刘 慧,张 薇,卢少平
第四军医大学唐都医院心内科(西安 710038)
槲皮素在大鼠心肌损伤中的抗氧化作用*
刘 慧,张 薇,卢少平△
第四军医大学唐都医院心内科(西安 710038)
目的:评价槲皮素对异丙肾上腺素(ISO)诱导的大鼠损伤心肌的氧化应激活动功能的影响。方法:以Wistar大鼠为试验模型,分为对照组、ISO组(70mg/kg)干预组、ISO+不同浓度槲皮素干预组,分别测定Na+- K+ATP酶,Ca2+- Mg2+ATP酶和MPO的活性、心肌脂质过氧化水平、心肌谷胱甘肽水平(GSH)、SOD、CAT、GSH- Px活性。结果: 与对照组相比,ISO组的Na+- K+ATP酶,Ca2+- Mg2+ATP酶、心肌谷胱甘肽水平、SOD、CAT、GSH-Px活性均明显降低(P<0.01),而MPO的活性、心肌脂质过氧化物水平明显增加(P<0.01); 与ISO组相比,三个剂量槲皮素干预组可剂量依赖型地增加、心肌组织Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性,GSH水平和SOD、CAT、GSH-Px活性(P<0.01),并剂量依赖型降低MPO活性及心肌脂质过氧化水平(P<0.01)。结论:槲皮素有对抗心肌细胞氧化损伤的作用,其作用机制与槲皮素的抗氧化活性有关。
缺血可导致许多重要的疾病,如心梗、心绞痛、血栓性脑卒中等。异丙基肾上腺素(Isoprenaline,ISO)为儿茶酚胺类经典药物,可导致急性心肌损伤甚至坏死。槲皮素是类黄酮家族中最具有代表性的化合物,口服槲皮素可增加血浆抗氧化能力并明显使肝脏免受缺血再灌注损伤[1]。此外,在在体和离体中,槲皮素均具有细胞功能保护效应。本研究利用ISO诱导心肌细胞缺血损伤建立模型,观察槲皮素对心肌抗氧化损伤的作用,为进一步研究其心肌保护作用奠定基础。
1 实验动物饲养及实验标本制备 在动物区驯化6~7d的Wistar大鼠。所有的大鼠圈养在标准条件下(温度(20±1)℃,湿度(60±10)%,光照从上午6点到下午6点),给予普通饲料,饮水无限量。解剖心脏,变冷,并灌注冰盐水。用冰盐水清洗后,拍干心脏,称重。在磷酸缓冲液(50 Mm,pH7.4)中制备10%W/V的匀浆(用心脏组织)。用7000 g的离心力离心匀浆10 min(4℃下)。浮在表面的用于检验MDA,Na+-K+ATP酶、Ca2+-Mg2+ATP酶、MPO、SOD、CAT和GPx。
2 实验分组及干预措施 实验分为5组(每组8只),组1为对照组,在第29天和第30天给予蒸馏水(0.5 ml/kg),间隔24 h。组2:ISO组,在第29天和第30天给与ISO(70 mg/kg)各一次(间隔24 h);组3,4,5:ISO+槲皮素组。每天给予槲皮素(50、100、150 mg/kg),共30 d,在第29天和第30天给与ISO(70 mg/kg)各一次(间隔24 h)。
3 主要试验药品、试剂 槲皮素构自南京泽朗医药有限公司(南京,中国)。Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶测定所用的ATP二钠盐由sigma公司提供(布里斯托,英国)。心肌谷胱甘肽(GSHpx)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物歧化酶(SOD)、髓过氧化物酶(MPO)、脂质过氧化物(LOP)测定均使用的主要试剂均购自南京建成生物工程研究所(南京,中国)。
4 Na+-K+ATP酶和Ca2+-Mg2+ATP酶的测定 培养组织提取物中的ATP二钠盐后,通过光谱光度测量法测量大量的无机磷释放来分析Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性。
5 MPO活性的测定 组织在三羟甲基氨基缓冲液(包括蛋白酶抑制剂)中变成匀浆,然后匀浆在4℃中离心30 min,20 ml上层液随后与1.6 mM的四甲基联苯胺二盐酸和0.1 mM H2O2的溶液反应。用波长为620 mM的分光光度计测量吸光度。
6 TBARS、SOD、GSH水平、CAT、GSH-Px 用TBARS法监测脂质过氧化物。结果用nmolMDA/ml中占nmolMDA/g来表示。SOD活性的测定参照Kakkal等介绍的方法。CAT活性测定参照sinha[2]介绍的方法。用谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒A005测定谷胱甘肽过氧化物酶活性。
