赵 敏 陈满秋 于晓风 曲绍春 睢大筼 (吉林大学药学院药理教研室,吉林 长春 3002)
注射用乌司他丁是从人尿中提取精制的糖蛋白,有抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶、纤溶酶等蛋白水解酶及透明质酸酶、淀粉酶、脂肪酶等糖类和脂类水解酶的作用〔1〕,对急性胰腺炎有明显的治疗效果〔2〕,在抢救心搏骤停、抗休克、抗手术侵袭及心肺复苏等方面也有独特的作用〔3〕。生脉注射液是由红参、麦冬、五味子制成的中药注射液,具有益气养阴、复脉固脱作用,用于气阴两亏、脉虚欲脱的心悸、气短、四肢厥冷、汗出、脉欲绝及心肌梗死、心源性休克、感染性休克等。临床研究报道,生脉注射液与左旋卡尼汀联合应用能有效治疗急性心肌梗死泵衰竭〔4〕,与酚妥拉明联合应用可治疗肺心症〔5〕,联合舒血宁可辅助治疗冠心病心力衰竭〔6〕。生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用对心肌梗死后心力衰竭的保护作用至今未见研究报道。根据两种药物的药理作用及临床应用,一旦联合应用有可能对心肌梗死并发心源性休克以及心力衰竭具有良好的协同治疗作用。因此,本文拟探讨生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用的保护作用,为临床联合用药提供实验依据。
1.1 动物 清洁级Wistar大鼠,雌雄各半,260~280 g,合格证号SCXK-(吉)2007-0003,由吉林大学实验动物中心提供。
1.2 药品 注射用乌司他丁,广东天普生化医药股份有限公司生产,批号:20100825,实验时以5%葡萄糖注射液配制成所需浓度;生脉注射液,吉林省集安益盛药业股份有限公司生产,批号:20100908,实验时用其原注射液;葡萄糖注射液,长春天诚药业有限公司,批号:20091011;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及丙二醛(MDA)测定试剂盒,南京建成生物工程研究所提供;醛固酮(ALD)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-6(IL-6)放免药盒,解放军总医院科技开发中心放免所生产。
1.3 心肌梗死后心力衰竭模型的建立 按文献方法复制大鼠心肌梗死动物模型〔7〕。在乙醚麻醉下,将大鼠仰卧位固定于手术台上,正中剃毛,以10号线做荷包缝合,以手术刀正中切开,用止血钳剥离肋间肌肉,自左侧3~4肋间开胸,暴露心脏,在肺动脉圆锥及左心房间找出冠状动脉左前降支,于左心耳下2~3 mm处用0号线立即结扎之,将心脏送回胸腔,迅速挤出胸腔内气体,拉紧荷包缝合线结扎以关闭胸腔,整个开胸时间不超过30 s,假手术组不结扎而只置手术线。各组动物于术后分别静脉注射青霉素20万U/d,连续应用7 d。待结扎冠脉24 h后,用10%水合氯醛30 mg/kg腹腔注射麻醉,描记Ⅱ导联心电图,观察ST段及T波变化,将T波和ST段明显抬高的大鼠,即冠脉结扎成功的大鼠正常饮食饲养6 w,按文献〔8〕方法判断6 w后大鼠心力衰竭模型成功。将造模成功后大鼠随机分成4组,B组为模型组(5%葡萄糖注射液5 ml/kg)、C组为生脉注射液组(生脉注射液5 ml/kg)、D组为注射用乌司他丁组(注射用乌司他丁2.5万U/kg),E组为生脉注射液+注射用乌司他丁组(生脉注射液5 ml/kg+注射用乌司他丁2.5万U/kg),另设A组假手术组(5%葡萄糖注射液5 ml/kg),每日腹腔注射(ip)应用1次,每组10只。各组均给药14 d后进行相关指标测定。
1.4 观察指标
1.4.1 心功能及血流动力学指标 药物治疗14 d后,每组大鼠以3%戊巴比妥钠30 mg/kg ip麻醉,经右侧颈总动脉行左心室插管,连压力换能器接AP-621G载波放大器,通过RM-6000型八道生理记录仪(日本光电医疗器械有限公司)记录左心室收缩压(LVSP),将LVSP电信号输入微分器描记左心室内压最大上升和下降速率(±dp/dtmax),经股动脉插管记录动脉收缩压(SBP)及舒张压(DBP),并计算平均动脉压(MAP),同步记录心率(HR)。
1.4.2 生化指标 心功能及血流动力学检测后,股动脉采血,1管预先加肝素抗凝,取血1 ml,3 500 r/min离心取上清血浆,检测ALD含量;另采血 5 ml,离心取血清检测 TNF-α、IL-6、MDA含量及SOD、GSH-px活性。
2.1 对心肌梗死后心力衰竭大鼠心功能及血流动力学的影响
与假手术组比较,模型组大鼠HR明显加快,LVEDP明显升高,SBP、DBP、MAP、LVSP 及 ±dp/dtmax明显下降(P <0.01 或P<0.001)。与模型组比较,生脉注射液组及生脉注射液+注射用乌司他丁组均能明显降低大鼠HR及LVEDP,升高SBP、DBP、MAP、LVSP及 ±dp/dtmax(P<0.05~P <0.001),注射用乌司他丁组能明显升高SBP、LVSP及±dp/dtmax(P<0.05),对HR、DBP、MAP及 LVEDP无明显影响(P>0.05)。生脉注射液+注射用乌司他丁组对上述指标的影响明显优于生脉注射液组(P<0.05)或注射用乌司他丁组(P<0.05或P<0.01)。见表1、表2。
