芪附汤对心肌缺血再灌注损伤大鼠心电图和血流动力学变化的影响

★ 朱杰 陈兰英 罗园红 骆瑶

(1.中药固体制剂制造技术国家工程研究中心 江西 南昌330006;2.江西中医药大学 江西 南昌330004)

心肌缺血-再灌注损伤(myocardial ischemiareperfusion injury)或称再灌注损伤，是指组织缺血一段时间，当血流重新恢复后，心肌细胞功能和结构不但没有恢复，反而损伤加重，甚至出现不可逆性损伤的现象，伴发于冠心病、心绞痛、急性心肌梗死再通等常见的病理过程［1，2］。芪附汤源自《魏氏家藏方》，由黄芪和炮附子组成，为益气回阳之经典名方，主治阳虚汗证;心肌缺血再灌注损伤中医辨证为气虚阳弱，同《济生续方》的芪附汤记载主治气虚阳弱适应症相符，也同《济阴纲目》的芪附汤记载主治阳气虚脱适应症基本一致［3］。现代药理研究表明方中黄芪、炮附子均具有改善心肌功能，保护心脏的作用。其中黄芪有强心作用，对心肌缺血缺氧、缺血-再灌注损伤、缺氧缺糖/复氧复糖损伤的心肌均有明显的保护作用，同时对冠状动脉有直接扩张作用［4］。附子中的乌头属类生物碱具有扩张冠状血管和四肢血管的作用［5］。古代医家运用芪附汤治疗阳虚自汗，目前中医临床运用芪附汤加味治疗冠心病、心绞痛等［6］。本实验通过结扎大鼠心脏冠状动脉左前降支复制心肌缺血再灌注模型，研究芪附汤对心肌缺血再灌注损伤的保护作用，探讨芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤药效作用规律，为芪附汤抗大鼠心肌缺血再灌注损伤的临床应用提供实验依据。

1 材料

1.1 动物 雄性SD大鼠，30只，体重280～320g，购于北京维通利华实验动物技术有限公司，合格证号:SCXK(京)2012-0001。

1.2 药物 芪附汤原药材黄芪、炮附子购于江西中医药大学附属医院中药房，经江西中医药大学中药鉴定教研室鉴定符合2010版《中国药典》标准;盐酸维拉帕米片(广东华南药业集团有限公司，批号:121101)。

1.3 试剂 乌拉坦(国药集团化学试剂有限公司，批号T20120214)，肝素钠注射液(南京新百药也有限公司，批号:100304)，甲醛溶液(西陇化工厂股份有限公司，批号:1203112)。

1.4 仪器 PowerLab8/sp电生理记录仪(澳洲埃德公司);TKR-400H电动呼吸机(江西特力中益呼吸设备有限公司);全自动生化分析仪(日本FURUNO ELECTRIC，型号:Sysmex chemix-180);恒温水浴箱(上海教学仪器厂生产);台式离心机(上海安亭科学仪器厂，型号:TDL-5);分析天平(德国赛多利斯，型号:SartoriusBS124s)。

2 方法

2.1 药物制备 将购得的芪附汤原药材按原方1∶1(黄芪120g，炮附子120g)，炮附子先单独加水800mL浸泡90分钟，然后单煎90分钟，其后加入黄芪，再煎100分钟，总用水量1600mL，水浴浓缩至200mL，水浴浓缩后相当于1.2g(生药)/mL，4℃冷藏，备用，实验时配成所需溶度给药，芪附汤高、低给药剂量给药溶度分别为1.2g(生药)/kg、0.6g(生药)/kg。

2.2 分组及给药 取大鼠30只，将大鼠随机分成以下5组，每组6只动物，即:空白组、模型组、阳性组-盐酸维拉帕米片(4mg/kg)、芪附汤高剂量给药组(1.2g生药/kg)、芪附汤低剂量给药组(0.6g生药/kg)。

