三七皂苷对异丙肾上腺素所诱导小鼠阵发性房颤的预防作用

贾成林，吴丹丹，李 黎，崔金刚，陈 瑜，张 腾

·基础医学论著/研究·

三七皂苷对异丙肾上腺素所诱导小鼠阵发性房颤的预防作用

贾成林，吴丹丹，李 黎，崔金刚，陈 瑜，张 腾

目的 探索三七皂苷(PNS)对大剂量异丙肾上腺素(ISO)所诱导的阵发性房颤发生的预防作用，为PNS在预防房颤发生的临床应用中提供理论依据。方法 将C57BL/6雄性小鼠随机分为正常组、模型组和治疗组，于造模前0.5 h分别腹腔注射等体积的PBS、PNS，监测小鼠2 h内动态心电图的变化情况，分析房颤发生频率及持续时间；检测造模1.5 h后各组小鼠血浆中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及超敏C反应蛋白(hs-CRP)的水平。结果 与模型组相比，PNS显著降低期前收缩的总发生率，且预防阵发性房颤的发生；同时PNS降低血浆中MDA与hs-CRP的水平，增加血浆SOD水平。结论 PNS有效地预防大剂量ISO所诱导的阵发性房颤的发生并显著降低期前收缩的发生率，同时PNS能够显著改善氧化应激，降低血浆中hs-CRP水平。

房颤；心律失常；异丙肾上腺素；三七皂苷；小鼠

心律失常即心脏冲动的频率、节律、起源部位、传导速度或激动次序的异常。其中，房颤是最常见的严重心律失常之一。流行病调查显示，房颤的发生随着年龄的增长，其发生率逐渐增加，60岁以下的成年人发生率小于1%，而75岁～84岁老年人中，房颤的发生率高达12%[1]。我国每年因房颤住院的病人超过心动过缓性心律失常或严重室性心律失常病人的2倍[2]。且房颤病人远期脑卒中、心力衰竭和全因死亡率风险均增加，与窦性心率相比，其死亡率增加一倍。然而，目前传统的抗心律失常药物，在心率/心律控制治疗时病人生存率无明显的差异，而药物不良事件发生率却在不断升高[3]。因此，新药尤其是中医药的研究成为预防房颤发生新的切入点。

三七为五加科(Araliaceae)多年生草本植物三七(panaxnotoginseng Burk.F.H.Chen)的根，是我国传统的名贵药材，具有活血化瘀、消肿止痛的功效，其中三七皂苷是三七主要的有效活性成分。研究表明三七皂苷(PNS)广泛应用于心血管疾病的预防治疗中，如动脉粥样硬化[4-5]、高血压[6]、心肌缺血[7]等，且有研究指出PNS可延长有效不应期，阻止异常冲动或冲动传导异常的出现，减少期前收缩的发生率，有抗心律失常的作用[8]。而对于PNS是否具有预防房颤发生的作用研究方面尚存在一定的空缺。异丙肾上腺素(Isoproterenol，ISO)是β受体激动剂，研究表明ISO可诱导实验动物心肌组织的损伤，且临床研究指出，大剂量ISO的应用可引起心律失常的发生[9-10]。本研究采用大剂量ISO腹腔注射以模拟阵发性房颤发生的小鼠模型，探索三七皂苷对ISO诱导阵发性房颤发生的预防及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物 C57BL/6，雄性小鼠，体重23.74 g±1.13 g，购自上海斯莱克实验动物有限公司。

1.2 试剂与仪器 三七皂苷(PNS)购自泛亚生命科技有限公司；异丙肾上腺素(ISO)购自上海源叶生物科技有限公司；植入式无线遥测系统购自美国Date Sciences International (DSI) 公司；丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)ELISA试剂盒均购自南京建成科技有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验分组 36只C57BL/6雄性小鼠，随机选取18只，10%水合氯醛麻醉后，按照说明(Johansson & Thoren 1997)腹部皮下植入ETA-F20植入子(Date Science International，St Paul，MN，USA)。小鼠复苏后3 d，开启遥测系统监测小鼠动态心电图，并随机分为正常组、模型组、治疗组(n=6)。次日，正常组、模型组、治疗组分别腹腔注射PBS 100 μL、PBS 100 μL、PNS 150 mg/kg 100 μL，于0.5 h后，模型组与治疗组均腹腔注射ISO 100 mg/kg 100 μL；正常组则给予等剂量的PBS。采集并统计所有实验动物2 h内房颤及前期收缩的发生率。