2.2 对心肌梗死后心力衰竭大鼠血清MDA、SOD和GSH-Px的影响 与假手术组比较,模型组大鼠MDA含量显著升高,SOD、GSH-Px活性显著下降(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,生脉注射液组及生脉注射液+注射用乌司他丁组均能明显降低大鼠血清MDA含量,提高SOD及GSH-Px活力(P<0.05或P<0.01),注射用乌司他丁组能明显降低血清MDA含量,对SOD及GSH-Px活力无明显影响(P>0.05)。生脉注射液+注射用乌司他丁组的作用效果明显优于注射用乌司他丁组(P<0.05),与生脉注射液组无明显差异(P>0.05)。见表3。
表1 联合用药对心力衰竭大鼠心率和血压的影响(± s,n=10)
表1 联合用药对心力衰竭大鼠心率和血压的影响(± s,n=10)
与A组比较:1)P<0.01,2)P<0.001;与 B组比较:3)P<0.05,4)P<0.01,5)P<0.001;与 C组比较:6)P<0.05;与 D组比较:7)P<0.05,8)P <0.01
组别HR(次/min)SBP(mmHg)DBP(mmHg)MAP(mmHg)A组 375.38±36.50 125.58±9.47 101.3±8.92 109.6±9.05 B组 457.22±39.432) 101.50±7.562) 89.52±6.371) 93.32±7.462)C组 422.58±38.603) 112.62±6.344) 97.12±6.753) 102.5±6.624)D组 398.41±42.47 109.15±6.223) 93.45±6.31 98.34±7.01 E组 433.65±40.704)121.33±8.065)6)8)100.6±6.404)7)107.9±6.385)6)8)
表2 联合用药对心力衰竭大鼠血流动力学的影响(±s,n=10,mmHg)
表2 联合用药对心力衰竭大鼠血流动力学的影响(±s,n=10,mmHg)
与A组比较:1)P<0.001;与 B组比较:2)P<0.05,3)P<0.01,4)P<0.001;与C组比较:5)P<0.05;与 D组比较:6)P<0.05,7)P<0.01
组别 LVSP LVEDP +dp/dtmax -dp/dt max A组 160.38±15.4 4.33±2.25 3 676±330.5 3 225±275.2 B组 132.25±13.21) 25.33±4.971) 2 650±324.31) 2 487±385.41)C组 146.33±11.53) 19.66±5.222) 3 212±451.53) 2 930±366.52)D组 144.87±10.62) 21.33±4.83 2 985±308.32) 2 911±312.32)E组158.33±12.14)5)13.33±6.354)5)7)3 485±317.44)7)3 198±250.44)5)6)
表3 联合用药对心力衰竭大鼠血清MDA、SOD及GSH-Px的影响(± s,n=10)
表3 联合用药对心力衰竭大鼠血清MDA、SOD及GSH-Px的影响(± s,n=10)
与A组比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与 B组比较:3)P<0.05,4)P<0.01;与D组比较:5)P<0.05
组别MDA(nmol/ml)SOD(U/ml)GSH-Px(U/ml)A组4.60±1.38 242.35±28.17 1 562.5±248.5 B组 6.71±1.242) 186.56±32.622) 1 207.2±315.71)C组 5.45±0.913) 219.20±21.543) 1 478.6±205.33)D组 5.63±0.803) 197.65±24.08 1 228.3±275.6 E组 4.69±0.964) 230.43±26.554) 1 531.7±230.53)5)
2.3 对心肌梗死后心力衰竭大鼠血浆ALD及血清TNF-α、IL-6的影响 与假手术组相比,模型组大鼠血浆ALD及血清TNF-α、IL-6水平均明显上升(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,注射用乌司他丁组及生脉注射液+注射用乌司他丁组均能明显降低大鼠血浆ALD及血清TNF-α、IL-6含量(P<0.05或P<0.01),生脉注射液组对血浆ALD及血清TNF-α、IL-6含量均无明显影响(P>0.05)。生脉注射液+注射用乌司他丁组的作用效果明显优于生脉注射液组(P<0.05),与注射用乌司他丁组无明显差异(P>0.05)。见表4。
