜0.01;與模型組比較,*P＜0.05,**P＜0.01

組別劑量(p g/ml)Plasma ET(pg/ml)Plasma AngⅡ(U/ml)Myocardial AngⅡ(ng/g)假手術(shù)組 - 170.9±30.1 331.5±52.4 4.16±0.61模型組 - 280.9±36.0△△ 445.7±59.3△△ 10.34±1.65△△PDS 50 206.2±31.2** 340.9±42.5** 6.5±0.85**卡托普利 100 208.9±40.0** 379.4±40.2* 7.45±1.14**

2.2 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠血漿ALD、ANP含量的影響

與假手術(shù)組比較,重構(gòu)模型組大鼠血漿ALD及ANP含量均明顯增加(P＜0.01)。表明心室重構(gòu)時(shí)大鼠血漿ALD及ANP水平異常。PDS能顯著降低大鼠血漿ALD及ANP含量(P＜0.01),其作用與陽(yáng)性藥卡托普利相當(dāng),見(jiàn)表2。

表2 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠大鼠血漿漿ALD及ANP含量的影響(s,n=10)

表2 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠大鼠血漿漿ALD及ANP含量的影響(s,n=10)

與假手術(shù)組比較,△△P＜0.01;與模型組比較,**P＜0.01

組別 劑量(mg/kg)ALD(pg/ml)ANP(pg/ml)假手術(shù)組 - 416.1±41.1 191.1±39.23模型組 - 645.1±55.9△△ 369.6±48.1△△PDS 50 521.4±37.9** 290.1±51.2**卡托普利 100 536.8±51.1** 300.4±46.8**

2.3 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠血清MDA含量及SOD、GSH-Px活性的影響

與假手術(shù)組相比,重構(gòu)模型組血清MDA含量明顯增加(P＜0.01),而SOD、GSH-Px活性明顯降低(P＜0.01),表明心室重構(gòu)時(shí)可產(chǎn)生氧自由基引起心肌損傷。PDS可明顯降低血清MDA含量(P＜0.01),提高血清SOD、GSH-Px活性(P ＜0.05),其作用與陽(yáng)性藥卡托普利相當(dāng),表明其對(duì)大鼠心室重構(gòu)引發(fā)的自由基氧化損傷有明顯對(duì)抗作用,見(jiàn)表3。

表3 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠血清MDA含量、SOD及GSH-Px活性的影響(s,n=10)

表3 PDS對(duì)實(shí)驗(yàn)性心室重構(gòu)大鼠血清MDA含量、SOD及GSH-Px活性的影響(s,n=10)

與假手術(shù)組比較,△△P＜0.01;與模型組比較,*P＜0.05,**P＜0.01

組別劑量(mg/kg)MDA(nmol/ml)SOD(U/ml)GSH-Px(U/0.1 ml)假手術(shù)組 - 4.40±0.76 234.2±14.3 2097.9±162.6模型組 - 6.33±0.95△△ 197.8±15.8△△1756.6±172.2△△PDS 50 4.58±0.81** 212.7±13.9* 1894.0±115.6*卡托普利 100 4.76±0.95** 217.0±15.9* 1922.0±164.1*

3 討論

有文獻(xiàn)報(bào)道,心室重構(gòu)發(fā)生時(shí)神經(jīng)體液的激活是加速其進(jìn)展的一個(gè)重要因素[6,7]。早期神經(jīng)內(nèi)分泌的激活可增加心肌收縮力而使心排量增加,維持動(dòng)脈血壓和保證重要臟器的血流,對(duì)循環(huán)起短時(shí)的支持效應(yīng),且此激活早于癥狀的出現(xiàn),但過(guò)度激活轉(zhuǎn)而對(duì)心血管系統(tǒng)有害,不僅使外周血管阻力增加,水、鈉潴留,加重心臟的前后負(fù)荷進(jìn)一步加重心室重構(gòu),還可直接損害心肌,加劇心衰的惡化[8]。

