赵小祺 王晓玲 焦 宏 马建伟 陈立峰 王春光
(河北北方学院基础医学院,河北 张家口 075000)
氧化应激参与急性心肌梗死(AMI)后心室重构及充血性心力衰竭的发生〔1〕。中药方剂四逆汤有回阳救逆之功效,据《伤寒论》记载,其可上助心阳。福辛普利是血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI),它具有明显的保护缺血心肌的作用〔2〕。本文从抗氧化损伤角度观察两药预处理对大鼠实验性AMI的保护作用,并探究联合用药的效果。
1.1动物 健康雄性SD大鼠40只,体重250~280 g,中国医学科学院实验动物繁育中心提供。
1.2中药制备及药品试剂 四逆汤由熟附子、干姜、炙甘草按5∶3∶2比例用水煎制成1 g/ml生药。福辛普利由上海施贵宝公司生产,规格:10 mg/片,以0.9%生理盐水配成所需浓度。血管紧张素(Ang)Ⅱ试剂盒购自解放军总医院东亚免疫技术研究所。丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)测试盒购自南京建成生物技术研究所。
1.3分组与给药方法 随机将40只SD 大鼠分为假手术组、AMI模型组、四逆汤组、福辛普利组,四逆汤+福辛普利联合用药组,每组8只。四逆汤按5 ml/kg灌胃,福辛普利按20 mg/kg灌胃,联合用药组按四逆汤2.5 ml/kg福辛普利10 mg/kg灌胃,模型组和假手术组灌服公斤体重相符的生理盐水,每组灌胃容量均为5 ml/kg,1次/d,连续3 d。
1.4实验方法 于末次给药后2 h,按文献〔3〕方法:大鼠麻醉后开胸分离心包,在冠状动脉起始点下方2~3 mm 处用0号丝线结扎冠状动脉,假手术组只穿线绕过冠状动脉前降支而不结扎。术毕迅速将心脏放回胸腔,迅速挤出胸腔内气体,逐层缝合肌肉和皮肤,局部消毒抗菌,整个开胸时间不超过30 s。记录体表心电图,以Ⅱ导联ST 段弓背向上抬高0.2 mV 以上为造模成功。术后24 h,除去造模失败及死亡大鼠,最终获得完整实验资料的大鼠33只,假手术组、模型组和联合用药组各剩余大鼠7只,四逆汤组及福辛普利组各剩余大鼠6只。
1.5指标测定 由腹主动脉取血,分别按照AngⅡ放免试剂盒及MDA、SOD、GSH-Px 试剂盒说明作相应处理,3 000 r/min离心10 min 后,取血清于-20℃以下保存待测。处死动物,取出心脏,用生理盐水洗净心腔内积血,取非梗死区心肌组织150~200 mg,尽快放入1 ml生理盐水中研磨制成匀浆,4℃离心3 000 r/min,15 min,取上清液,-20℃以下保存待测。采用均相竞争放射免疫法测心肌组织AngⅡ含量。
1.6统计学方法 采用SPSS17.0统计软件,组间比较采用单因素方差分析。
2.1动物一般情况 术前各组大鼠活动正常,反应灵敏,一般状态良好。术后24 h,各组大鼠均出现进食量减少,呼吸频率快,精神状况差,活动明显减少,除假手术组外,其他组大鼠均有口鼻及肢体远端发绀;一般状态由好到坏排序为假手术组、联合用药组、福辛普利组、四逆汤组。
2.2四逆汤与福辛普利对AMI大鼠血清MDA、SOD、GSH-Px的影响 与假手术组比较,模型组血清MDA含量明显增加,SOD 及GSH-Px活性明显降低(P<0.05);与模型组比较,各用药组均能明显降低血清MDA含量,并明显提高血清SOD及GSH-Px活性(P<0.05);四逆汤组与福辛普利组的作用效果相当;而联合用药组的抗氧化作用明显优于单药(P<0.05)。见表1。
2.3四逆汤与福辛普利对AMI大鼠血清及心肌组织AngⅡ的影响 模型组血清及心肌组织AngⅡ含量均较假手术组有明显升高(P<0.05,P<0.01);四逆汤组与模型组相比,血清AngⅡ含量显著降低,但仍高于假手术组(P<0.05);福辛普利降低AngⅡ的作用明显大于四逆汤(P<0.05);从心肌组织AngⅡ含量角度来看联合用药的效果优于四逆汤单药。见表2。
表1 四逆汤与福辛普利对AMI大鼠血清MDA,SOD,GSH-Px的影响
表2 四逆汤与福辛普利对AMI大鼠血清及心肌组织AngⅡ的影响
AMI后由于心肌缺血缺氧,触发氧自由基(OFR)的大量产生。OFR是一类化学活性很高的不稳定集团,其对细胞的损伤作用体现在:①直接破坏DNA、RNA,损伤细胞结构和功能,导致代谢紊乱〔4〕。②与细胞膜结构中的多价不饱和脂肪酸发生过氧化反应,引起生物膜脂质过氧化,影响细胞的信号传递。③攻击蛋白质,尤其是具有酶活性的蛋白质,导致其功能丧失。④激活内源性核酸内切酶、酪氨酸激酶,诱导细胞凋亡发生。⑤OFR还可造成mtDNA突变,mtDNA突变时导致了线粒体功能异常,引起氧化磷酸化及ATP生成障碍,能量供应不足后,细胞释放大量凋亡诱导因子诱导细胞凋亡〔5〕。⑥OFR还能上调p53表达、Bax 蛋白表达及下调bcl-2表达〔6,7〕及直接活化Fas/FasL细胞凋亡程序〔8〕以及直接激活凋亡蛋白酶caspase而诱导心肌细胞凋亡〔9〕。另外,高水平的OFR还能损伤血管内皮细胞,使内皮下成分暴露于血流,引起血小板聚集、黏附,血栓形成。大量OFR使血管舒张因子合成减少,缩血管因子合成增加,导致血管舒缩功能紊乱,产生强烈收缩,组织供血减少,缺血缺氧进一步加重,又触发了OFR的产生,形成逐级放大的恶性循环。
