黄芪甲甙对比格犬急性心肌缺血损伤的保护作用

刘晶 丁亚军 林娜 舒斌

黄芪甲甙对比格犬急性心肌缺血损伤的保护作用

刘晶 丁亚军 林娜 舒斌

目的 观察黄芪甲甙对比格犬心肌急性缺血缺氧损伤的保护作用。方法通过建立犬的冠状动脉结扎模型，观察反映心肌收缩特性的血流动力学指标包括主动脉流量及冠状动脉流量(CBF)，室内压最大升降速率(±dp/dtmax)、左室舒张末期压力(LVEDP)、心指数(CI)及△ST-E。了解黄芪甲甙对犬在体急性心肌缺血损伤时心功能的影响及其可能的作用机制。结果黄芪甲甙可以有效扩张冠状动脉，提高CBF，纠正ST-E异常变化，但对LVEDP、BP及CI影响不显著。结论黄芪甲甙表现出一定的改善心肌缺血损伤的作用，但其具体作用机制及剂量剂型还需进一步研究。

黄芪甲甙;心肌缺血;血流动力学;△ST-E

中药黄芪为紫云英属豆科植物，其中以膜荚黄芪(Astragalus membranaceus Bge)和蒙古黄芪(Astragalus membranaceus Bge.Var.monghokicus(Bge)Hasiao)的干燥根为正品，同时也包括一些同属近缘植物如多序岩黄芪(红芪Hedysarum polybotrys Hand-Mazz)的根［1］。黄芪收载于《中国药典》，其味甘、性温，有补气升阳、固表止汗、托毒排脓、利水消肿和生肌等功效［2］，为补气要药。此外，如在补阳还五汤中，黄芪也常配伍活血化瘀药用于一些心血管系统的疾病，体现了一定的“活血”作用。

黄芪的成分近几年来经有关学者、专家的研究分析，主要有黄酮类似物、黄芪皂甙、多糖、氨基酸类、微量元素及其他成分［3］。黄芪的作用非常广泛，对多种疾病尤其是心血管疾病有很高的应用价值。

皂甙类是黄芪主要的有效成分，目前从黄芪及其同属近缘植物中已分离出四十多种甙类，除大豆皂甙及黄芪皂甙Ⅷ外，均以9，19-环羊毛脂烷型的四环三萜皂甙类为甙元，总称为黄芪皂甙或黄芪总皂甙。黄芪中的皂甙类成分对心血管系统往往表现出一定的药理作用。

从黄芪皂甙中分离提纯的黄芪甲甙(Astragaloside，亦称黄芪皂甙甲或黄芪皂甙Ⅳ)也是一种三萜类皂甙，分子量为784 kD，具有抗应激，抗生物氧化，升高白细胞，抗肝损伤，提高机体免疫功能等作用并证实具有降压和抗炎的作用。

对于黄芪甲甙的研究，目前文献比较少，有人以脂质体和以丙二醇作为溶媒，观察到黄芪甲甙可能具有降糖、降压、抗凋亡、抗炎和抗缺氧［2，3，4］等方面的功效。而对预防及治疗心肌缺血缺氧损伤的药理学研究尚鲜有报道。我们试图通过建立犬的冠状动脉结扎模型，以丹参注射液作为阳性对照药，了解其抗急性心肌缺血缺氧损伤的作用。

1 实验材料

1.1 实验动物 Beagle犬，雌雄不拘，8～12 kg，购自南京安立默科技有限公司，合格证号:SCXK(苏)2007-0018。

1.2 药物 黄芪甲甙注射液，规格2 mg/ml，批号090225，由江苏省药物研究所药剂室提供;丹参注射液，批号09120104，上海华源安徽锦辉制药有限公司生产;黄芪甲甙空白溶液，批号090227，由江苏省药物研究所药剂室提供。

1.3 仪器 IPS100 C型十六道生理药理实验记录仪(美国GOURD公司);MFV-300型电磁流量计(日本Nihon Kohden公司)。

2 实验方法

2.1 实验分组及给药方法 健康成年Beagle犬15只，体重8～12 kg，雌雄不拘。随机分为3组，包括:空白对照组(1 ml/ kg)，黄芪甲甙组(1 mg/kg)，丹参组(1 ml/kg)。各组药物均在用前以氯化钠注射液稀释一倍，按1 ml/kg给予舌下静脉推注。

2.2 犬心肌急性缺血缺氧损伤模型的制备 在3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉后行气管切开，予人工被动呼吸。于左侧第四肋间钝性分离肌层，撑开胸壁，打开心包膜并做吊床固定。结扎左冠状动脉前降支中点或最大斜角支根部，造成实验性急性心肌梗死模型［5］。