在模型复制前5天按相应剂量给药，每天1次，连续5天，灌胃容量为1mL/100g，模型组与空白组给予等量的生理盐水。

2.3 模型制备 大鼠20%乌拉坦(0.6mL/100g)麻醉，固定于恒温(37℃)鼠兔解剖台上;颈部被毛，纵向剪开颈部皮肤，分离气管;于环状软骨下1～2mm处剪开气管，接动物呼吸机(频率:90次/min，吸呼比为1∶1.5);3～5肋间开胸，撑开胸腔，镊子撕开心包膜，充分暴露心脏并稳定5分钟;心脏表面滴蘸盐酸利多卡因注射液;用穿有5/0缝合线的小圆针从左心耳下缘1.5mm处进针，垂直于左前降支由肺动脉圆锥旁出针，进针深度控制在1.5mm左右，宽度为1.5～2mm，静置3～5min后滴1～2滴2mg/mL的盐酸利多卡因注射液于心脏表面，将一小硅胶管垫与血管与结扎线之间，将血管与硅胶管一起打一活结结扎。结扎后30min松开结扎线复灌。空白组只穿线不结扎，其余操作与手术组相同。结扎左冠状动脉前降支后迅速关闭胸腔，待动物稳定30min后打开胸腔打开结扎线，复制大鼠心肌缺血-再灌注模型，以结扎后肉眼见左室前壁呈紫色或灰白色，10～30min内心电图见ST段或T波高耸为结扎成功标志;以抬高的ST下降50%以上，复灌后缺血部位恢复至红润为再灌注成功的标志。

2.4 观察指标

2.4.1 心电图ST段变化值 造模前，Ⅱ导联测心电图，观察结扎前、结扎后30min、再灌后1h、2h、3h各个时间点ST段、T波高度等的变化，同时计算ST段的变化值-△ST值。(△ST值=结扎后30minST值-复灌后ST值)。

2.4.2 血流动力学指标的测定 造模前，分离左股动脉和右劲动脉，行动脉插管术，连接压力换能器，导入Power-Lab多道生理记录仪，全程描记左心室压力、动脉压曲线，测得左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左室内压最大变化速率(±dp/dtmax)、收缩压(SAP)、舒张压(DAP)、平均动脉压(MAP)。

3 结果

3.1 心电图ST段变化值测定结果 观察大鼠结扎后心电图ST段变化值发现，大鼠结扎30min后ST值达到最大(见附录图1)，再灌注后ST值均有降低，降低的ST值称为ST段回落值-△ST值(△ST值=结扎后30minST值-复灌后ST值)。造模后，模型组大鼠各时间△ST值较空白组大鼠均显著增加(P＜0.01)，表明造模成功。芪附汤高、低剂量组较模型组在造模后1h显著减少(P＜0.01)，结果见表1，参见附录图1。注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

表1 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤ST值变化的影响(±s，n=6)

表1 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤ST值变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

组别ST值30min 1h 2h 3h空白组 0.10±0.03 0.12±0.05 0.10±0.04 0.10±0.04 0.1开胸前 结扎0.25±0.06 0.25±0.05 1±0.05回落值 0.01±0.05 0.01±0.04 0.01±0.04模型组 0.09±0.07 0.50±0.13 0.32±0.14 0.27±0.14 0.31±0.13回落值 0.18±0.03## 0.21±0.04## 0.21±0.04##阳性组 0.10±0.04 0.50±0.07 0.24±0.04 0.21±0.05 0.21±0.09回落值 0.25±0.03＊＊ 0.28±0.05* 0.27±0.04芪附高剂量组 0.12±0.07 0.48±0.08 0.26±0.11 0.25±0.10 0.24±0.11回落值 0.25±0.02＊＊ 0.25±0.04 0.26±0.04芪附低剂量组 0.12±0.03 0.48±0.08 0.23±0.09 0.23±0.10 0.23±0.10回落值 0.25±0.02＊＊