本研究顯示,心肌梗死后心室重構(gòu)組大鼠血漿AngⅡ及ALD含量,心肌AngⅡ含量明顯升高,表明腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活性增強(qiáng)。AngⅡ作為腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的效應(yīng)分子,可直接促進(jìn)心肌細(xì)胞RNA和蛋白質(zhì)的合成,促進(jìn)纖維細(xì)胞增殖,引起心室重構(gòu)[9]。而過(guò)量的ALD激活相應(yīng)受體后進(jìn)入細(xì)胞核與特異性的DNA序列結(jié)合,調(diào)節(jié)一系列ALD反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄,調(diào)控某些蛋白質(zhì)的合成,發(fā)揮基因組效應(yīng),刺激細(xì)胞生長(zhǎng)及膠原重塑,也會(huì)導(dǎo)致心肌肥厚和心肌纖維化[10]。另外,本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒M大鼠血漿ET及ANP含量也明顯升高,這與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果相一致[11,12]。PDS可顯著降低血漿ET、ANP、ALD 含量,血漿及心肌AngⅡ含量,提示PDS抑制腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)從而降低縮血管物質(zhì)水平,可能是其發(fā)揮抗心室重構(gòu)作用的機(jī)制之一。

當(dāng)心室重構(gòu)時(shí),由于心室壁張力增高,心肌相對(duì)缺血缺氧,大量的中間代謝產(chǎn)物堆積,使自由基(如MDA)產(chǎn)生增多,同時(shí)體內(nèi)抗氧化酶系(SOD及GSHPx)活性受到抑制[13]。本研究顯示,大鼠心肌梗死4周后,血清MDA含量增多,而 SOD、GSH-Px活性明顯降低,提示機(jī)體氧化/抗氧化的酶系統(tǒng)平衡已經(jīng)被打破,體內(nèi)氧自由清除能力不足,導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷,成纖維細(xì)胞增生,心肌纖維化,心室重構(gòu)形成。PDS連續(xù)4周腹腔給藥后,大鼠體內(nèi)氧化與抗氧化的平衡狀態(tài)得到顯著改善,提示PDS延緩心室重構(gòu)發(fā)展的作用可能與其增強(qiáng)心肌的抗氧化能力有關(guān)。

[1]Pfeffer MA,Braunwald E.Ventricular remodeling after myocardial infarction.Experimental observations and clinical implications[J].Circulation,1990,81(4):1161.

[2]劉 潔,劉 芬,王秋靜,等.人參二醇組皂苷對(duì)心肌梗死犬血清一氧化氮、一氧化氮合酶水平的影響[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2008,14(4):64.

[3]陳立波,崔東哲,劉玉梅,等.人參二醇組皂苷對(duì)家兔缺血再灌注損傷心肌線粒體的影響[J].中國(guó)中醫(yī)藥科技,2003,10(3):152.

[4]胡翠華,徐華麗,于曉風(fēng),等.人參二醇組皂苷對(duì)實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠血糖及血脂代謝的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2006,32(6):1004.

[5]睢大員,于曉風(fēng),曲紹春,等.西洋參葉20s-原人參二醇組皂苷對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性心 室重構(gòu)的影響[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,2007,42(2):108.

[6]Jneid H,Moukarbel GV,Dawson B,et al.Combining neuroendocrine inhibitors in heart failure:reflections on safety and efficacy[J].Am JMed,2007,120(14):1090.

[7]Struthers AD.Angiotensin blockade or aldosterone blockade as the third neuroendocrine-blocking drug in mild but symptomatic heart failure patients[J].Heart,2006,92(12):1728.

[8]Unger T,Li J.The role of the renin-angiotensin-aldosterone system in heart failure[J].J Renin Angiotensin Aldosterone Syst,2004,5 Suppl 1:S7.

[9]Morgan HE,Baker KM.Cardiac hypertrophy.Mechanical,neural,and endocrine dependence[J].Circulation,1991,83(1):13.

[10]劉先哲.醛固酮致心肌膠原重構(gòu)的信息傳導(dǎo)機(jī)制[J].中華老年心腦血管病雜志,2002,4(1):56.

[11]Yanagisawa M,Kurihara H,Kimura S,et al.A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endothelial cells[J].Nature,1988,332(6163):411.

[12]蔡 新,吳美玲,李 菁,等.機(jī)械牽張對(duì)大鼠心室肌蛋白激酶B磷酸化及心鈉素分泌的影響[J].微循環(huán)學(xué)雜志,2007,17(4):17.

[13]Shen XC,Qiau ZY.Effects of crocetin of antioxidant enzymatic activities in cardiac hypertrophy induced by norepinephrine in rats[J].Pharmazie,2006,61(4):348.