天津中医药大学学报  2017, Vol. 36 Issue (4): 278-281

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倪晶宇倪晶宇, 王卫明王卫明, 李澜李澜, 樊官伟樊官伟
NI Jing-yu, WANG Wei-ming, LI Lan, FAN Guan-wei
参竹精片对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用
The effects of protection of Shenzhujing tablet treatment on MIRI
天津中医药大学学报, 2017, 36(4): 278-281
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2017, 36(4): 278-281
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2017.04.11

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收稿日期: 2017-03-15
参竹精片对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用
倪晶宇1,2,3, 王卫明1,2,3, 李澜1,2,3, 樊官伟4     
1. 天津中医药大学, 天津市现代中药重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地, 天津 300193;
2. 方剂学教育部重点实验室, 天津 300193;
3. 天津市中药药理学重点实验室, 天津 300193;
4. 天津中医药大学第一附属医院, 天津 300193
摘要: 目的 观察参竹精片对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用。方法 选用健康雄性SD大鼠60只,随机分为模型组、参竹精片0.36、0.18、0.09 g/kg剂量组和维拉帕米对照组和假手术组,每组10只,各给药组按照设定的剂量灌胃,每日1次,连续7 d,假手术组和模型组给予等量的蒸馏水。给药7 d后,各组大鼠结扎冠状动脉左前降支缺血30 min、再灌注120 min,其中假手术组仅分离冠状动脉左前降支不结扎。观察大鼠心功能指标:左室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、左心室收缩末期容积(LV Vols)、左心室收缩末期内直径(LVIDs)、左心室舒张末期容积(LV Vold)、左心室舒张末期内直径(LVI Dd);检测血清丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)含量。结果 参竹精片0.18 g/kg剂量组可增加LVEF(P < 0.05)、LVFS(P < 0.01),降低了血清CK(P < 0.01);参竹精片0.36 g/kg剂量组降低了LDH(P < 0.05)、MDA(P < 0.01),升高了SOD(P < 0.01)。结论 参竹精片可以减轻心肌缺血/再灌注过程中的损伤,对心功能具有一定保护作用。
关键词: 参竹精片     心肌缺血/再灌注损伤     抗氧化    
The effects of protection of Shenzhujing tablet treatment on MIRI
NI Jing-yu1,2,3, WANG Wei-ming1,2,3, LI Lan1,2,3, FAN Guan-wei4     
1. Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
2. Ministry of Education Key Laboratory of Formula of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
3. Tianjin Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Pharmacology, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
4. The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300381, China
Abstract: Objective To observe the effects of Shenzhujing tablet treatment on MI/R injury. Methods Sixty healthy SD rats were randomly divided into sham control group, model group, verapamil sheet group, and high, medium, low dose group of Shenzhujing tablet. After the pre-dosed 7 d, the rat model of myocardial ischemia/reperfusion was established by ligating the left anterior descending coronary ischemia 30 min, reperfusion 120 min. Cardiac function was evaluated using ultra-high resolution small animal imaging system, LVEF, LVFS, LVIDs, LV Vols, LVIDd, LV Vold were observed; serum MDA, SOD, lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase (CK) were detected. Results Shenzhujing tablet 0.18 g/kg may significantly improve ejection fraction (P < 0.05), left ventricular shortening fraction (P < 0.01), and reducethe level of serum CK (P < 0.01); Shenzhujing tablet 0.36 g/kg can reduce the level of serum LDH(P < 0.05), MDA(P < 0.01), and increase the level of serum SOD(P < 0.01). Conclusion Shenzhujing tablet can reduce myocardial ischemia/reperfusion damage and improve the cardiac function.
Key words: Shenzhujing tablet     myocardial ischemia/reperfusion injury     anti-oxidation    

