丹蒌护冠方对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护机制研究

2017-06-27 08:16李彩红王永刚钟伟蔡倩玮齐婧尚俊平
中医药学报 2017年3期
关键词:中医药大学低剂量研究进展

李彩红,王永刚, 钟伟,蔡倩玮,齐婧,尚俊平

(1.陕西中医药大学,陕西 咸阳 712000;2.陕西中医药大学第二附属医院,陕西 咸阳 712000)

丹蒌护冠方对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护机制研究

李彩红1,王永刚2*, 钟伟2,蔡倩玮1,齐婧2,尚俊平2

(1.陕西中医药大学,陕西 咸阳 712000;2.陕西中医药大学第二附属医院,陕西 咸阳 712000)

目的:研究丹蒌护冠方对大鼠心肌缺血再灌注损伤的SOD、MDA、ET、NO含量和心肌细胞Bax、bcl-2表达的影响。方法:SD大鼠随机分为假手术组、模型组、丹蒌护冠方低剂量组(2.5 g/mL)、中剂量组(5 g/mL)和高剂量组(7.5 g/mL),每组12只。丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组分别给予相关浓度的丹蒌护冠方浓缩液,假手术组及模型组予等量生理盐水。各组大鼠均灌胃2周后,麻醉开胸,6~0无创缝线结扎大鼠左冠状动脉前降支30 min后,剪开缝线,再灌注120 min,建立心肌缺血再灌注损伤大鼠模型,假手术组只穿线不结扎。取出大鼠心脏,Elisa法检测心肌组织匀浆中SOD、MDA、ET、NO含量,Western blot法检测心肌组织Bax、bcl-2表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织SOD活性和NO含量降低,MDA和ET含量升高,Bax表达增高,bcl-2表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组大鼠心肌组织SOD活性和NO含量升高,MDA和ET含量降低,Bax表达降低,bcl-2表达增高,差异有统计学意义(P<0.05);与丹蒌护冠方中剂量比较,丹蒌护冠方低剂量组心肌组织NO含量降低,MDA含量升高,丹蒌护冠方高剂量组心肌组织SOD活性和NO含量升高,MDA和ET含量降低,Bax表达降低,bcl-2表达增高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:丹蒌护冠方具有干预大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用,其机制可能与丹蒌护冠方增加SOD活性和NO含量,降低MOD、ET含量,抑制氧化应激反应,改善血管内皮功能,调控凋亡基因的表达有关。

丹蒌护冠方;心肌缺血再灌注损伤;保护机制

心肌缺血再灌注损伤(Myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)是在指急性心肌缺血基础上恢复血流再灌注后,不能使心脏功能恢复,反而加重心脏的功能障碍和结构损伤的现象[1]。其发生机制尚未完全阐明,研究表明氧自由基、钙超载、心肌能量代谢障碍、血管内皮细胞、一氧化氮、炎性反应和细胞自噬、凋亡、坏死等因素均可能参与MIRI 的病理过程[2]。随着冠状动脉介入术、冠状动脉搭桥术在临床的应用,心肌缺血再灌注损伤在临床极为常见,受到国内外学者的广泛关注。中药复方具有多成分、多靶点、多途径的特点,在防治心肌缺血再灌损伤方面具有一定的优势,可从多个机制保护心肌[3]。本实验拟采用药物预处理的方法,探索丹蒌护冠方对心肌缺血再灌注损伤的保护机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物

SD大鼠,雄性,体质量(200±20)g,由西安交通大学医学院实验动物中心提供,实验动物生产许可证号:SCXK(陕)2012-003。

1.2 实验药物

丹蒌护冠方(由丹参、瓜蒌、半夏、薤白、肉桂、三七粉等组成,陕西中医药大学第二附属医院制剂室制备),丹蒌护冠方低剂量2.5 g/mL(相当于生药材6 g), 丹蒌护冠方中剂量5 g/mL(相当于生药材12 g), 丹蒌护冠方高剂量7.5 g/mL(相当于生药材18 g)。

