梁 涛 耿 珊 周玲玲 葛华雯 王新宇
(南京中医药大学,江苏 南京 210023)
附子干姜配伍对阿霉素致大鼠慢性心衰的治疗作用
梁 涛 耿 珊 周玲玲 葛华雯 王新宇
(南京中医药大学,江苏 南京 210023)
目的 观察附子干姜配伍治疗阿霉素(ADR)致慢性心衰的作用,并探讨其作用机理。方法 采用盐酸ADR腹腔注射方法,建立慢性心力衰竭大鼠模型,将SD大鼠随机分为6组:对照组,模型组,附子高、低剂量组(3.3,1.65g/kg),附子干姜(1∶1)高、低剂量组(6.7,3.3g/kg)。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清中去甲肾上腺素(NE)、内皮素-1(ET-1)和心脏组织中Na+-K+-ATPase的活性,运用蛋白免疫印迹杂交法(Western Blot)检测心脏组织蛋白Junctophilin-2(JP2)的蛋白表达。结果 与模型组比较,附子和附子干姜配伍血清中NE及ET-1含量显著降低,心脏组织中Na+-K+-ATPase含量及JP2的蛋白表达显著升高,其中附子干姜(1∶1)高剂量组作用更显著(P<0.01)。结论 附子与附子干姜(1∶1)配伍对ADR致慢性心衰的作用,可能与其增加心脏组织Na+-K+-ATPase活性,上调Junctophilin-2(JP2)的蛋白表达有关。
附子 干姜 阿霉素 心力衰竭
慢性心力衰竭(CHF)是一组复杂的临床综合征,是多种心脏疾病的终末期表现。ADR是一种广谱高效的蒽醌类肿瘤化疗药物,对白血病、淋巴瘤等多种肿瘤的化疗效果良好。长期大剂量使用会引起中毒性心肌炎、心肌病和心律失常,甚至出现严重的心力衰竭[1]。在近几年关于治疗慢性心衰药物的研究报道中,大多数是附子干姜配伍在抗氧化应激,凋亡等方面的研究,对慢性心衰作用的发生机制并不明确。本实验通过附子干姜配伍探究其治疗ADR致慢性心衰的机制。现报告如下。
1.1 实验动物及分组 SD大鼠,雌雄各半,体质量200~220g,由上海斯莱克实验动物有限责任公司[SCXK(沪):2007-0005]提供。自由饮水,室温(20±2)℃,湿度50%~60%。SD大鼠60只,随机分为6组,每组10只,即对照组、模型组、附子高剂量组(3.3g/kg)、附子低剂量组(1.65g/kg)、附子干姜(1∶1)高剂量组(6.7g/kg)、附子干姜(1∶1)低剂量组(3.3g/kg)。对照组及模型组在造模同时每日灌胃0.9%氯化钠注射液,两附子组,附子干姜(1∶1)组等体积灌胃给药,每日1次,连续16d,给药体积1mL/100g。
1.2 试剂与仪器 附子(黑顺片)、干姜原药材购于南京解放军第四五四医院药剂科,质量符合《中国药典》2010版一部规定;注射用盐酸ADR,浙江海正药业股份有限公司,批号:111003;内参一抗(β-Actin),Immunoway;二抗(羊抗兔IgG-HRP),Jackson,批号111-035-003;Noradrenaline(NE)测定试剂盒、Endothelin 1(ET-1)测定试剂盒、Na+-K+-ATPase测定试剂盒,南京建成生物工程研究所;全蛋白抽提试剂盒,南京凯基生物科技发展有限公司);ECL检测试剂盒,南京鹭飞生物技术有限公司。附子高剂量:称取附子500g,加10倍量水浸泡30min,煎煮1h过滤,连续煎煮3次,合并3次滤液,于水浴锅上浓缩至1.5L,即每mL相当于生药0.33g。附子低剂量:取附子高剂量,稀释1/2。附子干姜(1∶1)高剂量:称取附子、干姜各500g,加10倍量水浸泡30min,煎煮1h过滤,连续煎煮3次,合并3次滤液,于水浴锅上浓缩至1.5L,即每mL相当于生药0.67g。附子干姜(1∶1)低剂量:取附子干姜高剂量,稀释1/2,得附子干姜水煎液低剂量。电子天平,天津市天马仪器厂,型号TD6001;分析天平,上海精科天美科学仪器有限公司,型号FA1204B;华东电子酶标仪,南京华东电子集团医疗装备有限责任公司,型号DG5033A;Western电泳仪,美国Bio-Rad,型号164-5051;PVDF膜,PALL,型号65421;高速冷冻离心机,美国科俊仪器公司,型号SH03014;电热恒温干燥箱,上海润东荣丰科学仪器有限公司,型号101-AS-3;多用脱色摇床,江苏金坛市正基仪器厂,型号HY-4。
1.3 模型制备 参照文献进行改进[2],采用盐酸ADR造模,腹腔注射盐酸ADR,剂量分别为1,1.5,2,2.5mg/kg,每个剂量给药2次,共8次,累计剂量14mg/kg,隔日1次,持续16d。