参竹精片由手掌参、黄精、玉竹、何首乌(制)、广枣5味药材组成,具有补肾、滋补强身功能,用于治疗肾寒、肾虚、精血不足、筋骨酸痛、年迈体弱等症。据现代药理研究发现,黄精、玉竹、何首乌、广枣均有抗动脉粥样硬化和保护心血管的作用,而其中手掌参具有明显的抗氧化作用[1-7]。本实验拟观察参竹精片对小鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用,旨在为临床应用提供实验依据。

1 材料 1.1 实验动物

选择健康雄性SD大鼠,体质量(230±10)g,由北京市维通利华实验动物技术有限公司提供,合格证号为11400500001111。

1.2 实验药物

参竹精片(内蒙古元和药业股份有限公司,批号:20140922),盐酸维拉帕米片(天津市中央药业有限公司,批号:140404)。

1.3 实验试剂

水合氯醛(索莱宝化学试剂公司),肝素(江苏万邦生化医药股份有限公司),超氧化物歧化酶(SOD)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20150703);丙二醛(MDA)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20150706),肌酸激酶(CK)检测试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:150631)。

1.4 实验仪器

解剖显微镜(STEMI2000-C,德国蔡司),小动物超声(Vevo2100,加拿大VisualSonics公司), 超声系统气体麻醉装置(VS4153,加拿大VisualSonics公司),MicroScan(MS-250,加拿大VisualSonics公司),倒置显微镜(OLYMPUS DP71,日本OLYMPUS公司),全自动生化分析仪(Microlab 300,荷兰威图公司)。

2 实验方法 2.1 分组及给药

选SD雄性大鼠60只,利用随机数字表法将大鼠随机分为模型组、参竹精片0.36、0.18、0.09 g/kg剂量组和维拉帕米对照组和假手术组,每组10只,各给药组按照设定的剂量灌胃,每日1次,连续7 d,假手术组和模型组给予等量的蒸馏水。

2.2 心肌缺血再灌注损伤模型建立方法

给药7 d后,于术前12 h禁食不禁水,以6 mL/kg腹腔注射5%水合氯醛,麻醉。手术打开胸腔,结扎冠状动脉左前降支缺血30 min、结扎后肉眼可见心脏表面相应区域由鲜红色迅速变成苍白色,血管供应范围心肌逐渐出现紫绀;松开结扎线再灌注后,心肌紫绀渐渐消失或减轻,变白心肌不同程度恢复红色。再灌注120 min,假手术组仅分离冠状动脉左前降支,不结扎,其余处理同上。

2.3 心功能指标检查

再灌注120 min后,采用小动物超声仪测定大鼠心功能:左室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、左心室收缩末期容积(LV Vols)、左心室收缩末期内直径(LVIDs)、左心室舒张末期容积(LV Vold)、左心室舒张末期内直径(LVI Dd)等参数,并用超声系统自带软件进行分析。

2.4 血样和心脏样本

采集再灌注120 min后,腹主动脉取血,3 000 r/min,离心10 min,分离血清,-80 ℃保存备用。取心脏,称质量,计算心脏指数(心脏指数=心脏质量/体质量×100%)。

2.5 统计学方法

应用SPSS 18.0软件进行数据统计分析,数据以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较进行单因素方差分析,组间两两比较时,若方差齐采用LSD法,若方差不齐采用Dunnett’s T3法,以P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果 3.1 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏收缩功能的影响

模型组较假手术组流出道速率、流出道峰压显著降低(P < 0.01),参竹精片0.36 g/kg、0.18 g/kg剂量组及维拉帕米片组对流出道速率、流出道峰压有升高的趋势;模型组较假手术组LVEF明显降低(P < 0.01),参竹精片0.18 g/kg剂量组和维拉帕米片组LVEF升高(P < 0.05);模型组较假手术组LVFS明显降低(P < 0.01),参竹精片0.18 g/kg剂量组和维拉帕米片组与模型组相比LVFS升高(P < 0.01);模型组较假手术组LV Vols显著增加(P < 0.01),参竹精片各剂量组及维拉帕米片组能够降低LV Vols(P < 0.01);模型组较假手术组LVIDs显著增加(P < 0.01),参竹精片0.18g/kg剂量组显著降低LVIDs(P < 0.01)。见表 1