表4 联合用药对心力衰竭大鼠ALD、TNF-α及IL-6的影响(± s,n=10)
表4 联合用药对心力衰竭大鼠ALD、TNF-α及IL-6的影响(± s,n=10)
与A组比较:1)P<0.05,2)P <0.01;与B组比较:3)P<0.05,4)P<0.01;与C组比较:5)P<0.05
组别TNF-α(ng/ml) IL-(pg/ml) ALD(ng/ml)A组0.813±0.25 121.5±12.6 0.042±0.015 B组 1.195±0.361) 165.8±35.42) 0.075±0.0282)C组 1.062±0.24 147.9 ±20.8 0.063±0.021 D组 0.832 ±0.263) 130.2 ±28.53) 0.049±0.0173)E组 0.816±0.253) 124.7 ±19.14)5) 0.040±0.0204)5)
上世纪90年代中期以后,人们已认识到导致心力衰竭发生发展的基本机制是心室重构〔9〕。心肌梗死后发生的心室结构和功能的重建被称为心室重构,其结果引起心室明显扩张,导致收缩、舒张功能障碍并发生慢性心力衰竭〔10〕。心室重构与心脏负荷过重密切相关:①心脏前负荷过重。前负荷主要受静脉回心血量和室壁顺应性的影响,是影响和调节心脏功能的第一重要因素,通常以LVEDP作为前负荷的指标。②心脏后负荷过重。后负荷是心室射血时所面对的阻抗,其大小决定于动脉血管的弹性、总外周阻力、血液黏稠度及血容量。通常以总外周阻力为后负荷的主要决定因素,检测SBP、DBP及MAP能够直接或间接反映心脏外周血管的功能状态。③心肌收缩力减弱。±dp/dtmax和LVSP是反映左室心肌收缩能力的指标,心力衰竭发生时,心肌收到不同程度的损伤,心肌收缩能力下降导致LVSP下降,±dp/dtmax也不同程度下降,检查这两个指标可观察出心肌的损伤程度〔11〕。生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用能明显降低心肌梗死后心力衰竭大鼠HR及LVEDP,升高 SBP、DBP、MAP、LVSP 及 ± dp/dtmax,提示其可改善心力衰竭时的左室收缩及舒张能力,防止心肌梗死并发心源性休克以及心力衰竭的发生。
研究表明,氧自由基(ROS)在心力衰竭发生、发展过程中发挥着关键作用。心肌细胞产生的ROS能直接损伤心肌细胞膜并导致离子通道改变,造成心肌细胞损伤,还可通过促进胶原合成导致心肌纤维化,亦能通过损伤血管内皮功能使内皮细胞依赖的血管舒张作用减弱、血管阻力增加。MDA是体内脂质过氧化物的重要代谢产物,其含量能较好地反映组织脂质过氧化程度,间接反映出细胞损伤程度〔12〕。心肌梗死后,细胞内Ca2+超载,自由基生成过多,清除能力下降,内皮细胞内外氧自由基急剧增加,作用于细胞膜和血液循环中的脂质,发生脂质过氧化,导致细胞膜细胞和功能损伤,并大量消耗抗氧化剂,使SOD和GSH-Px活力代偿性下降,启动自由基连锁反应,进一步破坏血管内皮结构和功能,甚至内皮细胞凋亡,直接损伤心肌〔13〕。生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用能显著降低MDA含量,提高SOD和GSH-Px活力,提示其通过增强心肌的抗氧化能力防止心力衰竭伴发的氧化损伤。
研究发现,心力衰竭患者随着心功能下降,血清TNF-α和IL-6水平明显增高,降低TNF-α和IL-6的治疗可明显改善心功能,因此TNF-α和IL-6可作为判断心力衰竭患者病情轻重、治疗效果和预后的独立预测因子〔14〕。临床研究表明,TNF-α可明显抑制心肌收缩,降低运动耐量,导致心肌重构〔15〕。心力衰竭时,血流动力学异常导致心室压力负荷和容量负荷过重,心肌细胞受到牵张刺激后TNF-α mRNA表达增加。心力衰竭时室壁张力增加也是导致TNF-α产生和释放增加的一个重要因素〔16〕。IL-6是另一种多功能肽类物质,来源于单核或吞噬细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等。IL-6通过刺激与细胞内信号传导有关的膜糖蛋白在心肌细胞表达,参与左心室肥厚的发展。IL-6水平与心室充盈压呈正相关,与心功能及心排血量呈负相关〔17〕。心力衰竭时ALD除能引起水、钠潴留和血压升高,即增加心脏的前、后负荷外,还参与心肌细胞的异常发生、发展及心肌纤维化,与心力衰竭时的恶化有直接关系〔18〕。生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用能降低血清TNF-α、IL-6及血浆ALD含量,提示其可能通过抑制肾素血管紧张素系统,减少炎性因子对心肌的损害而发挥治疗心力衰竭的作用。
综上,生脉注射液与注射用乌司他丁联合应用对大鼠心肌梗死后心力衰竭具有明显保护作用,其作用效果明显优于单纯应用生脉注射液或注射用乌司他丁,表明两种药品联合应用对心肌梗死并发心源性休克以及心力衰竭具有良好的协同治疗作用。
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