7 统计学方法 应用SPSS 12.0统计学软件,实验结果以均数±标准差表示。多组均数间比较采用单因素方差分析,两组均数间比较采用LSD-t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
1 不同浓度槲皮素对ISO诱导下Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶和MPO的活性的影响 在缺血再灌注损伤的大鼠心脏中,Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶和MPO的活性。在缺血再灌注损伤的大鼠中,与对照组相比,ISO干预组心肌Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶明显降低(P<0.01),而MPO活性明显增高(P<0.01)。与ISO组相比,ISO+槲皮素(50、100、150 mg/Kg组)可剂量依赖型明显增加心肌组织Na+-K+ATP酶,Ca2+-Mg2+ATP酶活性(P<0.01),并降低MPO活性(P<0.01),见表1。
2 不同浓度槲皮素对心肌TBARS、GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px活性的影响 与对照组相比,ISO组心肌脂质过氧化水平明显增加(P<0.05),但心肌谷胱甘肽水平、SOD、CAT、GSH-Px活性降低。与ISO组相比,ISO+槲皮素(50,100,150 mg/Kg组)心肌脂质过氧化水平明显降低,心肌GSH和SOD、CAT、GSH-Px活性增加(P<0.01)。且以上效应呈剂量依赖型,见表2。
表1 槲皮素Na+-K+ ATP酶、Ca2+-Mg2+ ATP酶、MPO的影响
注:与对照组相比,*P<0.01 ; 与ISO干预组相比,#P<0.01
表2 槲皮素对心肌TBARS、GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px活性的影响
注:与对照组相比,*P<0.01 ; 与ISO干预组相比,#P<0.01
心肌缺血、心肌梗死的发生率在我国呈逐年上升趋势,随着治疗手段的不断进步和改善,心肌组织能及时重获血供。然而,心肌组织在重获血供过程中会出现组织、器官功能障碍和结构功能损伤加重,严重时可表现为不可逆的损伤,这种现象称为心肌缺血再灌注损伤[3]。
ISO可诱导心内膜下心肌缺血、组织缺氧、坏死,可导致心肌顺应性下降,并抑制心脏舒张和收缩功能。而且,ISO被广泛应用于作为介质,来评价药物在缺血性疾病中对心肌的影响。槲皮素被认为具有抗氧化特性。槲皮素的心肌保护作用大部分归功于抗氧化特性,它就是被人们所熟知的增强GSH,抗氧化酶水平,并清除过氧化脂质。槲皮素被预测具有明显的心肌保护特性。有研究显示,多酚类黄酮化合物之一的二氢槲皮素可通过抗氧化自由基损伤从而达到对缺血心肌保护的作用[4]。
在本研究中,ISO诱导心肌缺血后,通过50、100、150 mg/kg槲皮素的慢性给药可导致心肌GSH水平、SOD、GSH-Px和CAT活性的增高,和心肌MDA水平的下降。这个适应性可能有助于它的心肌保护作用,并加强心脏的防御机制。
综上所述,槲皮素有抗异丙肾诱导的心肌细胞氧化损伤的作用,该心肌保护作用可能部分是通过增强过氧化物活性并刺激免疫功能来实现的。
[1] Su JF,Gou CJ,Wei JY,etal.Protection against hepatic ischemia-reperfusion injury in rats by oral pretreatment with quercetin.Biomed.Environ[J].Sci,2003,16:1-8.
[2] Sinha AK.Colorimetric assay of catalase[J]. Anal Biochem, 1972, 47: 389-395.
[3] 杨洁琼,胡明珠,杜 斌,等.AMPK/PGC1α信号通路在硫化氢抗心肌缺血/再灌注损伤中的作用[J].中国药理学通报,2015,31(7):951-956.
[4] 卢 宁,韩吉春,任博雪,等.二氢槲皮素预处理对心肌缺血/再灌注损伤抗氧化作用的影响[J].中国药理学通报,2017,33(4):487-491.
(收稿:2017-02-16)
*国家自然科学基金面上项目(81470537)
心肌缺血 抗氧化剂 @槲皮素
R542.2
A
10.3969/j.issn.1000-7377.2017.08.004
△通讯作者