丁云錄,唐皓潔,呂喜月,李曉兵,劉迎輝
(長春中醫(yī)藥大學(xué),長春 130117)
本實驗通過建立大鼠MIRI模型進行動物藥效學(xué)實驗研究,驗證宣痹通瘀膠囊是否通過減輕心肌細胞線粒體損傷,從而抑制心肌細胞凋亡,達到防治心肌缺血再灌注損傷的作用。通過此實驗研究為進一步明確藥物的作用靶點,為中醫(yī)藥理論體系下的“精準醫(yī)學(xué)”奠定基礎(chǔ),同時也為中醫(yī)藥防治心肌缺血再灌注損傷奠定理論基礎(chǔ),為新藥研究提供實驗數(shù)據(jù)支持。
1.1 實驗材料 SPF級SD大鼠,體質(zhì)量250~270 g,雌雄兼用,購于遼寧長生生物技術(shù)股份有限公司,SCXK-(吉)2020-0001。宣痹通瘀膠囊,內(nèi)容物為深褐色顆粒,由長春中醫(yī)藥大學(xué)實驗研究中心提供(批次:20190920)。LY294002,規(guī)格:每支5 mg,批號:20211207,江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司。通心絡(luò)膠囊,規(guī)格:每粒0.26 g,批號:A2111013,石家莊以嶺藥業(yè)股份有限公司。異氟烷,規(guī)格:每瓶100 mL,產(chǎn)品批號:19122503,瑞沃德生命科技有限公 司。CK-MB試 劑 盒(10 mL×10支,210061)、LDH-L試劑盒(10 mL×10支,210051),中生北控生物科技股份有限公司;MDA試劑盒(每盒50 T,20210925)、SOD試劑盒(每盒50 T,20211019),南京建成生物工程研究所。cTnI檢測試劑盒,規(guī)格:每盒96 T,Lot:11/2021,Exp:04/2021,黃石研科生物科技有限公司。Powerlab/8s數(shù)據(jù)分析儀(澳大利亞埃德公司)。BIO680酶標儀,BIO-RAD(伯樂)公司產(chǎn)品。ⅤMR動物麻醉機:型號:Matrx ⅤIP3000系列,美國MIDMARK。BI-2000醫(yī)學(xué)圖象分析儀,成都泰盟科技有限公司。selectra junior全自動分析儀,荷蘭威圖公司;Biofuge Stratos高速冷凍離心機,德國賀利氏公司;IX71倒置熒光顯微鏡,日本OLYMPUS。
1.2 實驗方法[1-6]
1.2.1 分組給藥 大鼠適應(yīng)環(huán)境結(jié)束后,隨機分為5個實驗組:假手術(shù)組、模型組、宣痹通瘀膠囊組(前期實驗已證明其最佳藥效劑量為3.2 g/kg)、宣痹通瘀+LY294002組(PI3K/AKT通路抑制劑,簡稱LY)以及通心絡(luò)膠囊陽性對照組。每組10只大鼠。用0.5%CMC-Na將宣痹通瘀膠囊、通心絡(luò)膠囊配制成混懸液。假手術(shù)組與模型組動物均給予等體積(10 mL/kg/次)0.5%CMC-Na懸液。宣痹通瘀膠囊+LY組除按照宣痹通瘀膠囊組給藥濃度和劑量灌胃給藥以外,每日1次,皮下注射PI3K/Akt抑制劑 LY294002,10 mg/kg/d。(1 mg LY294002:1.171 mL DMSO)。各組動物每日給藥1次,連續(xù)2周。
1.2.2 模型制備 末次給藥后,ⅤMR動物麻醉機麻醉大鼠,左側(cè)3~4肋間開胸,露出心臟,找到冠狀動脈左前下降支(位于肺動脈圓錐和左心房之間),用0號絲線距離其根部2~3 mm 處穿出立即結(jié)扎,結(jié)扎時用一細小乳膠管墊于結(jié)扎線與血管之間,將心臟送回至胸腔,擠出胸腔內(nèi)氣體與血液,迅速閉合胸腔,胸腔打開時間應(yīng)該不超過30 s。假手術(shù)組僅穿線不結(jié)扎。結(jié)扎缺血30 min后,松解結(jié)扎線進行再灌注,再灌注2 h,收集相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。
1.2.3 檢測指標 1)心臟功能測定:連接生物信號采集系統(tǒng) PowerLab、壓力換能器及聚乙烯導(dǎo)管,分離大鼠右頸總動脈,監(jiān)測大鼠LⅤSP、LⅤEDP、±dp/dtmax。2)心肌相關(guān)酶學(xué)及抗氧化指標:按試劑盒說明書要求測定血清CK-MB、LDH、SOD、cTnⅠ活性以及MDA含量。3)NBT染色法檢測心肌梗死面積:心肌梗死面積=未染色心肌面積和/心肌切片總面積和×100%。4)心肌細胞凋亡指數(shù)(TUNEL法)檢測:統(tǒng)計心肌細胞總數(shù)和凋亡細胞數(shù),細胞凋亡率=陽性細胞/總細胞數(shù)×100%。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 試驗數(shù)據(jù)采用組間t檢驗進行統(tǒng)計學(xué)處理。
2.1 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心臟功能的影響 宣痹通瘀、宣痹通瘀+LY、通心絡(luò)組與模型組比較,均可明顯升高LⅤSP、+dp/dtmax(P<0.05或P<0.01);宣痹通瘀+LY組可明顯降低LⅤEDP(P<0.05),見表1。
表1 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心臟功能的影響(,n =10)
