栾海蓉 董琦 代海兵 孙健 王得利
【摘要】 目的:探討槲寄生联合远隔缺血后适应(RIPOC)对心梗大鼠心肌的保护作用。方法:56只健康成年SD大鼠按随机数字表法分为模型组(n=10)、槲寄生组(n=12)、RIPOC组(n=12)、联合组(n=12)及对照组(n=10)。模型组、槲寄生组、RIPOC组及联合组均建立急性心肌梗死动物模型,对照组只进行开胸。槲寄生组给予槲寄生有效提取物;RIPOC组进行RIPOC操作;联合组给予槲寄生有效提取物+RIPOC操作;对照组、模型组与RIPOC组均给予等量0.9%氯化钠溶液,均持续干预14 d。比较各组心功能指标、左室质量指数(LVMI)、左心室壁厚度、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)含量。结果:模型组左心室射血分数(LVEF)、SOD及GSH-Px均明显低于对照组,而左心室舒张末期内径(LVEDV)、左心室收缩末期内径(LVESV)、LVMI、左心室壁厚度及MDA均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。槲寄生组、RIPOC组和联合组LVEF、SOD及GSH-Px均高于模型组(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组LVEDV、LVESV、LVMI、左心室壁厚度、MDA均低于模型组(P<0.05);联合组GSH-Px和SOD水平均高于槲寄生组和RIPOC组,而MDA均低于槲寄生组和RIPOC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:槲寄生、RIPOC均可改善心梗大鼠心功能,逆转心肌肥厚和改善心肌氧化应激反应,且槲寄生联合RIPOC改善心肌氧化应激反应效果更加显著,两者可以协同保护缺血性心脏,值得推广。
【关键词】 槲寄生 远程缺血后适应 心肌梗死模型
[Abstract] Objective: To investigate the protective effect of Viscum Coloratum combined with remote ischemic postconditioning (RIPOC) on myocardium of myocardial infarction rats. Method: A total of 56 healthy adult SD rats were divided into model group (n=10), Viscum Coloratum group (n=12), RIPOC group (n=12), combination group (n=12) and control group (n=10) according to the random number table method. Animal models of acute myocardial infarction were established in the model group, Viscum Coloratum group, RIPOC group and combination group, while thoracotomy was performed only in the control group. The Viscum Coloratum group was treated with the effective extract of Viscum Coloratum. The RIPOC group was treated with RIPOC operation. The combination group was treated with the effective extract of Viscum Coloratum + RIPOC operation. The control group, the model group and the RIPOC group were given equivalent 0.9% Sodium Chloride Solution, and all of them continued to intervene for 14 days. The cardiac function index, left ventricular mass index (LVMI), left ventricular wall thickness, superoxide (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and malondialdehyde (MDA) in all group were compared. Result: Left ventricular ejection fractions (LVEF), SOD and GSH-Px in the model group were significantly lower than those in the control group, while left ventricular end-diastolic diameter (LVEDV), left ventricular end-systolic diameter (LVESV), LVMI, left ventricular wall thickness and MDA were higher than those in the control group, the differences were statistically significant (P<0.05). LVEF, SOD and GSH-Px in the Viscum Coloratum group, RIPOC group and the combination group were all higher than those in the model group (P<0.05). LVEDV, LVESV, LVMI, left ventricular wall thickness and MDA in the Viscum Coloratum group, RIPOC group and the combination group were all lower than those in the model group (P<0.05). GSH-Px and SOD in the combination group were higher than those in the Viscum Coloratum group and the RIPOC group, while MDA in the combination group were lower than those in the Viscum Coloratum group and the RIPOC group (P<0.05). Conclusion: Viscum Coloratum and RIPOC can both improve cardiac function, reverse myocardial hypertrophy and improve myocardial oxidative stress response in rats with myocardial infarction, and the effect of Viscum Coloratum combined with RIPOC on myocardial oxidative stress response is more significant. They can coordinate to protect ischemic heart, which is worthy of promotion.
