黄芩苷衍生物对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

赵红云 华会明 迟天燕 裴月湖 潘进进 辛明慧 邹莉波

黄芩苷(Baicalin，C21H18O11)具有抑菌、抗动脉粥样硬化、减轻心肌缺血再灌注损伤等多方面的药理作用［1］，但其水溶性极小［2］，还未见注射剂上市。黄芩苷衍生物经黄芩苷前体制备而成，具有较好的水溶性，有条件开发成为注射制剂。本实验采用大鼠心肌缺血再灌注损伤模型，考察静脉注射黄芩苷衍生物对心肌缺血再灌注损伤大鼠心功能及心肌梗死范围的影响，为黄芩苷衍生物注射制剂的研发提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 动物及分组

Wistar大鼠，雄性，SPF级，体质量(290±10)g，军事医学科学院实验动物中心提供，合格证号:SCXK(军)2007-004。动物由沈阳药科大学实验动物中心负责常规饲养:所有动物均饲养在恒温(24±2)℃、恒湿(55±5)%、保持12 h/12 h昼夜节律的条件下，自由进食饮水;饲养密度为5只/笼，排除饮食及环境等所有可能对实验结构产生影响的因素。

将60只Wistar大鼠随机分为6组，即假手术组、模型组、维拉帕米0.5 mg/kg组、黄芩苷衍生物45、90及180 mg/kg组。各组于缺血前10 min和再灌注前10 min内通过股静脉注射给药，假手术组、模型组注射等容积生理盐水。

1.2 大鼠心肌缺血再灌注损伤模型制备

按文献［3-5］的方法略加改良进行。于3、4肋间靠近胸骨左缘0.5 cm处打开大鼠胸腔，暴露心脏，剪破心包膜，平左心耳下缘2 mm处，在肺动脉圆锥左缘进针，穿过心肌层(深度控制为1.5～2.0 mm，宽度控制为2.0～3.0 mm)，从左心耳右缘中部出针。稳定10 min后，结扎左冠状动脉前降支(ligating left anterior descending，LAD)，立即将心脏送回胸腔，拉紧荷包缝合线以关闭胸腔。

以心电图显示ST段抬高、QRS波变高变宽和心肌变为青紫色为结扎成功的标准［6］。缺血30 min后LAD再通，以缺血区心肌变红、抬高的ST段回落和QRS波振幅逐渐降低为LAD再通成功标准。再灌注120 min后结束实验［6］。

1.3 药品与试剂

黄芩苷衍生物由沈阳药科大学天然药物化学教研室提供(含量70%)，盐酸维拉帕米注射液购自上海禾丰制药有限公司，红四氮唑(TTC)购自天津市科密欧化学试剂开发中心。

1.4 检测指标

1.4.1 血流动力学 股动脉插管及心导管的远端均连接 YPJ01型压力换能器，将信号输入到RM6240多道生理信号采集处理系统，以监测大鼠血压和左心室血流动力学变化。观察指标包括:左心室收缩压(LVSP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dt max)、左心室内压最大下降速率(－dp/dt max)、心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)及平均动脉压(MAP)。

1.4.2 心肌梗死范围测定 参考文献［7］方法进行。以梗死区心肌湿重占左心室及全心湿重的百分比表示心肌梗死范围。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 黄芩苷衍生物对缺血再灌注损伤大鼠血流动力学的影响

各组大鼠血流动力学指标于缺血前差异无统计学意义。缺血30 min及再灌注30、60、90、120 min时，与假手术组相比，缺血再灌注组大鼠各项血流动力学指标有显著改变，表现为:LVSP、+dp/dt max、－dp/dt max、SBP、DBP、MAP 进行性降低，HR 进行性减慢。与I/R组相比，黄芩苷衍生物可剂量依赖性地抑制各时间点的LVSP、±dp/dt max的降低。缺血30 min时，黄芩苷衍生物各组对血压无影响，再灌注期间其可显著抑制SBP、DBP、MAP的进行性降低。缺血30 min至再灌注60 min期间，黄芩苷衍生物对心率无显著影响，再灌注90 min及120 min时，其180 mg/kg组可显著抑制心率过度减慢。与同一时间点缺血再灌注组比较，维拉帕米组大鼠缺血30 min时心率显著减慢，再灌注期间心率变化差异无统计学意义。见图1。

2.2 黄芩苷衍生物对缺血再灌注损伤大鼠心肌梗死范围的影响

实验结果如图2所示，与模型组相比，维拉帕米组可显著缩小心肌梗死范围;剂量依赖性地缩小心肌梗死比例，梗死区重/左心室重:模型组、黄芩苷衍生物45、90及180 mg/kg组的梗死范围分别为(33.1±6.0)、(29.9±5.4)、(24.8±5.0)及(22.3±3.4)%;梗死区重/全心重:模型组、黄芩苷衍生物45、90及180 mg/kg组的梗死范围分别为(21.5±3.9)、(19.9±3.8)、(16.9±3.2)及(15.3±2.8)%。见图2。

3 讨论

心脏的工作性能主要取决于心室肌的收缩和舒张性能［8］，常以LVSP和+dp/dt max反映左心室的收缩功能，以－dp/dt max反映左心室的舒张功能。+dp/dt max是一种评价心肌收缩性能急性改变的可靠而灵敏的指标［9］;在动脉压不变或降低的情况下，－dp/dt max降低则表示心室舒张功能异常。LVSP是间接反映心肌收缩时射血效能的指标，若心肌收缩功能严重减弱，LVSP过低，会导致心脏“泵”的功能衰竭。因此，增强心肌收缩力，提高+dp/dt max及LVSP，可使心脏的“泵”功能得以改善，心输出量增加，而最终发挥治疗心肌缺血的作用。维拉帕米是治疗心肌缺血实验中较常用的阳性对照药，用以证明实验的可信性及实验体系的稳定性。本实验中发现，缺血再灌注组心肌舒缩功能明显下降，与假手术组比较LVSP、+dp/dt max及－dp/dt max随再灌注时间延长而进行性降低。同时，血压和心率也显著降低。注射黄芩苷衍生物后，LVSP、+dp/dt max及－dp/dt max较缺血再灌注组显著升高，且180 mg/kg作用与维拉帕米相当，明显改善了心肌的舒缩功能。此外，黄芩苷衍生物对缺血再灌注后心率的过度减慢有一定的恢复作用，并能显著改善再灌注后SBP、DBP和MAP的降低。这可能与黄芩苷衍生物能加强心肌舒缩功能，提高心输出量有关。提示黄芩苷衍生物能显著改善心肌缺血再灌注损伤时的血流动力学变化，对心功能有一定的保护作用。

在定量组织学方法测定心肌梗死范围的研究中，多采用梗死区占左心室或全心的百分比来表示梗死范围的大小，可直接客观地反映药物对缺血心肌的保护作用。在本实验采用TTC染色法及称重法对心肌梗死范围进行了评价。实验结果显示，与缺血再灌注组相比，黄芩苷衍生物可显著缩小心肌梗死范围，提示其对缺血再灌注损伤心肌有明显的保护作用。

综上所述，静脉注射黄芩苷衍生物对结扎冠状动脉左前降支所致的大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用。其作用机制有待于进一步深入研究。

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