表2 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室收缩压变化的影响(±s，n=6)

表2 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室收缩压变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

30min 1h 2h 3h空白组 130.3±6.3 119.1±12.4 120.1±6.2 125.8±8.2 12组别 左室收缩压(LVSP)开胸前 结扎-10.9±17.0 7.4±12.7变化值 -10.2±6.8 -4.5±5.0 -2.9±10.2模型组 141.8±17.7 125.2±10.3 121.0±19.1 117.9±18.3 114.2±18.5变化值 -20.8±12.9 -25.3±5.4# -29.0±10.5#阳性组 118.8±10.8 109.8±12.5 104.8±10.3 102.3±6.3 101.3±8.0变化值 -14.0±7.1 -18.5±5.5* -19.2±8.4芪附高剂量组 137.5±10.0 132.3±7.2 132.1±11.8 136.2±18.0 125.5±21.8变化值 -5.5±13.0 -1.3±18.3* -15.4±16.4芪附低剂量组 134.2±12.2 127.2±14.5 128.4±18.8 127.3±11.4 125.8±8.7变化值 -5.8±26.4 -6.9±17.5*

表3 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室舒张末压变化的影响(±s，n=6)

表3 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室舒张末压变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

30min 1h 2h 3h空白组组别左室舒张末压(LVEDP)开胸前 结扎0.5±2.4 0.7±1.3 0.9±1.1 6.3±3.2 7.0±3.6 6.6±2.5 6.7±3.2 6.3±3.6变化值 0.3±1.3 0.4±0.8 -0.1±1.2模型组 6.4±2.1 9.9±3.5 7.9±3.4 7.9±3.6 7.8±3.3变化值 1.5±2.6 1.5±2.9 0.7±3.4阳性组 7.5±1.8 10.6±2.2 9.5±2.1 9.2±1.8 8.8±1.5变化值 2.1±2.4 1.7±3.1 1.4±2.4芪附高剂量组 6.9±2.0 11.9±2.1 10.5±2.7 9.1±2.4 9.3±2.7变化值 4.5±1.9 2.7±1.6 2.4±1.3芪附低剂量组 6.7±2.4 8.7±1.5 7.0±2.9 7.0±1.7 7.2±1.9变化值

表4 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室内压最大上升速率的影响(±s，n=6)

表4 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室内压最大上升速率的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

30min 1h 2h 3h空白组 7564±557 7236±477 7308±537 7287±537 7198±705组别 左室内压最大上升速率(+dp/dtmax)开胸前 结扎-1262.1±493.6 -1024.0±737.6变化值-255.7±132.7 -277.2±61.9 -366.3±170.7模型组 7781±1623 6629±1313 5909±1291 6154±1368 6164±1501变化值 -1943.9±377.5## -1684.0±473.0## -1617.5±1，107.1#阳性组 6167±1491 5181±1175 5036±1361 4937±1326 4760±831变化值 -1130.9±283.5＊＊ -1260.8±434.7 -1573.5±738.8芪附高剂量组 7599±1630 6238±1306 6417±1648 6412±1811 6512±1545变化值 -1181.4±206.8＊＊ -1186.9±563.5 -1086.7±680.1芪附低剂量组 7861±805 6608±1，225 6819±819 6635±980 6707±1172变化值 -1057.4±247.2＊＊

表5 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室内压最大下降速率变化的影响(±s，n=6)

表5 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤左室内压最大下降速率变化的影响(±s，n=6)

30min 1h 2h 3h空白组 -4495±1220 -3905±1484 -3990±952 -4042±1261组别 左室内压最大下降速率(-dp/dtmax)开胸前 结扎1049±759-4010±876变化值 688±261 662±584 683±496模型组 -4738±1823 -4032±1078 -3687±1248 -3302±1088 -3013±839变化值 1704±953# 2175±922# 2352±1333#阳性组 -4315±396 -3662±534 -3356±512 -3076±521 -3204±524变化值 960±191 1159±244* 1111±452芪附高剂量组 -4296±1081 -3254±2081 -3713±838 -3406±836 -3184±970变化值 939±485 885±554* 1163±656芪附低剂量组 -4570±1381 -4392±1069 -4475±647 -4202±515 -4006±800变化值 1358±794 922±670*