表 1 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏收缩功能的影响(x±s
组别剂量n流出道速率流出道峰压LVEFLVFSLV VolsLVIDs
假手术组-101 326±174 6.92±2.1786.87±8.4563.93±9.6028.59±12.292.13±0.71
模型组-10816±115**2.70±0.77*46.20±13.97**26.84±9.27**118.24±47.26**4.89±0.91**
参竹精片高剂量组0.36 g/kg101 064±184 5.11±1.9564.25±12.5539.86±8.9963.07±13.80##3.38±0.73
参竹精片中剂量组0.18 g/kg101 001±156 4.36±1.2071.76±15.82#48.90±7.60##30.63±10.17##2.62±0.47##
参竹精片低剂量组0.09 g/kg10849±1133.18±1.1363.67±10.0335.12±7.1064.79±16.92##3.84±0.77
维拉帕米片组10.00 mg/kg 101 086±232 5.99±2.0471.35±10.07#43.47±8.63##78.01±13.82##3.56±0.83
  注:与假手术组比较*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组比较#P < 0.05,##P < 0.01。
3.2 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏舒张功能的影响

模型组较假手术组LVIDd显著增加(P < 0.05),参竹精片0.36 g/kg、0.18 g/kg剂量组显著降低LVIDd(P < 0.05);模型组较假手术组LV Vold显著增加(P < 0.01),参竹精片各剂量组能够显著降低LV Vold(P < 0.01)。见表 2

表 2 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏舒张功能的影响(x±s
组别剂量nLVIDdLV Vold
假手术组-105.33±0.37137.75±22.07
模型组-106.50±0.65*214.81±54.15**
参竹精片高剂量组0.36 g/kg105.33±0.28#147.27±27.71##
参竹精片中剂量组0.18 g/kg105.23±0.49#129.91±26.11##
参竹精片低剂量组0.09 g/kg105.90±0.79137.04±27.23##
维拉帕米片组10.00 mg/kg 106.05±0.66186.82±48.38
  注:与假手术组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05,##P < 0.01。
3.3 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏指数及室间隔的影响

模型组较假手术组心脏指数显著升高(P < 0.01),参竹精片0.36、0.18 g/kg剂量组与模型组相比显著降低(P < 0.01);模型组与假手术组相比室间隔舒张期厚度升高(P < 0.05),参竹精片各剂量组及维拉帕米片组显著降低(P < 0.01)。见表 3

表 3 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏指数及室间隔的影响(x±s
组别剂量n心脏指数室间隔舒张期厚度
假手术组-100.349±0.0101.66±0.31
模型组-100.397±0.016**1.96±0.42*
参竹精片高剂量组0.36 g/kg100.347±0.018##1.53±0.15##
参竹精片中剂量组0.18 g/kg100.346±0.014##1.49±0.23##
参竹精片低剂量组0.09 g/kg100.357±0.0291.61±0.06##
维拉帕米片组10.00 mg/kg100.339±0.029##1.59±0.08##
  注:与假手术组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组比较,##P < 0.01。
3.4 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心肌酶学的影响

模型组较假手术组血清中CK含量显著升高(P < 0.01),参竹精片0.18 g/kg剂量组和维拉帕米组与模型组相比显著降低(P < 0.01);模型组与假手术组相比血清LDH含量显著升高(P < 0.01),参竹精片0.36 g/kg剂量组明显降低(P < 0.05)。见表 4

