杨 萍,彭吉霞,陈德森,朱克刚
(1. 湖北省十堰市太和医院(湖北医药学院附属医院),湖北 十堰 442000;2. 湖北医药学院,湖北 十堰 442000)
大株红景天注射液对大鼠心肌缺血预处理血管内皮生长因子的影响
杨 萍1,彭吉霞2,陈德森2,朱克刚2
(1. 湖北省十堰市太和医院(湖北医药学院附属医院),湖北 十堰 442000;2. 湖北医药学院,湖北 十堰 442000)
目的 研究大株红景天注射液对大鼠急性心肌缺血预处理后血管内皮生长因子(VEGF)表达的作用机制。方法 大鼠24只随机分为对照组、模型组、缺血预处理组。模型组、缺血预处理组经尾静脉注射垂体后叶素制作大鼠急性心肌缺血模型,分别于造模前、造模1 h及治疗1周后采用双抗体夹心ELISA法测定各组大鼠胎肝激酶1(FLK-1)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、VEGF基因及蛋白表达情况。结果 缺血预处理组在造模1 h及治疗1周后FLK-1及 FLK-1mRNA、 HIF-1α及 HIF-1α mRNA、VEGF及VEGF mRNA的表达明显增高,与对照组、模型组及同组缺血预处理前比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论大株红景天注射液可促使急性心肌缺血大鼠缺血心肌血管内皮新生,减轻血管内皮炎症反应及损伤程度,对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤有一定的保护作用。
大鼠;大株红景天注射液;心肌缺血预处理;血管内皮生长因子
Key works: rat; Rhodiola crenulate injection; myocardial ischemic preconditioning; vascular endothelial growth factor
冠脉溶栓术、冠脉搭桥术、急性心肌梗死、心肌梗死再通术等疾病和手术常引起急性心肌缺血再灌注损伤[1],故寻找安全可靠的治疗心肌缺血再灌注损伤及缺血预处理药物尤其重要。血管内皮生长因子(VEGF)具有增加微小静脉血管的通透性、促使血管内皮细胞分裂增殖及诱导血管生成等作用[2]。红景天注射液能增加VEGF表达,具有抗缺氧、抑制过氧化脂质的产生[3]、改善冠状动脉血流、抑制血栓形成的作用,可预防和治疗血管再狭窄及保护缺血心肌[4],临床常用于此类疾病的辅助治疗。由于大株红景天注射液对大鼠缺血心肌血管内皮再生的影响及其机制鲜有临床及实验报道,故本实验经尾静脉注射垂体后叶素制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,采用该注射液对大鼠急性心肌缺血预处理,系统观察了其对心肌VEGF表达的影响,旨在为其临床应用提供实验及理论依据。
1.1实验动物 SD大鼠24只,鼠龄30~60 d,体质量(200±20)g,由湖北医药学院实验动物中心提供,实验动物设施使用许可证号:SYXK(鄂)2011-0031,实验动物生产许可证号:SCXK(鄂)2011-0008。动物房温度18~25 ℃,湿度50%~75%,12 h交替光照,分笼饲养,自由饮水,普通饲料喂养,每天观察动物进食情况,称体质量,及时清理粪便。采用随机数字表编号将大鼠随机分为对照组、模型组、缺血预处理组,每组8只。
1.2仪器及药品 大株红景天注射液(杭州正大青春宝药业有限公司,10 mL/支,国药准字Z330220021,批号:010873)。VEGF、胎肝激酶-1(FLK-1)试剂盒(武汉博士德生物工程有限公司),缺氧诱导因子-1(HIF-1)(北京博奥生生物技术公司),提取mRNA试剂及反转录试剂(美国Invitrogen公司)。
1.3缺血预处理方法及大鼠心肌缺血模型制备 缺血预处理组大鼠在制备心肌缺血动物模型前3 d,尾静脉注射大株红景天注射液4 mL/(kg·d),连续3 d,对照组及模型组注射等量生理盐水。大鼠心肌缺血动物模型制备:在经缺血预处理3 d后,参照文献[5],所有动物在造模前夜停止喂食,不禁水,腹腔注射2%戊巴比妥钠(120 mg/kg )麻醉,仰卧位固定于手术台,接Ⅱ导联,采用BL-420F生物信号采集系统同步记录大鼠Ⅱ导联心电图。模型组及缺血预处理组经尾静脉注射垂体后叶素(1.5 IU/kg),5 s内注射完毕,观察并记录Ⅱ导联心电图。当出现明显的ST段上移、T波高耸、窦性心动过缓、期前收缩等心律失常性心电图即提示模型复制成功,之后缺血预处理组尾静脉注射大株红景天注射液4 mL/(kg·d),连续7 d,对照组及模型组注射等量生理盐水。