表6 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤动脉收缩压变化的影响(±s，n=6)

表6 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤动脉收缩压变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

30min 1h 2h 3h空白组 129.4±10.8 112.7±13.7 107.4±25.2 114.3±7.9组别 收缩压(SAP)开胸前 结扎-29.6±17.0 -25.7±13.8 -22.3±12.2 120.1±3.3变化值 -22.0±18.7 -15.2±9.9 -9.3±8.4模型组 148.2±13.8 131.1±9.4 124.6±11.0 117.9±13.1 113.8±13.7变化值 -29.2±17.6 -36.5±13.0# -40.6±19.4#阳性组 100.6±9.7 95.1±13.7 94.5±11.9 92.0±9.8 94.0±10.6变化值 -7.7±8.0 -10.3±7.3＊＊ -8.1±8.5*芪附高剂量组 143.4±10.6 134.9±12.5 129.5±12.5 123.9±13.2 123.7±8.7变化值 -13.8±4.1 -19.5±8.8* -19.7±4.7芪附低剂量组 134.1±18.1 116.1±22.7 116.9±29.5 118.0±27.6 116.9±21.0变化值

表7 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤动脉舒张压变化的影响(±s，n=6)

表7 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤动脉舒张压变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

±5.7变化值 -7.2±6.5 -7.6±6.9 -5.1±5.2模型组 76.9±9.2 71.5±7.7 65.5±9.4 59.7±12.0 58.5±10.3变化值 -21.0±10.3 -28.2±7.3# -27.9±10.6#阳性组 55.3±6.1 54.1±7.5 52.8±7.1 49.9±4.4 50.3±5.4变化值 -2.5±6.8 -5.4±5.2 -5.0±5.2芪附高剂量组 79.3±6.5 75.9±10.0 71.2±13.6 67.7±13.5 67.5±10.6变化值 -8.1±11.2 -11.6±11.6* -11.8±8.9*芪附低剂量组 67.9±12.1 59.7±15.3 58.5±18.5 58.1±21.8 60.4±15.2变化值 -18.4±3.7 -15.1±3.7* -10.9±2.7 30min 1h 2h 3h空白组 65.7±10.1 59.9±11.2 58.5±8.9 58.1±11.5 60.6组别 舒张压(DAP)开胸前 结扎*

表8 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤平均动脉压变化的影响(±s，n=6)

表8 芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤平均动脉压变化的影响(±s，n=6)

注:与空白组比较:#P＜0.05，##P ＜0.01;与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P ＜0.01。

30min 1h 2h 3h空白组 90.7±13.3 73.1±15.9 75.6±14.7 75.6±17.1 80.组别 平均动脉压(MAP)开胸前 结扎-18.2±11.3 -14.8±8.6 -10.5±4.6 4±11.8变化值 -15.1±4.2 -15.1±3.9 -10.2±1.6模型组 109.2±8.0 97.4±6.9 91.1±10.3 86.5±10.1 83.1±13.1变化值 -18.1±11.5 -22.7±8.3# -26.1±13.1#阳性组 73.5±8.6 72.2±11.1 71.0±10.4 68.2±7.0 68.9±7.3变化值 -2.5±8.5 -6.3±5.2* -5.6±4.5*芪附高剂量组 103.8±7.6 102.2±8.6 97.4±12.2 93.0±12.7 92.7±7.6变化值 -6.4±8.5 -10.9±10.0* -11.2±6.0芪附低剂量组 91.9±12.5 83.5±18.2 83.2±23.6 84.4±22.3 84.0±15.4变化值