表 4 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心肌酶学的影响(x±s
组别剂量nCK(U/mL)LDH(U/L)
假手术组-101759.00±409.141444.67±386.91
模型组-103902.00±1311.80**2662.75±438.00**
参竹精片高剂量组0.36 g/kg103210.83±1366.57 1760.92±743.60#
参竹精片中剂量组0.18 g/kg102749.45±759.94##1961.82±761.40
参竹精片低剂量组0.09 g/kg102989.75±598.00#1971.42±590.13
维拉帕米片组10.00 mg/kg102665.71±564.42##1755.43±378.59##
  注:与假手术组比较,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05,##P < 0.01。
3.5 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏SOD、MDA的影响

模型组较假手术组血清中MDA含量显著升高(P < 0.01),参竹精片0.18g/kg剂量组MDA降低(P < 0.05),参竹精片0.09 g/kg剂量组MDA降低更明显(P < 0.01);模型组较假手术组血清中SOD含量明显降低(P < 0.01),参竹精片各剂量组都具有升高SOD的作用(P < 0.01)。见表 5

表 5 参竹精片对心肌缺血/再灌注损伤大鼠心脏SOD、MDA的影响(x±s
组别剂量nMDASOD
假手术组-104.09±1.2482.70±3.88
模型组-1010.34±2.68**45.39±12.13**
参竹精片高剂量组0.36 g/kg106.13±2.3768.18±4.56##
参竹精片中剂量组0.18 g/kg106.39±1.32#67.82±5.84##
参竹精片低剂量组0.09 g/kg104.53±1.44##72.19±2.74##
维拉帕米片组10.00 mg/kg107.99±2.9245.09±6.55
  注:与假手术组比较,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05,##P < 0.01。
4 讨论

心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)是一种临床上常见的病理现象,其常出现于心肌组织缺血发生一定时间后再次恢复血供时,不仅未能使心脏功能恢复正常,反而加重其功能障碍和结构损伤,甚至导致不可逆的损伤[8-9]。传统蒙药参竹精片具有补肾、滋补强身功能,用于治疗肾寒、肾虚、精血不足、筋骨酸痛、年迈体弱等症。据现代药理研究发现黄精、玉竹、何首乌、广枣均有抗动脉粥样硬化和保护心血管的作用,而其中手掌参具有明显的抗氧化作用。本实验结果表明参竹精片也具有保护心血管和抗氧化的作用。

MIRI发生后常常会诱发左心室舒缩功能失调[10-11]。本实验超声数据显示模型组较假手术组左室室壁运动减弱、收缩舒张功能下降,如流出道速率、流出道峰压、LVEF、LVFS显著降低(P < 0.01);LV Vols、LVIDs显著升高,参竹精片0.36、0.18 g/kg剂量组对流出道速率、流出道峰压有升高的趋势;对LVEF(P < 0.05)、LVFS(P < 0.01)明显升高;对LV Vols、LVIDs显著降低(P < 0.01),提示参竹精片可改善MIRI后的心脏舒缩功能。

MIRI后心肌细胞会发生能量供给障碍,细胞膜通透性增高,膜泵功能失调,细胞内LDH、CK等酶漏出,致使血清中相关酶的浓度升高。从血清中这些酶活性升高的程度,即可反映心肌损害的程度[12-13]。本次实验中模型组CK、LDH显著升高(P < 0.01),参竹精片0.18、0.09 g/kg剂量组能够降低血清CK值(P < 0.01),参竹精片仅0.36 g/kg剂量组降低LDH(P < 0.05)。提示参竹精片可减轻MIRI后的心肌损伤。

缺血再灌注损伤使得代谢产物聚积,大量氧自由基产生,引起心肌细胞的脂质化,影响细胞膜的流动性,血清MDA水平升高,SOD氧自由基清除能力下降[14-18]。本实验结果显示参竹精片对MIRI大鼠的MDA有降低作用,SOD有升高作用,表明参竹精片具有抗氧化作用,可减轻缺血再灌注产生的自由基对心肌的损伤作用。

实验结果表明,参竹精片对大鼠MIRI具有保护作用,可为指导临床用于治疗或辅助治疗心血管疾病提供实验依据。

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