于 靜,蘇素文,楊繼章,何林峰,王可欣,張曉飛(1.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院臨床藥學(xué)部,石家莊050031;.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室,石家莊 050017)
豨薟草醇提物對(duì)多柔比星致小鼠慢性心肌損傷的保護(hù)作用Δ
于 靜1*,蘇素文2,楊繼章1#,何林峰2,王可欣2,張曉飛2(1.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院臨床藥學(xué)部,石家莊050031;2.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理教研室,石家莊 050017)
目的:探討豨薟草(HS)醇提物對(duì)多柔比星(DOX)致小鼠慢性心肌損傷的影響。方法:將48只小鼠隨機(jī)分為3組,即空白對(duì)照(Con)組小鼠每天ig 1次蒸餾水(2 mL/100 g),并每周ip 1次生理鹽水,持續(xù)8周;DOX組小鼠每天ig 1次蒸餾水(2 mL/100 g),并每周ip 1次DOX(3 mg/kg),持續(xù)8周;DOX+HS醇提物組小鼠每天ig 1次HS(340 mg/kg),并每周ip 1次DOX(3 mg/kg),持續(xù)8周。給藥結(jié)束后,測(cè)定小鼠體質(zhì)量、心臟系數(shù)、心功能變化以及血清生化指標(biāo)[丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、肌酸磷酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脫氫酶(LDH)及總膽固醇(TC)]水平。結(jié)果:與Con組比較,DOX組小鼠體質(zhì)量減輕(P<0.01);心臟系數(shù)升高(P<0.05);心率減慢、R波增高(P<0.05或P<0.01);血清中生化指標(biāo)均有所升高,其中AST差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與DOX組比較,DOX+HS醇提物組小鼠心臟系數(shù)降低(P<0.01);心率增加(P<0.01);血清中生化指標(biāo)均有所降低,其中CK、LDH、TC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)論:HS醇提物對(duì)DOX致小鼠慢性心肌損傷有一定的保護(hù)作用。
豨薟草醇提物;多柔比星;慢性心肌損傷;小鼠
多柔比星(DOX)是一種高效、廣譜的抗腫瘤藥,臨床上用于急性白血病、淋巴瘤、骨肉瘤、乳腺癌、肺癌等的治療。與大多數(shù)抗腫瘤藥一樣,DOX的不良反應(yīng)較多,最嚴(yán)重的不良反應(yīng)是劑量依賴性心臟毒性,根據(jù)發(fā)生時(shí)間長(zhǎng)短分為急性和慢性心臟毒性。慢性心臟毒性反應(yīng)的發(fā)生與DOX的累積劑量密切相關(guān)。當(dāng)DOX的總量超過(guò)400 mg/m2時(shí),約有1%患者出現(xiàn)心肌病變,引起急性心力衰竭;當(dāng)DOX的累積總量大于550 mg/m2時(shí),心力衰竭的發(fā)生率超過(guò)4%,病死率可達(dá)20%,此為給藥上限劑量;當(dāng)DOX的累積總量大于600 mg/m2時(shí),心力衰竭的發(fā)生率達(dá)36%[1]。豨薟草(HS)醇提物對(duì)DOX所致急性心肌損傷和肝、腎損傷均有保護(hù)作用已得到證實(shí)[2-3],但HS醇提物對(duì)DOX所致慢性心肌損傷的作用尚未見(jiàn)報(bào)道。故本研究擬以多次注射DOX致小鼠慢性心肌損傷來(lái)探討HS醇提物對(duì)DOX慢性心肌損傷小鼠的影響。
1.1 儀器
CHEMIX-180全自動(dòng)生化分析儀(日本Sysmes公司);PICO 17小型臺(tái)式離心機(jī)(德國(guó)Thermo公司);AL104電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司];Allegra 64R高速離心機(jī)(美國(guó)Beckman Coulter公司);RM-6240BD多通道信號(hào)采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠)。
1.2 藥品、試劑與試劑盒
注射用鹽酸DOX(浙江海正藥業(yè)股份有限公司,批號(hào):110703,規(guī)格:5 mL∶10 mg);肌酸磷酸激酶(CK,批號(hào):ZG3002)、肌酸激酶同工酶(CK-MB,批號(hào):ZG1001)、乳酸脫氫酶(LDH,批號(hào):120815)、總膽固醇(TC,批號(hào):ZG3003)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST,批號(hào):ZG3001、ZG3002)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT,批號(hào):ZG3011、ZG3012)測(cè)定試劑盒均購(gòu)自日本Sysmex公司;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 藥材
HS由河北祁新中藥顆粒飲片有限公司提供(產(chǎn)地:湖北,批號(hào):20120701-1),由河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院臨床藥學(xué)部楊繼章主任藥師鑒定其符合2010年版《中國(guó)藥典》(一部)標(biāo)準(zhǔn)。