1.4 实验方法 Western Blot方法测定:JP2的蛋白表达参照文献[3-4]将样本进行SDS-PAGE凝胶电泳。经SDS-PAGE凝胶电泳分离后,蛋白质采用湿电转移法转移至PVDF膜上,5%脱脂奶粉封闭液封闭(室温,1h),弃去封闭液。按约0.1mL/cm2的量加入封闭液和适量一抗junctophilin2抗体(abcam公司,ab110056)、β-actin(abcam公司,ab8227)抗体(1∶4000)。将膜与HRP结合的二抗(辣根过氧化酶标记抗体,二抗用封闭液1:5000稀释)室温下摇荡孵育用PBST充分洗膜,漂洗5次,每次5min。采用ECL化学发光试剂盒,显影定影,对胶片灰度扫描。应用BIO-RAD图像分析软件对Western blot杂交条带进行扫描,以JP2蛋白条带灰度值与β-actin条带灰度值比值表示组织中JP2蛋白表达水平。
1.5 指标的检测 血清中NE、ET-1测定:灌胃给药第17日,颈总动脉取血3000r/min,离心10min,取血清,采用Elisa法测定血清中NE、ET-1的含量。心脏组织中Na+-K+-ATPase活性测定:称取心脏,制成10%的组织匀浆,2500r/min,离心10min,取上清,采用Elisa法测定心脏组织匀浆中Na+-K+-ATPase的活性。
1.6 统计学处理 应用SPSS统计学软件进行单因素方差分析,实验数据均以(±s)表示,组间进行t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 附子干姜配伍对心衰大鼠血浆中NE和ET-1、心脏组织中Na+-K+-ATPase含量的影响 见表1。实验结果表明,与模型组相比,附子干姜(1∶1)高剂量组NE含量显著降低,附子高剂量组,附子干姜(1∶1)高及低剂量组ET-1的含量显著降低,心脏组织中Na+-K+-ATPase附子高剂量组,附子干姜(1∶1)高、低剂量组显著升高,其中附子干姜(1∶1)高剂量组变化更为显著(均P<0.05或P<0.01)。
表1 附子干姜对心衰大鼠心脏组织中Na+-K+-ATPase和血清NE、ET含量影响(±s)
表1 附子干姜对心衰大鼠心脏组织中Na+-K+-ATPase和血清NE、ET含量影响(±s)
与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。下同。
分组 n对照组 10模型组 10附子高剂量组 10 Na+-K+-ATPase(U/mgprot)NE(ng/L)ET-1(ng/L)0.81±0.15** 73.28±10.43*39.86±3.23**0.34±0.09 87.84±3.14 51.17±2.96 0.45±0.07* 80.63±8.63 43.21±5.12*附子低剂量组 10 0.43±0.08 83.55±7.90 44.92±5.45附子干姜(1∶1)高剂量组 10 0.68±0.10** 76.10±8.34*43.28±3.12**附子干姜(1∶1)低剂量组 10 0.50±0.09* 79.40±9.51 45.40±3.29*
2.2 附子干姜配伍对心衰大鼠心脏组织中JP2蛋白表达的影响 见表2。与模型组相比,附子高剂量组,附子干姜(1∶1)高、低剂量组大鼠心脏组织中JP2的蛋白表达都有所上调,其中附子干姜(1∶1)高剂量组JP2的蛋白表达上调更显著(P<0.01)。
表2 附子干姜对心衰大鼠心脏组织中JP2蛋白表达影响(±s)
表2 附子干姜对心衰大鼠心脏组织中JP2蛋白表达影响(±s)
分组 n对照组 10模型组 10附子高剂量组 10 Junctophilin-2(JP2)蛋白表达1.04±0.03**0.22±0.04 0.58±0.13*附子低剂量组 10 0.42±0.11附子干姜(1∶1)高剂量组 10 0.66±0.05**附子干姜(1∶1)低剂量组 10 0.51±0.09*
心力衰竭时心脏去甲肾上腺素转运蛋白介导的NE再摄取功能遇到障碍,细胞外间隙NE的长期慢性持续性蓄积,导致肾上腺素能受体过度激活,并诱导心肌肥厚和心室重构[5]。ET-1是机体内一种强烈的缩血管物质,由血管内皮细胞和心肌细胞等分泌产生。ET-1可促进心肌细胞、血管平滑肌细胞等合成和释放AngⅡ,并可促进心脏成纤维细胞的增殖和胶原的合成。研究发现,慢性心衰可伴有ET-1水平的增高[6]。综上所述在慢性心衰发生时,NE和ET-1含量都是有所升高,可以看作它的一种判定指标。
图1 附子干姜对心力衰竭大鼠JP2蛋白表达的影响
Na+-K+-ATPase广泛分布于细胞膜上,在CHF的病理生理过程中,Ca2+调节的改变是各种机制的中心环节,心肌细胞膜Na+-K+-ATPase的蛋白水平和活化程度是细胞内Ca2+稳态的关键因素。经研究表明,CHF时Na+-K+-ATPase活性降低,细胞内Na+升高,Na+-K+交换增强,导致线粒体功能障碍,ATP生成减少,依靠能量的质膜及肌浆膜Ca2+-ATPase因能量不足不能将肌浆过多的Ca2+泵出或摄入肌浆网,致使心肌细胞出现钙超载[7]。本次实验结果中显示,附子、附子干姜(1∶1)配伍组Na+-K+-ATPase活性都有所增加,其中附子干姜(1∶1)高剂量组活性增加更明显,这为附子干姜配伍产生的强心作用比附子的更显著提供了理论依据。附子干姜配伍的强心作用可能与心脏组织中Na+-K+-ATPase活性变化有关。