1.3.2 血浆中ROS、MDA、GSH及SOD的检测 实验动物随机分为正常组、模型组、治疗组(每组6只)，治疗组于腹腔注射ISO半小时前给予PNS(给药剂量、方式同前)干预。模型组则于注射ISO半小时前给予PBS(给药剂量、方式同前)。正常组均腹腔注射等体积的PBS。所有实验动物于ISO注射后1.5 h摘眼球取血，离心，取其上清，严格按照ELISA试剂盒说明检测血浆中MDA、GSH、SOD的含量。

1.3.3 血浆中hs-CRP的检测 检测正常组、模型组及治疗组实验动物血浆中hs-CRP的含量，操作过程严格按照ELISA试剂盒说明进行。

2 结 果

2.1 PNS对大剂量ISO所诱导期前收缩的总发生率 于造模2 h内，模型组可见房性或室性期前收缩的发生，其总发生率为(12.11±1.04)%；与模型组相比，治疗组期前收缩的总发生率显著降低(P<0.05)，仅见(1.26±0.25)%。详见图1。

注：A为正常与模型组典型的心电图表现，PVC，室性期前收缩；B为期前收缩总发生率的量化。与正常组相比，P<0.05；与模型组相比，P<0.05)。

图1 PNS对大剂量ISO诱导期前收缩的总发生率

2.2 PNS预防大剂量ISO所诱导阵发性房颤的发生 模型组于注射ISO后1 h～1.5 h时可见阵发性房颤的发生，共出现(3～5)次，每次可持续(10～20)s；与模型组相比，2 h内治疗组均未见房颤的发生。详见图2。

注：A为正常与房颤的典型心电图；B，C为房颤发生率与总持续时间的量化结果。与正常组相比，*P<0.05；与模型组相比，#P<0.05。

图2 PNS预防大剂量ISO诱导阵发性房颤发生

2.3 PNS增加血浆SOD含量，降低血浆中MDA含量 与正常组相比，模型组血浆中SOD的含量显著降低(P<0.05)，MDA含量显著增加(P<0.05)，GSH未见明显差异；与模型组相比，治疗组血浆中SOD的含量显著增加(P<0.05)，MDA含量显著下降(P<0.05)。详见表1。

表1 各组GSH、MDA及SOD的比较(±s)

2.4 PNS降低血浆hs-CRP含量 与正常组相比，模型组血浆中hs-CRP的含量显著增加(P<0.05)；与模型组相比，治疗组血浆中hs-CRP的含量显著降低(P<0.05)。详见图3。

注：与正常组相比，*P<0.05；与模型组相比，#P<0.05。

图3 PNS对血浆hs-CRP含量的影响

3 讨 论

PNS为传统医学中的名贵药材，明代时期将其称之为“金不换”，有活血化瘀、消肿止痛的作用，近代对其药理作用的研究很多，已证实三七具有止血、抗血栓、抗肿瘤、抗炎、抗心肌缺血[11]等作用。

全球每年房颤病人约增加4.5百万例，且房颤是中风、心力衰竭等心血管疾病以及糖尿病等代谢性疾病的危险因素之一，同时也是引起突发性心血管事件发生的重要因素之一[12-13]。此外，房颤还可加速心力衰竭病程的发展，研究指出伴有室性心律失常的房颤病人可诱导左室功能紊乱或心肌病变[14]。更有研究指出，房颤与癌症，尤其是肺癌、肾癌以及结肠癌的发生有密切的相关性，且对癌症的迁移有一定的预示作用[15]。对于房颤的早期预防具有重大的临床意义。然而，目前对于预防房颤发生药物研究方面尚存在一定的空缺。本课题组前期实验表明，大剂量的ISO可稳定地诱导C57BL/6雄性小鼠阵发性房颤及期前收缩的发生。结果提示，PNS可显著地预防大剂量ISO所诱导阵发性房颤的发生，并显著降低房性期前收缩和室性期前收缩的发生率。