1.4 動(dòng)物
清潔級(jí)C57小鼠48只,♀♂各半,由河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物合格證號(hào):1510484。
2.1 HS醇提物的制備
將2 kg HS水煎2次后濃縮至4 L,加入95%乙醇,邊加邊劇烈攪拌至乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%。過(guò)濾后回收乙醇,烘干,收集粉碎并稱質(zhì)量,共得HS醇提物70 g,每1 g HS醇提物相當(dāng)于28.57 g生藥。實(shí)驗(yàn)前用蒸餾水溶解制備成所需質(zhì)量濃度樣品溶液。
2.2 分組、給藥與造模
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為3組,即空白對(duì)照(Con)組、DOX組和DOX+HS醇提物組,每組16只(♀♂各半)。ig給藥,給藥體積均為2 mL/100 g,Con組和DOX組小鼠ig等體積蒸餾水,DOX+HS醇提物組小鼠ig HS醇提物340 mg/kg[2-3],每天1次,連續(xù)8周。在給藥同時(shí),DOX組與DOX+HS醇提物組小鼠均ip DOX(3 mg/kg),每周1次,連續(xù)8周,以誘導(dǎo)慢性心肌損傷模型[4];Con組小鼠則ip等體積生理鹽水。
2.3 癥狀和體征的觀察
觀察小鼠一般精神狀況、飲食、皮毛等情況,并于末次給予DOX 48 h后稱定小鼠體質(zhì)量。
2.4 心電圖的測(cè)定
各小鼠均ip 1%戊巴比妥鈉(5 mg/kg)麻醉,仰位固定,將刺激電極插入小鼠的肢體皮下,采用肢體Ⅱ?qū)?lián),用RM6240 BD多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)進(jìn)行心電圖圖像采集,分析小鼠心率、R波、PR間期和QT間期的變化。
2.5 血清生化指標(biāo)及心臟系數(shù)的測(cè)定
小鼠經(jīng)眼眶取血約5 mL,靜置約30 min后,以離心半徑為8 cm、3 000 r/min離心10 min,取上層血清。分別測(cè)定血清中ALT、AST、TC、CK、CK-MB和LDH水平,所有操作步驟均按測(cè)試盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。小鼠經(jīng)眼眶取血后剖開(kāi)胸腔,取出心臟,稱定各組小鼠心臟質(zhì)量,計(jì)算心臟系數(shù)[心臟質(zhì)量(g)/體質(zhì)量(g)]。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
3.1 HS醇提物對(duì)DOX致慢性心肌損傷小鼠一般狀況、體質(zhì)量的影響
Con組小鼠攝食及一般活動(dòng)在給藥期間未見(jiàn)異常;DOX組給藥后小鼠攝食量減少,出現(xiàn)豎毛、肢冷、活動(dòng)時(shí)平衡度差的癥狀,體質(zhì)量明顯減輕(P<0.01);而DOX+ HS醇提物組小鼠的一般狀況優(yōu)于DOX組,但體質(zhì)量變化差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Con組、DOX組、DOX+HS醇提物組小鼠的體質(zhì)量變化分別為(2.90± 2.10)、(-2.59±1.99)、(-2.39±1.37)g。
3.2 HS醇提物對(duì)DOX致慢性心肌損傷小鼠心功能的影響
與Con組比較,DOX組小鼠ECG表現(xiàn)為心率減慢、R波增加、PR間期和QT間期延長(zhǎng),其中心率和R波變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01);與DOX組比較,DOX+HS醇提物組小鼠心率增加、R波減少、PR間期和QT間期縮短,其中心率變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 各組小鼠心電圖的檢測(cè)結(jié)果(s,n=16)Tab 1 Detection results of electrocardiogram of micein each group(s,n=16)
表1 各組小鼠心電圖的檢測(cè)結(jié)果(s,n=16)Tab 1 Detection results of electrocardiogram of micein each group(s,n=16)
注:與Con組比較,*P<0.05,**P<0.01;與DOX組比較,##P<0.01Note:vs.Con group,*P<0.05,**P<0.01;vs.DOX group,##P<0.01
QT間期,ms 67.81±22.95 106.13±49.99 80.68±48.48組別Con組DOX組DOX+HS醇提物組心率,次/min 409.28±23.60 377.45±36.45*464.89±66.52##R波,mV 0.34±0.07 0.47±0.08**0.43±0.11 PR間期,ms 17.93±4.77 23.48±5.68 20.92±5.43
3.3 HS醇提物對(duì)DOX致慢性心肌損傷小鼠血清生化指標(biāo)的影響