Junctophilin蛋白是维持细胞膜与内质网/肌质网(ER/SR)膜联接复合物的关键分子。研究表明,JP2通过N端附近的重复MORN结构域与细胞膜相互联结,并通过C端锚定于肌质网[8],JP2是维持二联体结构稳定的基础,对维持钙致钙释放分子耦联效率起着至关重要的作用[9]。在心肌肥厚和心力衰竭过程中,JP2的表达水平显著降低,并且二联体结构受到损害[10]。本次实验结果显示,附子、附子干姜(1∶1)各剂量组大鼠心脏组织中JP2蛋白表达上调,其中附子干姜(1∶1)高剂量组大JP2蛋白表达上调更显著,其强心机理可能与JP2蛋白表达上调有关。
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Study on the Compatibility of Aconite and Dried Ginger Treating Rats with Adriamycin-induced Chronic Heart Failure
LIANG Tao,GEN Shan,ZHOU Lingling,et al.
Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu,Nanjing 210023,China
Objective:To study the compatibility of aconite and dried ginger treating rats with adriamycin-induced chronic heart failure and to explore its mechanism.Methods:Hydrochloride adriamycin injection was applied to establish an chronic heart failure animal model.SD rats were randomly divided into 6 groups:normal group,model group,aconite high and low dose groups(3.3,1.65g/kg),and aconite and dried ginger(1∶1)high and low dose groups(6.7,3.3g/kg).The content of NE and ET-1 in rat serum and activity of Na+-K+-ATPase in cardiac tissue were detected by ELISA.JP2 protein expression in heart tissue was detected by western blot.Results:Compared with model group,the levels of NE and ET-1 in serum significantly decreased while the activity of Na+-K+-ATPase and expression of Junctophilin-2(JP2)protein in cardiac tissue significantly increased.Compatibility of aconite and dried ginger(1∶1)had more significant effect on the high dose group.Conclusion:Compatibility of aconite and dried ginger treating adriamycin-induced chronic heart failure may relate to increasing activity of Na+-K+-ATPase and enhancing expression of Junctophilin-2(JP2)protein.
Aconite;Dried ginger;Adriamycin;Heart failure
R285.5
A
1004-745X(2014)10-1821-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.018
2014-07-02)
南京中医药大学国家基金预研基金科研课题(12XYY08)