[Key words] Viscum Coloratum RIPOC Models of acute myocardial
First-authors address: Mudanjiang Medical College, Mudanjiang 157011, China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2019.36.008
缺血性心脏病是心脑血管系统疾病死亡的重要因素。目前除了药物治疗,主要是经皮冠状动脉介入治疗(PCI)和冠状动脉旁路移植术(冠脉搭桥术,CABG)。然而,血流的恢复会导致缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)损伤,反而加重心肌组织损伤,影响预后[1-4]。近年来,有人提出通过对远隔组织器官采用短暂的间歇的缺血再灌注来减少靶器官的损伤,这是一种安全无创,简单易行的方法。处理时期可以在心脏缺血前、中、后期。相对于远隔缺血预适应,远隔缺血后适应(remote ischemic postconditioning,RIPOC)更具有临床应用价值[5-9]。槲寄生(Viscum Coloratum)为桑寄生科槲寄生属植物,是我国的传统中药,中国大部分省区均产。《中国药典》2015版记载,槲寄生归肝肾经,具有祛风湿、补肝肾、强筋骨等作用,用于风湿痹痛、腰膝酸软、筋骨无力等多种疾病的治疗[10]。现代药理研究证明,槲寄生除了具有抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗病毒、降血压、降血糖等作用,槲寄生有效提取物对心血管系统具有一定的保护作用,可通过舒张冠状动脉血管等作用,改善缺血缺氧對心肌造成的损伤[11]。本研究通过建立大鼠心肌梗死模型,联合应用槲寄生有效提取物和RIPOC,探究两种干预措施是否能起到协同保护心肌的作用,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料 实验动物:健康成年清洁级SD大鼠56只,8周龄,雌雄各半,体重230~250 g,由牡丹江医学院实验动物中心提供,动物合格证号KYXK(黑)2015007,所有大鼠饲养于在安静的屏障环境中,可自由饮食饮水。本实验通过牡丹江医学院伦理学委员会批准。药品和试剂:槲寄生中药饮片,购自黑龙江省康达中药饮片有限公司,符合《中华人民共和国药典》2015版质量标准。槲寄生有效提取物的制备方法:取槲寄生生药4 kg,10倍量95%乙醇加热回流1 h,过滤回收乙醇至无醇味,得到浸膏后层析分离干燥,最终得到红色粉末[12]。乌拉坦(生产厂家:上海山浦化工有限公司,批号:20140602),用蒸馏水配成浓度20%溶液。青霉素(生产厂家:哈药集团制药总厂,批准文号:国药准字H23021439,规格:80万单位),丙二醛(MDA)试剂盒(批号20180131)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(批号20180206)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒(批号20180126)均购于南京建成生物工程生物公司。仪器:BL-420E生物机能实验系统、HX-100E小动物呼吸机(成都泰盟科技有限公司),小动物专用彩色超声诊断仪(西门子ACUSON SEQUOIA 512)。
1.2 方法 56只SD大鼠随机分为模型组(n=10)、槲寄生组(n=12)、RIPOC组(n=12)、联合组(n=12)及对照组(n=10)。模型组、槲寄生组、RIPOC组及联合组均建立急性心肌梗死动物模型,对照组只进行开胸。大鼠术前称重,检测尾动脉血压。乌拉坦麻醉后仰卧位固定,使用灌胃器行气管插管术,连接小动物呼吸机,给予机械通气。启动BL-420E生物机能实验系统,同步记录大鼠心电图和心率变化。心前区备皮,在第3~4肋间切开皮层,逐层分离至暴露心脏,可用开睑器辅助便于观察到心脏结构,用6/0眼科无创缝合线结扎冠脉左前降支,左心前壁发绀变白,心电图R波振幅增加,ST段升高,即为造模成功[13]。结扎后迅速清除胸腔内余血并关胸缝合,术者应在10 min内完成手术以保证存活率。对照组只开胸不结扎。五组均给予青霉素(16万单位/只)3 d后开始干预。槲寄生组灌胃给予槲寄生有效提取物,300 mg/kg,1次/d;RIPOC组进行RIPOC操作,在大鼠右后肢靠近腹股沟处缠绕止血带6圈,5 min缺血,5 min再灌注,每天在同一时间共进行3个循环;联合组每天在给予槲寄生有效提取物30 min后进行RIPOC操作;对照组、模型组与RIPOC组灌胃等量0.9%氯化钠溶液,均持续干预14 d。