1.4检测指标 参照文献[6],缺血预处理前3组大鼠各眼眶静脉取血1 mL暂存至-30 ℃低温冰箱保存待测,并在造模1h及治疗7d后同上步骤分别眼眶静脉取血各1mL,以3 000 r/h离心(离心半径70 mm)取上清液,严格按SP试剂盒说明操作,采用双抗体夹心ELISA法测定血清FLK-1及FLK-1 mRNA、HIF-1α及HIF-1α mRNA、VEGF及VEGF mRNA的表达情况。
2.1各组大鼠HIF-1α、HIF-1α mRNA表达情况 模型组在造模1 h及治疗7d后HIF-1α、HIF-1α mRNA表达升高,与对照组比较差异有统计学意义(P均<0.05);缺血预处理组在造模1 h及治疗7 d后HIF-1α、HIF-1α mRNA表达均明显高于对照组、模型组及缺血预处理前(P均<0.05),且治疗7 d后二者表达明显高于造模1 h(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠HIF-1α、HIF-1αmRNA表达情况
注:①与对照组比较,P<0.05;②与预处理前比较,P<0.05;③与模型组比较,P<0.05;④与造模1h比较,P<0.05。
2.2各组大鼠VEGF、VEGF mRNA表达情况 模型组在造模1 h及治疗7 d后VEGF、VEGF mRNA表达升高,与对照组比较差异有统计学意义(P均<0.05);缺血预处理组在造模1 h及治疗7 d后VEGF、VEGF mRNA表达明显高于模型组与对照组及缺血预处理前(P均<0.05),且治疗7 d后二者表达明显高于造模1 h(P<0.05)。见表2。
表2 各组大鼠VEGF、VEGF mRNA表达情况
注:①与对照组比较,P<0.05;②与预处理前比较,P<0.05;③与模型组比较,P<0.05;④与造模1 h比较,P<0.05。
2.3各组大鼠FLK-1、FLK-1 mRNA表达情况 模型组在造模1 h及治疗7 d后FLK-1、FLK-1 mRNA表达明显高于对照组(P均<0.05);缺血预处理组在造模1 h及治疗7 d后FLK-1、 FLK-1 mRNA表达均明显高于对照组、模型组及缺血预处理前(P<0.05),且治疗7 d后二者表达明显高于造模1 h(P<0.05)。见表3。
近年来心肌缺血再灌注损伤的防治已取得了明确的成果, 大量中草药被应用到临床防治缺血再灌注损伤,其中大株红景天注射液在临床上大量应用并取得可靠疗效。红景天(Crassulaceae)为景天科植物红景天或大花红景天,主产于吉林、西藏、四川等高原高寒地区,素有“高原人参”之称[7]。其性寒、味甘涩,归脾、肺经,药用其根茎,大株红景天注射液是红景天经现代加工提取的注射液。现代药理学研究证实,红景天含红景天甙元、红景天甙、没食子酸、二苯甲基六氢吡啶、β-谷甾醇等多种有效成分[8],其中红景天苷是其主要活性药理成分[9],具有抗缺氧、抗疲劳、抗微波辐射、抗寒冷作用[10],可提高机体免疫力,增强心脑组织耐缺氧能力,抑制辐射引起的心和肝脏脂质过氧化等。
表3 各组大鼠FLK-1、 FLK-1mRNA表达情况
注:①与对照组比较,P<0.05;②与预处理前比较,P<0.05;③与模型组比较,P<0.05;④与造模1h比较,P<0.05。
机体正常情况下,氧自由基的生成与清除维持着动态平衡,血管内皮及功能保持在正常状态,当心肌缺血时,机体会产生大量的氧自由基,心和肝脏等组织由于缺血再灌注产生脂质过氧化反应,此时自由基清除酶活性降低,造成自由基清除酶对氧自由基清除能力下降,导致血管内皮细胞严重受损。VEGF是一种高度特异性的促血管生长因子,可促进多种血管活性物质合成、血管内皮细胞增殖迁移及再生,参与冠状动脉侧支循环形成的调节[11],故VEGF在临床上常作为反映血管内皮功能的重要指标之一。
本实验结果显示,模型组FLK-1及FLK-1 mRNA、HIF-1α及HIF-1α mRNA、VEGF及VEGF mRNA的表达均有不同程度增高,提示心肌缺血、缺氧是促进VEGF分泌的最主要因素,血管内皮受损严重。在应用大株红景天注射液后,缺血预处理组FLK-1及FLK-1 mRNA、HIF-1α及HIF-1α mRNA、VEGF及VEGF mRNA的表达较模型组明显增高,说明大株红景天注射液具有促进VEGF的分泌、诱导缺血心肌的血管再生、促进受损血管内皮修复的功能[12]。分析认为,大株红景天注射液具有活血化瘀、改善微循环、增加冠脉灌注和心肌供氧的作用,可能促进Ca2+-ATP酶活性恢复,增强Na+,K+-ATP酶活力,减少细胞内钙超载,并通过Na+,K+ATP酶调节钠氢交换来抑制钠钙交换,阻止Ca2+内流,改善心肌组织能量代谢[13],进而改善心肌缺血而起到保护作用有关[14]。刘毅等[15]报道红景天可改善心肌组织的能量代谢,改善病灶缺血、水肿,促进细胞功能恢复,其对心肌缺血再灌注损伤有保护作用。