與Con組比較,DOX組小鼠血清中ALT、AST、CK、CK-MB、LDH、TC水平均升高,其中AST差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與DOX組比較,DOX+HS醇提物組小鼠血清中上述指標(biāo)水平均降低,其中CK、LDH、TC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各組小鼠血清生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果(s,n=16)Tab 2 Determination results of serum biochemical indexes of mice in each group(s,n=16)
表2 各組小鼠血清生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果(s,n=16)Tab 2 Determination results of serum biochemical indexes of mice in each group(s,n=16)
注:與Con組比較,**P<0.01;與DOX組比較,##P<0.01Note:vs.Con group,**P<0.01;vs.DOX group,##P<0.01
組別Con組DOX組DOX+HS醇提物組ALT,U/L 52.74±11.07 59.74±14.91 55.89±13.79 AST,U/L 158.00±27.51 201.14±21.85**199.16±49.57 CK,U/L 843.33±92.39 976.11±178.02 765.33±129.80##CK-MB,U/L 316.67±92.39 340.44±63.03 328.60±48.36 LDH,U/L 846.00±112.61 941.56±147.31 801.40±95.74##TC,mmol/L 1.73±0.46 2.10±0.34 1.71±0.17##
3.4 HS醇提物對(duì)DOX致慢性心肌損傷小鼠心臟系數(shù)的影響
與Con組[(0.004 40±0.000 99)g/g]比較,DOX組小鼠的心臟系數(shù)[(0.005 60±0.000 66)g/g]明顯升高(P<0.05);與DOX組比較,DOX+HS醇提物組小鼠的心臟系數(shù)[(0.004 80±0.000 47)g/g]明顯降低(P<0.05)。
由于DOX可引起劑量依賴性的心臟毒性,而限制了其臨床應(yīng)用[5],其毒性主要表現(xiàn)為器質(zhì)性的病變[6]。目前,主要是應(yīng)用DOX控釋劑和聯(lián)合使用心臟保護(hù)劑(如右丙亞胺)來(lái)降低DOX的心臟毒性[7-8]。但化學(xué)藥品往往通過(guò)一種機(jī)制來(lái)降低DOX的心臟毒性,而中藥則可能通過(guò)多靶點(diǎn)進(jìn)行拮抗[9]。HS所含化學(xué)成分較多,主要有萜類、苷類、生物堿等。研究證明,HS提取物具有舒張血管、降壓、抗癌、鎮(zhèn)痛、抗菌消炎、抗氧化、抑制免疫功能等活性。日本科學(xué)家證實(shí),HS的甲醇提取物有較強(qiáng)的抗氧化性,其活性高于2,3-丁基-4-羥基茴香醚[10]。
本研究采用連續(xù)8周重復(fù)對(duì)小鼠注射DOX致累積中毒劑量的方法,觀察HS醇提物是否可拮抗其產(chǎn)生的慢性心肌損傷。筆者前期研究已證明,HS醇提物對(duì)DOX所致的急性心肌損傷和肝、腎損傷均有保護(hù)作用,以高劑量組作用最為明顯[2-3],故在本研究設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)定不同給藥劑量組,只選定高劑量為本次實(shí)驗(yàn)劑量。
在本研究中,從小鼠的一般狀況來(lái)看,與Con組比較,DOX組小鼠均出現(xiàn)豎毛、肢冷、活動(dòng)力差等現(xiàn)象;與DOX組比較,DOX+HS組上述癥狀均有所改善。因DOX的半衰期為48~96 h,故本研究的各項(xiàng)指標(biāo)在DOX注射48 h后進(jìn)行檢測(cè)。從小鼠體質(zhì)量變化來(lái)看,Con組小鼠體質(zhì)量在8周后明顯增加,而DOX組小鼠體質(zhì)量卻明顯減少,DOX+HS醇提物組小鼠體質(zhì)量稍增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而DOX組小鼠的心臟系數(shù)卻明顯高于Con組,這說(shuō)明DOX對(duì)心臟的損傷可引起實(shí)驗(yàn)小鼠的體質(zhì)量下降,但心臟質(zhì)量卻增加,而心臟質(zhì)量增加可能是心肌細(xì)胞的腫脹和間質(zhì)水腫所致。與DOX組比較,DOX+HS醇提物組小鼠的心臟系數(shù)卻降低,這提示HS醇提物對(duì)DOX所造成的心臟損傷有一定的對(duì)抗作用。DOX組小鼠心電圖的心率減慢、R波增高、PR間期和QT間期延長(zhǎng),提示DOX長(zhǎng)期累積注射可造成小鼠慢性心肌損傷,而HS醇提物可緩解DOX所致的心電圖異常。
CK廣泛存在于各種組織中,與三磷酸腺苷的再生有關(guān),此酶的功能是在生理水平上維持細(xì)胞內(nèi)的三磷酸腺苷濃度。CK由M和B兩個(gè)亞單位組成,組合成CKBB、CK-MM、CK-MB 3種同工酶,其中CK-MB則主要存在于心肌,血清中CK和CK-MB是DOX誘發(fā)心肌損害致細(xì)胞完整性缺失的定量指示劑[11]。LDH是糖酵解過(guò)程中的重要酶,在心肌細(xì)胞中的含量遠(yuǎn)高于其他組織,血清中LDH含量的高低與心肌損傷的程度呈正相關(guān)[12]。AST的分布以心肌最高,當(dāng)心肌細(xì)胞受到損傷時(shí),大量釋放入血,使其血清含量增加。本研究結(jié)果顯示,DOX組血清中CK、CK-MB、LDH、TC、ALT、AST水平均升高,而DOX+HS醇提物組小鼠血清中以上各種酶的水平均有所降低,這提示HS醇提物對(duì)DOX慢性中毒所致的心肌損傷有一定的保護(hù)作用。