1.3 仪器与试剂

Ascent全自动酶标仪,美国Thermo公司;UV762双光束紫外可见分光光度计,上海精密仪器厂;ELISA试剂盒:一氧化氮(NO)测试盒、内皮素(ET)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、丙二醛(MDA)测试盒,以上试剂盒由北京诚林生物科技有限公司提供;HX-100E小动物呼吸机,成都泰盟软件有限公司;GS-15R冷冻离心机,美国Bekman公司;DYY-6C电泳仪;羊抗兔二抗,武汉博士德生物科技有限公司。

1.4 分组与给药

60只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、丹蒌护冠方低剂量组(2.5 g/mL)、中剂量组(5g/mL)和高剂量组(7.5 g/mL),每组12只。丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组分别给予相关浓度的丹蒌护冠方浓缩液,假手术组及模型组予等体积生理盐水,灌胃10 mL/kg,各组均提前给药2周。除假手术组外,2周后各组均复制心肌缺血再灌注损伤模型。造模成功后,每组(含假手术组) 随机选取8只大鼠进行指标检测。

1.5 造模方法

大鼠称体质量,3%戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉,监测Ⅱ导联心电图,气管插管连接小动物呼吸机,经左前胸3~4肋间开胸,充分暴露心脏,用6~0无创缝线结扎左冠状动脉主干支(在动脉圆锥与左心耳之间距主动脉根部约1 mm处),心电示波器显示Ⅱ导联J点或ST段抬高>0.2 mV,局部心肌颜色变暗30 min后,剪开缝线,再灌注120 min,建立心肌缺血再灌注损伤大鼠模型,假手术组只穿线不结扎。

1.6 观察指标

1.6.1 Elisa法检测大鼠心肌组织SOD、MDA、ET、NO含量

取出大鼠心肌组织,解冻后用冰盐水漂洗,取0.3 g心肌组织,用眼科剪刀剪碎,置于预冷的玻璃匀浆器中,将捣杆垂直充分研磨6~8 min,使组织匀浆化,低温4 000 r/min离心15 min后取上清液,采用Elisa法检测心肌组织中SOD、MDA、ET、NO的含量。

1.6.2 Western blot检测大鼠心肌组织Bax、bcl-2表达

将心肌组织置于匀浆器中剪碎并匀浆,加400 μL裂解液裂(含PMSF)置于冰上,裂解30 min后将裂解液移至15 mL离心管中,4℃ 12 000 r/min离心5 min,取上清液后采用BCA法进行蛋白定量,取等量蛋白进行SDS-PAGE,将蛋白质电转移到PVDF膜上,脱脂奶粉(TBST缓冲液配制)室温封闭1 h,加入一抗(1∶1 000)4℃摇床孵育过夜,TBST缓冲液洗脱×3次后加入二抗(1∶100),室温孵育2 h后TBST缓冲液洗脱3次,化学发光法(ECL)法显影、定影并胶片曝光。

1.7 统计分析

2 结果

2.1 对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织SOD、MDA含量的影响

与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织SOD活性降低,MDA含量升高,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组大鼠心肌组织SOD活性升高,MDA含量降低,差异有统计学意义(P<0.05);与丹蒌护冠方中剂量比较,丹蒌护冠方低剂量组心肌组织MDA含量升高,丹蒌护冠方高剂量组心肌组织SOD活性升高,MDA含量降低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 丹蒌护冠方对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织SOD、MDA含量的影响

注:与假手术组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与丹蒌护冠方中剂量比较,&P<0.05

2.2 对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织NO、ET含量的影响

与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织NO含量降低, ET含量升高,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组大鼠心肌组织NO含量升高, ET含量降低,差异有统计学意义(P<0.05);与丹蒌护冠方中剂量比较,丹蒌护冠方低剂量组心肌组织NO含量降低,丹蒌护冠方高剂量组心肌组织NO含量升高,ET含量降低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 丹蒌护冠方对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织NO、ET含量的影响