2.3 血流动力学及心肌电生理学记录 ①分离右侧股动脉，插入动脉套管，经压力换能器与多道生理记录仪相连，记录动脉血压(BP)。同步描记标准Ⅱ导联心电图，记录心率T波及S-T段改变;②分离升主动脉根部及左冠状动脉回旋支，记录主动脉流量及冠状动脉流量(CBF)，心尖插管至左心室，荷包缝合固定，通过压力感受器记录室内压最大升降速率(±dp/ dtmax)、左室舒张末期压力(LVEDP)，并换算出心指数(CI);③冠状动脉结扎术后稳定15 min，记录正常对照后舌下静脉给药。记录给药后0、5、10、15、30、60、120 min各项血流动力学及电生理指标的变化。

3 结果

3.1 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型△ST-E的影响 由图1可看出，冠脉结扎造成心肌急性缺血损伤模型后，各犬△ST-E段变化均大于0.1mV，可认为造模成功(△ST-E为其他时间点与造模前ST段高度差的绝对值)。造模后各犬只△ST-E发生明显变化，与造模前有显著性差异。在给予丹参注射液后，ST段的变化明显往正常方向回复，△ST-E减小，可推测为对心肌缺血有一定程度的改善作用。而推注黄芪甲甙注射液后，△ST-E减小的程度较丹参为小，但亦有统计学意义。给予黄芪甲甙空白溶液后，各犬只△ST-E均有所下降，但和造模前相比无显著差异。

图1 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型△ST-E的影响

4.2 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型BP和LVEDP的影响 由图2，3可看出，黄芪甲甙及其空白溶液对Beagle犬BP和LVEDP无明显影响，而丹参则在给药10 min后起显示出明显的降压作用，至给药30 min达到降压作用顶点，与造模前有极显著差异，120 min后BP和LVEDP基本恢复至正常水平。提示丹参对降低后负荷，增加心输出量有一定作用，而黄芪甲甙及其空白溶液作用不明显。

图2 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型BP的影响

图3 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型LVEDP的影响

4.3 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型CI的影响 由图4可以看出，黄芪甲甙注射液及其空白溶液组造模后及给药后对CI无明显影响，而丹参注射液在给药10 min时即明显提高CI，至30 min时为甚，120 min时CI逐渐降至给药前水平。说明丹参注射液可提高心脏有效输出量，而黄芪甲甙及其空白溶液作用不明显。

图4 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型CI的影响

4.4 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型CBF的影响 由图5可以看出，各给药组造模后CBF与造模前相比均明显降低，丹参组与黄芪甲甙组给药后CBF逐渐恢复至与造模前大致相当水平，与造模后相比明显升高，有统计学意义。空白组对造模后CBF影响不大。提示丹参注射液与黄芪甲甙可提高心脏CBF，可能与扩张冠状动脉，增加心肌收缩力有关，另外，一定范围内的心率减慢及后负荷降低也有助于增加CBF。

图5 黄芪甲甙对Beagle犬心肌缺血模型CBF的影响

5 讨论

黄芪甲甙对心血管系统的影响报道不一，有人认为有强心作用，有人则认为小剂量黄芪甲甙有负性肌力作用，而中等和大剂量可使衰竭心脏的心功能各项指标明显改善，有抗心力衰竭作用［6］。有人对大鼠离体心脏观察后推测黄芪甲甙对心功能的保护作用可能机理是:①抑制心肌细胞膜的Na+-K+-ATP酶活性，增加心肌组织中cAMP含量，而增强心肌收缩性能;②通过受体外移或增加合成来提高心肌细胞膜上β受体的数目，从而增加冠脉流量，降低心肌耗氧量，并有利于提高心输出量;③使心肌顺应性增强，有利于缺血心肌的血流灌注［7］。

本实验应用反映心肌收缩特性的血流动力学指标，观察黄芪甲甙对犬在体急性心肌缺血损伤时心功能的影响及其可能的作用机制。

文献报道黄芪静脉注射对麻醉动物有降压作用，离体动脉条灌流实验也发现黄芪可使血管阻力下降，因此认为其降压作用是直接扩张外周血管的结果［7，8］。在本实验中，给予黄芪甲甙后血压下降不明显，与丹参组相比有显著差异，其原因可能是黄芪甲甙在扩张外周血管的同时，提高了心肌收缩力，使血压升高的趋势和外周血管扩张的趋势大致相抵。从而也维持了BP和LVEDP的基本稳定。