1.3 观察指标 干预14 d后,大鼠称重并记录体重(body weight,BW)后麻醉,仰卧位固定在手术台上,用超声检测心功能指标,包括左心室收缩末期内径(left ventricular end-systolic volume,LVESV),左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV),左心室射血分数(left ventricular ejection fractions,LVEF)。检测完毕后迅速开胸取完整心脏,置于4 ℃0.9%氯化钠溶液中,洗除心腔内残血,眼科剪依次剪去左右心房、右心室,滤纸吸干,称取左心室重量(left ventricular weight,LVW),计算左室质量指数(left ventricular mass index,LVMI),LVMI=LVW/BW,并测量左心室壁厚度。最后将心脏剪碎后,加入适量冷裂解液进行组织研磨匀浆,3 500 r/min离心10 min后取上清液,按试剂盒说明书检测SOD和GSH-Px活性及MDA含量。
1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,两组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组心功能指标比较 模型组LVEF明显低于对照组,而LVEDV、LVESV均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组的LVEF均高于模型组,而LVEDV与LVESV均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组各心功能指标两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。
2.2 各组LVMI和左室壁厚度比较 模型组LVMI和左室壁厚度均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组LVMI和左室壁厚度均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组LVMI和左室壁厚度两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。
2.3 各组GSH-Px、SOD和MDA比较 模型组GSH-Px和SOD均明显低于对照组,而MDA高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组GSH-Px和SOD水平均高于模型组,而MDA均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05);联合组GSH-Px和SOD水平均高于槲寄生组和RIPOC组,而MDA均低于槲寄生组和RIPOC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。
3 讨论
研究显示,槲寄生作为一种常用中药,对心血管系统的作用包括降低血压、治疗快速型心律失常、阵发性房颤与室性早搏、改善冠脉循环、增强心脏收缩力等。RIPOC是一种对远端非缺血器官进行后处理的保护策略,是一种非常安全并且简单易行的手段,在未来的临床应用中存在巨大的潜力。
急性心肌梗死发生后,心脏为了保证正常的收缩功能,心肌会发生代偿性肥厚并扩张,调节大小形状和功能,也就是心室重构的过程[14-17]。本研究结果显示,模型组LVEF明显低于对照组,而LVEDV、LVESV均明显高于对照组,(P<0.05),说明心肌梗死后有明显的心室重构过程,心功能损伤严重。槲寄生组、RIPOC组和联合组的LVEF均高于模型组,而LVEDV与LVESV均低于模型组(P<0.05)。说明槲寄生和RIPOC在改善心肌梗死大鼠的心功能和心室重构中存在协同作用。
急性心肌梗死期间,心肌缺血缺氧,产生大量的自由基攻击心肌细胞,造成细胞功能损伤。SOD和GSH-Px都是体内常见的抗氧化酶,可以对抗自由基的侵害,此过程中两者会被大量消耗。当机体自身的抗氧化機制不足以清除自由基时,脂质过氧化最重要的产物MDA便会大量增多[18-20]。本研究中,模型组GSH-Px和SOD均明显低于对照组,而MDA高于对照组(P<0.05);槲寄生组、RIPOC组和联合组GSH-Px和SOD水平均高于模型组,而MDA均低于模型组(P<0.05)。提示槲寄生和RIPOC在提高机体抗氧化能力方面,两组同样具有协同作用。联合组GSH-Px和SOD水平均高于槲寄生组和RIPOC组,而MDA均低于槲寄生组和RIPOC组(P<0.05),提示RIPOC和槲寄生联合应用改善心肌氧化应激反应更加有效。
综上所述,槲寄生、RIPOC均可改善心梗大鼠心功能,逆转心肌肥厚和改善心肌氧化应激反应,且槲寄生联合RIPOC改善心肌氧化应激反应效果更加显著,两者可以协同保护缺血性心脏,值得推广。
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(收稿日期:2019-07-04) (本文编辑:田婧)