缺血预处理在临床防治缺血性疾病尤其缺血再灌注损伤中有重要意义,积极寻找具有促进缺血心肌血管再生,减轻心肌缺血再灌注损伤,防止心肌细胞坏死的药物意义重大。本实验证实大株红景天注射液具有增加血管内皮VEGF分泌的作用,但缺血再灌注损伤是一个多因素参与的复杂过程,大株红景天注射液如何在缺血预处理各个环节中发挥调节、干预和阻断心肌缺血再灌注损伤的发生,还有待于深入研究。
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Effect of Rhodiola rosea injection on VEGF in rats undergoing myocardial ischemic preconditioning
YANG Ping1, PENG Jixia2, CHEN Desen2, ZHU Kegang2
(1. Taihe Hospital of Shiyan (Affiliated Hospital of Hubei Medical University), Shiyan 442000, Hubei, China; 2. Hubei Medical Hospital, Shiyan 442000, Hubei, China)
Objective It is to study the effect of Rhodiola rosea injection on the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) in rats undergoing acute myocardial ischemia preconditioning and its mechanism. Methods 24 rats were randomly divided into control group, model group, ischemic preconditioning group. Rat models of acute myocardial ischemia were established by tail vein injection of pituitrin in model group and ischemic preconditioning group. The expression of fetal liver kinase 1 (FLK-1), hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α), VEGF protein and mRNA, were determined by double antibody sandwich EUSA method in every group before model establishing, 1h after establishing and 1 week after treatment. Results The expression of FLK-1 and FLK-1 mRNA, HIF-1α and HIF-1α mRNA, VEGF protein and mRNA increased significantly in ischemic preconditioning group in 1h after establishing and 1 week after treatment, and compared with that in control group, model group and before ischemic preconditioning, the differences were significant (P<0.05). Conclusion Rhodiola crenulate injection can stimulate the growth of neovascular endothelial cells, and relieve the vascular endothelial inflammation and injury degree in the rats with acute myocardial ischemia, so it has some protecting effect on rat myocardial ischemia reperfusion injury.
杨萍,女,主要从事临床药理学及皮肤激光美容的相关工作。
朱克刚,E-mail:cdscds1226@126.com
10.3969/j.issn.1008-8849.2015.07.009
R-332
A
1008-8849(2015)07-0710-03
2014-09-30