3.2 左室功能变化测定结果 造模后，模型组大鼠左心室收缩压(LVSP)与空白组大鼠比较在2h、3h显著降低(P＜0.05)，芪附汤高、低剂量给药组大鼠较模型组在造模后2h有显著升高(P＜0.05)，见表2，参见附录图1;模型组大鼠左室舒张末压(LVEDP)与空白组大鼠比较无显著差异，见表3，参见附录图1;模型组大鼠左室内压最大上升速率(+dp/dt max)与空白组大鼠比较均显著降低(P＜0.01或P＜0.05)，芪附汤高、低剂量给药组大鼠较模型组在造模后1h有显著升高(P＜0.01)，见表4，参见附录图1;模型组大鼠左室内压最大下降速率(-dp/dt max)与空白组大鼠比较均显著升高(P＜0.05)，芪附汤高、低剂量给药组大鼠较模型组比较在造模后2h显著降低(P＜0.05)，见表5，参见附录图1。

3.3 动脉血流动力学变化测定结果 造模后，模型组大鼠收缩压(SAP)与空白组大鼠比较在2h、3h显著降低(P＜0.05)，芪附汤低剂量给药组大鼠较模型组造模后无显著性差异，芪附汤高剂量给药组大鼠与模型组大鼠比较，在造模后2h显著升高(P＜0.05)见表6，参见附录图1;模型组大鼠舒张压(DAP)与空白组大鼠比较在2h、3h显著降低(P＜0.05)，芪附汤高、低剂量给药组大鼠较模型组在造模后2h、3h显著升高(P＜0.05)，见表7，参见附录图1;模型组大鼠平均动脉压(MAP)与空白组大鼠比较在2h、3h显著降低(P＜0.05)，芪附汤高给药组大鼠较模型组在造模后2h显著升高(P＜0.05)，见表8，参见附录图1。

4 讨论

结扎大鼠冠状动脉左前降支会引起冠脉供血不足，导致心肌氧等物质供应不足和代谢产物的清除减少，进而引起心肌细胞损伤，此时冠脉血流的复灌是防止心肌细胞进一步坏死的必要措施［7］。但是，近年来大量研究表明，大鼠冠脉缺血一段时间后重新恢复其冠脉血液供应，不一定都会恢复其正常的功能与结构，反而出现心肌损伤进一步加重的表现，这种在心肌缺血基础上恢复血流后，组织损伤加重、甚至发生不可逆性损伤的现象称为心肌缺血-再灌注损伤［8］。

现代研究表明，由结扎大鼠冠状动脉左前降支引起的缺血再灌注损伤模型是稳定、可靠的，结扎冠脉后ST段抬高，恢复血流后ST段显著回落，标志造模成功［9］。心肌缺血再灌注一段时间后，大鼠外周动脉血压和左心室舒缩功能均会伴随发生一定程度的改变［10］。

本实验研究表明，芪附汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤有显著的保护作用。在1～2h左右，芪附汤能显著降低心肌缺血再灌注损伤大鼠的ST段抬高值(P＜0.01)，减少心肌损伤;明显抑制 LVSP、+dp/dt max的降低和-dp/dt max的抬高(P＜0.01或P＜0.05)，改善心室舒缩功能;在2～3h左右，芪附汤高剂量给药组能明显抑制SAP、DAP、MAP的降低，而芪附汤低剂量给药组只对DAP的降低有显著抑制作用，表明芪附汤在改善外周动脉血压变化方面，芪附汤高剂量较低剂量效果好。

以上实验表明，芪附汤对心肌缺血再灌注损伤有明显的保护作用，且呈现出一定的药效作用规律，此实验为芪附汤临床用于治疗冠心病、心绞痛等提供了实验依据。

附录图1:各组部分时间点股动脉压曲线、左心室压曲线和心电图。

图1 空白组

图2 模型组

图3 阳性组

图4 高剂量组

图5 低剂量组

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