綜上所述,HS醇提物可改善DOX致小鼠慢性心肌損傷,但究竟是何種成分在起作用還有待進(jìn)一步研究。
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Protective Effects of Ethanol Extracts from Siegesbeckiae herba on Doxorubicin-induced Chronic Myocardial Injury in Mice
YU Jing1,SU Suwen2,YANG Jizhang1,HE Linfeng2,WANG Kexin2,ZHANG Xiaofei2(1.Dept.of Clinical Pharmacy,the First Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050031,China;2.Teaching and Research Section,Basic Medical College of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050017,China)
OBJECTIVE:To explore the effects of extracts from Siegesbeckiae herba(HS)on doxorubicin(DOX)-induced chronic myocardial injury in mice.METHODS:48 mice were randomly divided into 3 groups.Mice in blank control(Con)group received distilled water once every day,ig,and normal saline(2 mL/100 g)once every day,ip,for 8 weeks;mice in DOX mice received distilled water(2 mL/100 g)once every day,ig,and DOX(3 mg/kg)once every week,ip,for 8 weeks;mice in DOX+ HS group received HS(340 mg/kg)once every day,ig,and DOX(3 mg/kg)once every week,ip,for 8 weeks.After administration,body mass,heart coefficient,cardiac function changes,serum biochemical index levels[alanine aminotransferase(ALT),aspartate aminotransferase(AST),creatine phosphokinase(CK),creatine kinase isoenzyme(CK-MB),lactate dehydrogenase(LDH)and total cholesterol(TC)]of mice were determined.RESULTS:Compared with Con group,body mass of mice in DOX group was decreased(P<0.01);heart coefficient was increased(P<0.05);heart rate slowed down,R-wave was increased(P<0.05 or P<0.01);serum biochemical indexed were increased,there was significant difference in AST(P<0.01).Compared with DOX group,heart coefficient of mice in DOX+HS group was decreased(P<0.01);heart rate was increased(P<0.01);serum biochemical indexes were decreased,there was significant differences in CK,LDH,TC(P<0.01).CONCLUSIONS:HS has certain protective effects on DOX-induced chronic myocardial injury in mice.
Ethanol extracts from Siegesbeckiae herba;Doxorubicin;Chronic myocardial injury;Mice
R969.4
A
1001-0408(2017)10-1320-04
2016-09-21
2016-11-12)
(編輯:林 靜)
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81273600);河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.C2011206145);河北省中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥類科研計(jì)劃課題(No.2012008)
*主管藥師,碩士。研究方向:臨床藥理學(xué)。電話:0311-85917354。E-mail:38565914@qq.com
#通信作者:主任藥師,碩士生導(dǎo)師,教授。研究方向:臨床藥學(xué)。電話:0311-85917352。E-mail:yjzh1957@163.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.10.06