目前，对于房颤发生的机制研究有多方面，临床研究表明，房颤病人血浆中MDA、SOD、hs-CRP的表达可作为房颤发生的独立预测因素[16]。动物研究和临床试验均提示氧化应激在房颤发生中都起着重要的作用，过氧化程度的增加可能引起心脏中钙离子电流方向的改变，或促进心肌纤维化或引起缝隙连接的损伤等病理变化，进而引起房颤的发生[17-19]。MDA可在体内自然生成，是氧化应激的标志物，SOD则为体内重要的抗氧化酶，二者均可反应体内氧化应激的程度。本研究结果显示，PNS可显著降低C57BL/6小鼠血浆中MDA的含量，增加SOD的表达，提示PNS预防阵发性房颤发生的作用机制可能与其改善体内过氧化程度有关。此外，体内外实验均表明房颤的发生与炎症反应密切相关，循环hs-CRP可作为房颤发生的炎性标志物[20-21]。本研究结果表明PNS可降低血浆中hs-CRP的含量，提示PNS预防大剂量ISO所诱导阵发性房颤发生的作用机制可能与其降低炎症反应相关。

本研究初步揭示三七总皂苷具有预防大剂量ISO所诱导阵发性房颤发生的预防作用，且其作用机制可能与改善氧化应激、炎症水平有关。其更深入的作用机制将有待于进一步研究探索，以便为临床应用提供良好的实验基础，为预防房颤发生提供新的临床用药与治疗思路。

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(本文编辑王雅洁)

Panax Notoginseng Saponins Prevent Against Isoproterenol-induced Atrial Fibrillation in C57BL/6 Mouse

Jia Chenglin， Wu Dandan， Li Li， Cui Jingang， Chen Yu， Zhang Teng，Chen Yu

Yueyang Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China； Clinical Institute of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai Academy of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China

Zhang Teng，Chen Yu

Objective To provide experimental evidence supporting the clinical application of panax notoginseng saponins (PNS) as an anti-arrhythmic agent. The current study evaluated the effect of PNS on isoproterenol (ISO)-induced atrial fibrillation in mouse. Methods C57BL/6 male mice were randomly divided into normal controls group，mode groud and treat went group.ISO was administered to vehicle-treated or PNS-treated mice 30 min after PBS vehicle or PNS treatment 30 min after PBS vehicle or PNS treatment.The dynamic changes of electrocardiogram were monitored for 2 h and the serum levels of super oxide dismutase (SOD)， glutathione (GSH)， malondialdehyde (MDA) and high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) were determined as well. Results Compared to that from vehicle-treated ISO-challenged mice， the total incidence of proiosystole and atrial fibrillation were significantly decreased in ISO-challenged mice treated by PNS. Moreover， compared to that from ISO-challenged mice treated by PBS vehicle， PNS treatment resulted in significant reductions in serum levels of MDA and hs-CRP as well as significantly increased serum level of SOD. Conclusion There sult demonstrated that PNS treatment aule protected against ISO-induced atrial fibrillation and associated changes in oxidative stress and inflammation in mice.

atrial fibrillation；arrhythmia；isoproterenol；panax notoginseng saponins；mice

国家中医药管理局中西医结合临床重点学科建设项目[国中医药发(2009)30号]；国家自然科学基金面上项目 (No.81273960，81473732)；上海市优秀学术带头人(No.1XD1403500)；上海市东方学者跟踪计划(No.GZ2015011)；上海市高校特聘教授(东方学者)人才计划[沪教委人(2010)84号、沪教委人(2011)88号]；上海市浦江计划(No.11PJ1409000，No.13PJ1407800)；上海市085一流学科建设科技创新支持计划(No.085ZY1212，No.085ZY1221)；上海市曙光计划(No.13SG42)；国家自然科学基金青年科学基金项目(No.81202810，No.81400313)

上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院(上海 200437)，上海市中医药研究院中西医结合临床研究所(上海 200437)

张腾，E-mail：zhangteng501@hotmail.com；陈瑜，E-mail：chenyu6639@hotmail.com

R285.5 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.24.010

1672-1349(2016)24-2883-05

2016-08-22)

引用信息： 贾成林，吴丹丹，李黎，等.三七皂苷对异丙肾上腺素所诱导小鼠阵发性房颤的预防作用[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(24)：2883-2887.