在本实验中，黄芪甲甙可以有效扩张冠状动脉，提高CBF，因此可以改善心肌代谢状况，提高心肌组织的血供氧供，与丹参组类似［9］。其扩张血管的原因除了与β受体相关外，还与血管平滑肌细胞诱导一氧化氮合成酶(NOS)的产生有一定联系［10，11］。这一点从△ST-E的改变也可看出，使用黄芪甲甙后可以减少ST段改变，抑制心肌缺血缺氧损伤，说明对纠正心肌异常代谢状态和预防心肌不可逆损伤有一定帮助。

心指数反映单位时间内心输出量的改变，该指标直接体现了心功能的强弱。黄芪甲甙对CI的影响不明显，与丹参组有显著差异。其原因可能与黄芪甲甙的剂量有关，本实验中所使用的剂量为1 mg/kg，属于中等剂量，其强心作用不是非常突出。

黄芪甲甙作为黄芪中起主要作用的单体成分，在本实验及其他实验里表现出明显的改善心肌缺血损伤的作用趋势，使得其临床应用前景仍可被看好。而该药是否具有抗自由基、调节免疫等作用亦有待于进一步研究。

［1］ 李瑞芬，周玉枝，乔莉，等．蒙古黄芪化学成分的分离与鉴定．沈阳药科大学学报，2007，24(1):20．

［2］ 温燕梅．黄芪的化学成分研究进展．中成药，2006，28(6): 879-883．

［3］ 周吉燕，樊懿，孔建龙，等．黄芪中不同提取成分对在体大鼠心肌缺血-再灌注损伤的心功能影响．中国中药杂志，2002，25 (5):300-302．

［4］ 刘燕，石海莲，马春来，等．黄芪皂苷甲对高血压大鼠血管肥厚及ET-1诱导离体血管收缩功能的影响．中国新药与临床杂志，2009，28(11):846-851．

［5］ 雷春利，吕文伟，陈羽，等．黄芪总皂甙对在体犬心功能的影响．白求恩医科大学学报，1994，20(4):326-327．

［6］ 王奇玲，李云义，齐辉，等．黄芪皂甙对离体工作心脏的肌力作用及其可能机制．中国中药杂志，2002，17(9):557-559．

［7］ ZhangWD，Chen H，Zhang C，et al．Astragaloside IV from Astragalus membranaceus shows cardio protection during myocardial ischemia in vivo and in vitro．Planta Med，2006，72(1):4-8．

［8］ Kim JK，Pedram A，Razandi M，et al．Estrogen prevents cardio myocyte apoptosis through inhibition of reactive oxygen species and differential regulation of p38 kinase isoforms．J Biol Chem，2006，281(10):6760-6767．

［9］ 王旭慧，朱亮，陈红．黄芪甲苷对正常大鼠离体血管功能的影响．中国药理学通报，2006，22(11):1319-1324．

［10］ Wang YP，Li XY，Song CQ，et al．Effect of astragalosideⅣ on T，B lympho-cyte proliferation and peritoneal macrophages function in mice．Acta Pharmacol Sin，2002，23(6):263-266．

［11］ 徐慧聪，任毅，江巍，等．黄芪注射液治疗心力衰竭的研究进展．中西医结合心脑血管病杂志，2009，7(1):72-75．

Protective Effect of Astragaloside on Cardiac Function Injury Induced by Myocardial Ischemia in Bea-gles

LIU Jing，DING Ya-jun，LIU Na，et al．Jangsu Center for Safety Evaluation of Drugs，Nanjing 210009，China

Objective To investigate the protective effect of astragaloside on cardiac function injury induced by myocardial ischemia in beagles.MethodsThe acute myocardial ischemia injury model was created by the left anterior descending coronary artery occlusion from the beagles，and the Astragaloside were iv immediately after myocardial lesion being induced.Changes in the cardiac function parameters and the hemodynamics include±dp/dtmax、CBF、LVEDP、BP、△ST-E and CI were monitored.ResultsAstragaloside were able to attenuate the changes of△ST-E and reduce the myocardial damages.CBF an d CI were increased significantly also.But the protective effects of LVEDP and BP were not significantly.ConclusionAstragaloside could alleviate the acute myocardial ischemia，improve the myocardial contractility and increase the coronary blood flow effectively.But the mechanisms and the dosage need to be investigated ulteriorly.

Astragaloside;Myocardial ischemia;Hemodynamics;△ST-E.

210009南京药物安全性评价中心