黄芪多糖对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

赵晓航 邱晓梅 王 斌 马瑜红

(南阳医学高等专科学校临床医学系，河南 南阳 473000)

近年来，随着医疗技术的不断发展，溶栓疗法、动脉搭桥术、心脏外科体外循环、经皮腔内冠脉血管成形术、移植等手段的推广应用，许多器官即便缺血后也重新得到再灌注治疗。多数情况下，缺血后再灌注可修复损伤组织、脏器，恢复患者生命健康。但部分患者可能出现缺血再灌注损伤，不仅不能恢复组织器官功能，反而加重脏器的结构损伤与功能障碍。黄芪多糖(APS)是膜荚黄芪或蒙古黄芪的根提取出的水溶性杂多糖〔1〕，具有抗病毒、抗肿瘤、抗氧化应激、抗辐射衰老等多项作用。早期研究发现APS可减少离体再灌注心肌的自由基损伤，并可通过NF-κB信号通路减少人心肌微血管内皮细胞与白细胞的黏附〔2〕。本文通过构建大鼠心肌缺血再灌注损伤模型，观察APS对模型大鼠的影响。

1 材料与方法

1.1动物与试剂 选取清洁级健康成年SD大鼠24只，雌雄各半，体重(225±25)g，由中山大学实验动物中心提供。随机分为假手术组(8只)、模型组(8只)与APS 50 mg/ml灌注液治疗组(8只)。注射用APS(国药准字Z20040086；天津赛诺制药有限公司)。

1.2造模 结扎大鼠左冠状前降支制备心肌缺血再灌注损伤模型。腹腔推注戊巴比妥钠麻醉大鼠，使其仰位固定头部与四肢于手术台，左侧3～4肋间隙开胸破心包膜暴露心脏，左心耳根部下方肺动脉圆锥旁应0号线连续系2个活结结扎冠状动脉左前降支，结扎时用一细小乳胶管垫于血管与结扎线之间，将心脏送回胸腔，挤出胸腔内气体与血液，开胸时间不超过30 s，上述操作完成后迅速关闭胸腔，1 h后解开活结，恢复血流，心肌再灌注25 min后处死。治疗组同模型组，并于再灌注后予以APS(30 mg/kg)，5 min内推入。假手术组开胸后穿线做套环，但不结扎，并于再灌注后予以治疗组等容积生理盐水。模型组于再灌注后予以治疗组等容积生理盐水。

1.3观察指标 测定三组心肌损伤指标肌酸激酶(CK，免疫抑制法)、心肌钙蛋白Ⅰ(TNI，放射免疫法)，比较三组大鼠超氧化物歧化酶(SOD，放射免疫法)、过氧化脂质(LPO，硫代巴比妥酸比色法)、氧自由基(OFR，波谱信号解析)，并应用多导生理记录仪观察三组大鼠缺血前与再灌注25 min后AP，将左室内压信号放大10倍，读取左室舒张末期压(LVEDP)，计算每搏量(SV)、心脏指数(CI)、每搏指数(SI)与等容舒张期心室内压下降的时间常数(T值)。

1.4统计学处理 采用SPSS18.0 统计学软件进行t检验。

2 结 果

2.1各组心肌损伤指标CK、TNI比较 模型组与治疗组CK、TNI均显著高于假手术组(P<0.05)；治疗组CK、TNI显著低于模型组(P<0.05)，见表1。

2.2各组心肌组织SOD、LPO、OFR比较 模型组与治疗组SOD均显著低于假手术组(P<0.05)，治疗组显著高于模型组(P<0.05)。模型组与治疗组LPO、OFR均显著高于假手术组(P<0.05)；治疗组显著低于模型组(P<0.05)，见表2。

2.3各组心脏功能指标比较 缺血前各组心脏功能指标差异均无统计学意义(P>0.05)，再灌注25 min后假手术组各心脏功能指标除LVEDP外均与缺血前相比差异无统计学意义(P>0.05)；模型组与治疗组AP、SV、CI、SI均显著低于假手术组，而T值明显高于假手术组；治疗组AP、SV、CI、SI均显著高于模型组，LVDEP、T值显著低于模型组(均P<0.05)，见表3。

表1 各组心肌损伤指标CK、TNI水平比较

与假手术组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05

表2 各组心肌组织SOD、LPO、OFR水平比较

表3 各组心脏功能指标比较

与本组缺血前比较:1)P<0.05；与模型组比较:2)P<0.05

3 讨 论

目前多项研究表明〔3，4〕，缺血后处理，可以提高心肌对缺血的耐受性，对抗心肌细胞凋亡、减少心梗缺血面积、保护内皮功能等。既往研究〔5〕认为心肌缺血再灌注损伤的机制可能与氧自由基生成增多、膜脂质过氧化增强、细胞内钙超载及再灌注白细胞增多引起的微血管损伤与组织细胞损伤。本研究中模型组与假手术相比，心肌损伤指标CK、TNI与心肌组织LPO、OFR均显著升高，而SOD显著下降；与上述研究结果一致。CK广泛存在于心肌、脑与骨骼肌中，能可逆地催化肌酸与三磷酸腺苷生成磷酸肌酸与二磷酸腺苷〔6〕，其在心肌梗死的诊断中具有重要意义。TNI是心脏细胞独有的蛋白质，是心肌受损的理想血清学指标〔7〕。在机体组织处于缺氧状态，能量代谢发生障碍，活性氧自由基则增多，破坏细胞膜结构、功能，损坏溶酶体，引起细胞自溶。心肌缺血再灌注后，缺血缺氧的心肌细胞产生的大量氧自由基由于抗氧化剂不足未能全部清除〔8〕，导致心肌细胞膜严重受损，严重者心室颤动死亡。LPO增多提示细胞膜结构与细胞功能受损。SOD是生物体内清除氧自由基的首要物质，可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害〔9〕，并及时修复受损细胞。本研究中治疗组大鼠经APS处理后，虽然远未达到假手术组水平，但与模型组相比，CK、TNI与心肌组织LPO、OFR均显著降低，而SOD显著升高。提示APS可能直接抑制氧自由基生成体系，也可能通过提高SOD水平间接清除氧自由基，增强心肌细胞抗氧化作用；同时能降低心肌钙含量，保护心肌超微结构，从而抵抗心肌缺血再灌注损伤。此外，研究表示OFR损伤心脏细节做功结构及心肌兴奋-收缩耦联，导致心肌舒张功能受损，心脏舒张功能障碍则直接影响心泵功能与冠脉循环〔10〕。本研究中，模型组舒张功能受损最为严重，表现为LVEDP与T值显著升高，其中T值敏感性较高，T值升高提示等容舒张过程较慢，T值降低则提示等容舒张过程较快，与模型组相比，APS治疗组则对心肌细胞具有明显保护作用。综上所述，APS具有显著改善大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用，其作用机制可能与抗氧自由基、降低心肌钙含量及减轻心肌舒张功能受损有关。