注:与假手术组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与丹蒌护冠方中剂量比较,&P<0.05

2.3 对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织Bax、bcl-2基因表达的影响

与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织Bax表达增高,bcl-2基因表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,丹蒌护冠方低剂量、中剂量和高剂量组大鼠心肌组织Bax表达降低,bcl-2基因表达增高,差异有统计学意义(P<0.05);与丹蒌护冠方中剂量比较,丹蒌护冠方高低剂量组心肌组织Bax和bcl-2基因表达无显著差异(P>0.05),丹蒌护冠方高剂量组心肌组织Bax表达降低,bcl-2基因表达增高,差异有统计学意义(P<0.05)。见图1。

图1 丹蒌护冠方对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织Bax、bcl-2基因表达的影响注:1.假手术组;2.模型组;3.丹蒌护冠方低剂量组;4.丹蒌护冠方中剂量组;5.丹蒌护冠方高剂量组

3 讨论

心肌缺血再灌注损伤属于中医“胸痹”“真心痛”的范畴[4-5],因年老体虚,心阳不振,心阴内耗;或素体阳虚,胸阳不展,血行不畅;或情志失调,气滞痰浊,而痹阻心脉;或饮食不当,损伤脾胃,以致清阳不升、气机不畅、心脉痹阻,引发本病,本病病机为本虚标实,本虚主要为气血阴阳的虚损,标实主要为气滞、血瘀、痰毒[6-7]。故中医治疗以扶正补虚为主,辅以活血化痰、解毒散结为基本原则[8-9]。

丹蒌护冠方由丹参、瓜蒌、半夏、薤白、肉桂和三七粉等组成,具有化痰散结、活血通络的功效。现代药理学研究表明:丹参酮ⅡA可升高心肌脂肪酸结合蛋白水平,升高心肌线粒体Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性,降低心肌组织缺血修饰白蛋白含量,抑制调亡加速基因bax 的表达,降低大鼠心肌梗死面积,减轻心肌细胞变性坏死程度,降低缺血再灌注对心肌线粒体的损伤从而保护心肌[10-11]。瓜蒌能增加离体豚鼠心脏冠脉血流量,改善缺血心肌能量和氧的供需平衡,可降低凋亡细胞数、MDA含量和CK活性,升高SOD活性和NO含量,抑制血小板氧合酶活性,减少血栓素A2而发挥抗血小板聚集作用[12-13]。瓜蒌薤白半夏汤可上调JAK2、STAT3、Bcl-2的表达,下调Bax表达,抑制心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌细胞凋亡的发生,上调VEGF 蛋白和基因的表达、升高MVD,促进大鼠MIRI后心肌组织的血管新生,形成冠脉侧支,减少心肌梗死面积,对缺血再灌注心肌起保护作用[14-16]。

研究表明,心肌细胞凋亡在心肌缺血再灌注损伤中起主导作用,有多种凋亡基因共同调控心肌细胞凋亡过程,其中Bcl-2在抑制细胞凋亡中起着关键作用, 而Bax在细胞凋亡中起着促进作用[17]。本实验结果证实,丹蒌护冠方可增加SOD活性和NO含量,降低MOD、ET含量,促进Bcl-2表达,通过抑制氧化应激反应,改善血管内皮功能能,调控凋亡基因的表达等途径干预心肌缺血再灌注损伤从而保护心肌。

[1] Akhlaghi M,Bandy B. Mechanisms of flavonoid protection against myocardial ischemia-reperfusion injury[J].Journal of Molecular and Cellular Cardiology,2009,46(3):309-317.

[2] 吴晓燕,苗琳,郑蕊,等.心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].中国临床药理学杂志,2016,32(11):1043-4047.