表1 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心臟功能的影響(,n =10)
注:與模型組比較,# P<0.05;△△P<0.01
2.2 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心肌梗死面積的影響 宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg劑量組及宣痹通瘀膠囊
3.2 g/kg+LY10 mg/kg劑量組動物的心肌梗死面積分別與模型組比較,均明顯低于模型對照組(P<0.01),見表2。
2.3 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心肌細胞凋亡率的影響 宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg劑量及宣痹通瘀膠囊
3.2 g/kg+LY10 mg/kg劑量藥物干預(yù)后,與模型組大鼠比較,心肌細胞凋亡率均有明顯降低(為P<0.01和P<0.05),見表2。
表2 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心肌細胞凋亡率及心肌梗死面積百分比的影響(,n =10)
表2 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠心肌細胞凋亡率及心肌梗死面積百分比的影響(,n =10)
注:與模型對照組比較,# P<0.05;△△P<0.01
2.4 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清相關(guān)酶學(xué)指標的影響 與 MIRI模型組比較,宣痹通瘀膠囊3.2g/kg與宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg+LY10 mg/kg劑量組大鼠血清中LDH、CK-MB、cTnI 含量顯著降低(P<0.01或P<0.05),見表3。
表3 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清相關(guān)酶學(xué)指標的影響(,n =10)
表3 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清相關(guān)酶學(xué)指標的影響(,n =10)
注:與模型對照組比較,# P<0.05;△△P<0.01
2.5 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清SOD活性及MDA含量的影響 宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg劑量組、宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg+LY10 mg/kg劑量組、陽性對照藥通心絡(luò)膠囊組動物血清中MDA含量明顯低于模型組(為P<0.01或P<0.05);而SOD活性卻明顯高于模型組(分別為P<0.01或P<0.05)。并且宣痹通瘀膠囊3.2g/kg+LY10 mg/kg劑量組升高動物血清SOD活性優(yōu)于通心絡(luò)膠囊0.56 g/kg劑量組;降低MDA含量的作用明顯優(yōu)于宣痹通瘀膠囊3.2 g/kg劑量組,見表4。
表4 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清SOD活性及MDA含量的影響(,n =10)
表4 宣痹通瘀膠囊對MIRI大鼠血清SOD活性及MDA含量的影響(,n =10)
注:與模型對照組比較,# P<0.05;△△P<0.01;與宣痹通瘀+LY組比較,△P<0.05
心肌缺血/再灌注損傷(MIRI),是一個復(fù)雜的病理生理過程,重者可致心肌微血管受損及不可逆的細胞壞死和凋亡等[7-8]。MIRI發(fā)生后,心肌細胞缺血性壞死,細胞結(jié)構(gòu)嚴重受損,線粒體通透性改變,氧自由基增加,內(nèi)皮細胞膜受到損傷,導(dǎo)致大量心肌酶學(xué)指標從心肌細胞中釋放入血,故其含量顯著增高,因此檢測心肌酶學(xué)指標對急性心血管事件的診斷具有重要意義。MIRI引起的乳酸、一氧化氮堆積等均會加速正常細胞的凋亡[9-11];心肌細胞中重要的調(diào)節(jié)蛋白cTnI是心肌損傷壞死的標志物,心肌受損程度與其升高水平相關(guān)[12-15];CK-MB主要留存于心肌中,心肌細胞受損后,其在血清中特異性及靈敏度較高,可作為再灌注損傷的血清標志物之一[16-18];LDH廣泛存在于全身組織細胞的胞漿線粒體中,當心肌損傷時,其血清濃度也相應(yīng)升高。因此 CK-MB、cTnT、LDH這三種指標均可作為心肌損傷指標;另外相關(guān)資料反映冠心病患者心肌缺血、缺氧程度的重要標志之一,為血清中MDA含量升高及SOD活性下降[19-21]。
在本試驗中,宣痹通瘀膠囊預(yù)防性給藥可以明顯改善心臟功能指標;降低心肌梗死面積;明顯降低心肌細胞凋亡率,有效抑制細胞凋亡;血清中CK-MB、LDH、cTnI 含量顯著降低;能夠明顯提高體內(nèi)SOD的活性;可以有效減少MDA的含量;綜上可見,宣痹通瘀膠囊對心肌缺血/再灌注損傷有明顯的保護作用。