福辛普利能有效阻断AngⅡ的生物学效应。而AngⅡ是 AMI后OFR产生增多的重要因素。AMI后,局部肾素-血管紧张素系统激活,产生大量 AngⅡ,使左室心肌细胞加肥加大,每搏输出量增加;与此同时,心腔内压力升高,可维持局部肾素-血管紧张素系统的激活状态,产生更多的 AngⅡ,形成恶性循环。AngⅡ与其受体ATI结合后激活细胞磷脂酶C或A2,引起膜磷脂降解,之后再通过花生四烯酸途径产生大量的OFR〔10〕。另外,AngⅡ可促进交感神经末梢释放儿茶酚胺,使心脏局部的氧化产物增多,导致OFR大量生成〔11〕。基于此,阻断AngⅡ的ACEI福辛普利就成为拮抗OFR的理想药物之一。与模型组比较,福辛普利组大鼠血浆中脂质过氧化产物 MDA明显降低就说明了这一点。此外,本研究结果说明机体对OFR的清除能力增强,这样福辛普利的抗氧化作用就得到了双重保障。
四逆汤是张仲景所著《伤寒论》中回阳救逆的代表方。组成四逆汤的单味药附子和甘草均对LPO有显著抑制作用,根据抑制率大小依次为附子>甘草>干姜,但拆方后没有任何一个单味药可与全方的效应相比。另有研究证实,甘草的主要成分甘草甜素对OFR有显著的淬灭效应〔12〕。本文中四逆汤降低 AMI大鼠血清中MDA并升高SOD、GSH-Px活性也证明了这一点。此外,本研究中结果证实,四逆汤虽有降低AngⅡ的作用,但其效果远较福辛普利弱,在不排除现有样本数目较小有造成的抽样偏差基础上,暂不考虑四逆汤对肾素-血管紧张素系统有明显抑制作用。因此,四逆汤可能并不通过此途径来保护心肌细胞免受氧化损伤。至少其主要的抗氧化机制不是通过抑制肾素-血管紧张素系统实现的,而是存在其他更主要的机制,有待于进一步探究。
在拮抗OFR方面,四逆汤单用与福辛普利单用的效果相当,而二者联合应用时,其降低MDA含量、增强SOD、GSH-Px活性的作用明显强于单药。其原因可能是两药的达到拮抗OFR效应的主要途径和机制不同,因此,半剂量联合应用时,两药起到了相辅相成的作用,使各自药效放大,这一点类似于中药方剂中配伍的理念。
本研究证明中药四逆汤与西药福辛普利联用,其抗氧化作用明显。但其临床疗效还需进一步研究证实。
4 参考文献
1Kinugawa S,Tsutsui H,Hayashidani S,etal.Treatment with dimythylthiourea prevents left ventricular remodeling and failure after experimental myocardial infarction in mice:role of oxidative stress〔J〕.Circ Res,2000;87(5):392-8.
2Kim GT,Chun YS,Park JW,etal.Role of apoptosis inducing factor in myocardial cell death by ischemia-reperfusion〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2003;309 :619-24.
3焦 宏,任 炜,陈彦静,等.参麦注射液对 AMI 大鼠血浆及心肌组织中AngⅡ含量的影响〔J〕.山东医药,2007;47(16):14-5.
4Limoli CL,Kaplan MI, Gledzlnski E,etal.Attenuation of radiation-induced genomicia instability by free radical scavengers and cellular profliferation〔J〕.Free Radic Biol Med,2001;31(1):10-9.
5李红霞.妇科肿瘤组织中细胞凋亡相关基因表达及其与mtDNA突变相关性的研究〔J〕.中国优生与遗传杂志,2003;11(1):34-6.
6沈剑刚,丘幸生.一氧化氮和氧自由基诱导缺氧再给氧心肌细胞凋亡的p53和bcl-2信号通路研究〔J〕.中国科学,2002;32(5):436-46.
7李 彬,温 昱.肢体缺血/再灌注后氧自由基与Bax蛋白、细胞凋亡的关系〔J〕.解剖学进展,2003;9(4):306-7.
8翟声平,柴文戍.Fas/FasL与氧自由基在肺纤维化大鼠细胞凋亡中的作用研究〔J〕.中国全科医学,2007;10(9):711-3.
9杨 铭,范冬梅,刘银星,等.抗CD20嵌合抗体突变型Fab片断诱导凋亡过程中活性氧Caspase-3 的变化〔J〕.肿瘤防治研究,2005;32(11):673-6.
10Zughaib ME,Sun JZ.Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitors on myocardial ischemia/reperfusion injury in rats〔J〕.Hypertension,1996;27(1):7-13.
11赵学忠,秦 玲,于小风,等.福辛普利对急性心肌梗死大鼠心室重构的影响〔J〕.中国心血管病研究杂志,2003;1(1):50-4.
12吴伟康,罗汉川,侯 灿.四逆汤清除氧自由基及抑制心肌脂质过氧化反应的体外试验〔J〕.中国中药杂志,1995;20(11):690-1.