[3] 王宁,严冬.中医药抗心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].山东中医药大学学报,2016,40(2):188-191.

[4] 李冀,王秀珍,李在斯,等.中药治疗心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].中医药学报,2015,43(2):107-109.

[5] 张洋,王明春,阿日棍,等.丹参(冻干)粉针对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的IL-6和IL-10的影响[J].中医药学报,2016,44(3):30-32.

[6] 朱文叶,王肖龙,高俊杰,等.中医药在防治急性心肌缺血/再灌注损伤中的研究进展[J].中国医药导报,2015,12(29):31-34.

[7] 马育轩,郭蕊珠,周海纯,等.心肌缺血再灌注损伤的中医药治疗研究进展[J].中医药信息,2013,30(5):116-119.

[8] 唐丹丽,刘寨华,张华敏.心肌缺血再灌注损伤中医病机及临床辨治的现代研究进展[J].中国中医基础医学杂志,2011,17(9):1051-1054.

[9] 曹明明,高彦宇,马育轩,等.黄芪化学成分及对心肌缺血再灌注损伤保护作用的研究进展[J].中医药信息,2015,32(3):120-123.

[10] 马育轩,郭蕊珠,周海纯,等.丹参抗心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].中医药学报,2013,41(5):91-94.

[11] 章春艳,曹政,凡孝琴,等.丹参多酚酸盐保护家兔心肌缺血再灌注损伤的机制研究[J].中国中医急症,2016,25(5):804-807.

[12] 万丽娟,卢金清,许俊洁,等.瓜蒌子化学成分和药理作用的研究进展[J].中国药房,2015,26(31):4440-4442.

[13] 张琳琳,巴晓红.前列地尔和瓜蒌皮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用研究[J].临床心血管病杂志,2016,32(2):123-126.

[14] 杨丽,张炳填,湛锦源,等.栝楼薤白半夏汤对MIRI大鼠VEGF蛋白、基因表达及MVD影响的实验研究[J].湖南中医药大学学报,2015,35(5):10-14.

[15] 晋红宾,段雪涛,张炳填,等.瓜蒌薤白半夏汤对大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及Bcl-2、Bax蛋白表达影响[J].湖南中医药大学学报,2012,32(1):13-16.

[16] 段雪涛,晋红宾,易亚乔,等.栝楼薤白半夏汤预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤JAK-STAT细胞信号传导调节的研究[J].中国实验方剂学杂志,2011,14(24):147-151.

[17] 王彤,刘存志,刘玉珍,等.bcl-2/bax基因调控机体细胞凋亡的机制研究进展[J].中国老年学杂志,2008,28(16):1658-1660.

2016-07-07

2016-10-15

陕西省科技厅自然科学研究计划项目(2015JM8384);陕西中医药大学科研基金项目(2015QN26);陕西省第五批重点专科心脑血管病科建设项目;国家中医药管理局重点专科心血管病科建设项目

李彩红(1986-),女,硕士研究生,主要从事冠心病的基础与临床研究。

*通讯作者:王永刚(1977),男,博士,副教授,副主任医师,主要从事中西医结合心脑血管病基础与临床研究。

R285.5

A

1002-2392(2017)03-0024-03

猜你喜欢
中医药大学低剂量研究进展
锰配合物催化加氢反应的研究进展
山东中医药大学科研创新团队介绍
陕西中医药大学附属医院肾病二科简介
陕西中医药大学附属医院肾病二科简介
320排CT低剂量容积体部灌注成像强化峰值时间对孤立性周围肺病变诊断价值
中医治疗乳腺癌的研究进展
眼底成像前沿技术研究进展
MiRNA-145在消化系统恶性肿瘤中的研究进展
全模型迭代重建技术对低剂量CT冠状动脉支架显示的初步研究
ESL Learners’ Semantic Awareness of English Words,Semantic Transfer and Its Implications for Vocabulary Teaching in a Second Language