急性心肌缺血犬心肌超微结构的变化及龙牙葱木皂苷的保护作用
2012-02-01王晶波吕铭洋崔新明吉林大学第一医院病理科吉林长春00
王晶波 吕铭洋 崔新明 祁 乐 杨 煜 谢 宇 (吉林大学第一医院病理科,吉林 长春 00)
急性心肌缺血犬心肌超微结构的变化及龙牙葱木皂苷的保护作用
王晶波 吕铭洋1崔新明2祁 乐3杨 煜2谢 宇4(吉林大学第一医院病理科,吉林 长春 130021)
目的 观察犬急性心肌缺血时心肌超微结构的变化及龙牙葱木皂苷的保护作用。方法 取杂种犬24只,随机分为模型组、阳性药(地奥心血康胶囊)组,龙牙葱木皂苷30.0和60.0 mg/kg剂量组;结扎麻醉开胸犬左冠状动脉前降支(LAD)建立急性心肌缺血模型,观察龙牙葱木皂苷对心肌细胞结构的影响。结果 与模型组比较,龙牙葱木皂苷能够明显改善急性心肌缺血所致的心肌光镜及电镜下细胞结构的损伤程度。结论 龙牙葱木皂苷对犬急性心肌缺血损伤时的心肌细胞具有明显的保护作用。
龙牙葱木皂苷;心肌缺血;超微结构
龙牙葱木即辽东葱木(Araliamandshurica Rupr.et Maxim)别名刺龙芽、刺老芽,系五加科药用植物,其提取物的主要成分为皂苷〔1〕。现代药理学研究表明,龙牙葱木皂甙(As)具有抗炎及抗缺氧作用〔2,3〕,可降低心肌缺血犬的梗死面积,降低肌酸激酶(CPK)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性,降低游离脂肪酸(FFA)、脂质过氧化物酶(LPO)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,对微量元素铜、锌、钙有明显作用〔4〕。为进一步研究As抗心肌缺血作用,本实验采用结扎犬左冠状动脉前降支建立心肌缺血模型,从心肌细胞超微结构方面研究As对急性心肌缺血犬的保护作用及其机制。
1 材料与方法
1.1 材料 As由吉林大学第一医院提供。地奥心血康(DK)由成都地奥制药集团有限公司生产,批号:0806080。健康成年杂种犬,雌雄兼用,体重12~16 kg,吉林大学实验动物部提供。SC-3型电动呼吸机,上海医疗器械厂生产;JEM-1200EX型透射电子显微镜(日本电子公司);日产Olympus BX50显微镜。
1.2 方法 杂种犬24只,随机分为模型组、阳性药组(地奥心血康胶囊,50.0 mg/kg)、As小剂量组(30.0 mg/kg)、As大剂量组(60.0 mg/kg),每组6只。均采用十二指肠给药方式。各组杂种犬经戊巴比妥钠(30.0 mg/kg)静脉注射麻醉后,仰卧位固定于手术台上,切开颈部皮肤,气管插管,连接人工呼吸机。于左侧第四肋间施开胸术,暴露心脏,剪开心包,分离冠状动脉左前降支主干中下1/3交界处,穿线以备结扎制备急性心肌梗死模型。剪去腹部正中毛发,沿腹白线切开上腹部皮肤肌肉,暴露十二指肠,穿线以备给药。术毕,稳定20 min,结扎冠状动脉,建立实验性急性心肌梗死模型,十二指肠给予受试药物。观察6 h后,处死动物,取1×1×2 mm3大小梗死区心肌组织,4%戊二醛前固定,1%锇酸后固定,乙醇系列脱水,Epon812包埋,LKBⅢ型超薄切片机半薄切片定位后,超薄切片(70 nm),双重电子染色。JEM-1200EX型透射电镜观察心肌细胞超微结构并摄片。取心肌组织,置10%甲醛溶液中固定,常规石蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色,光镜观察〔5〕。
1.3 统计学方法 应用SPSS17.0统计软件进行分析,数据资料以±s表示,组间比较采用t检验。
2 结果
2.1 As对急性心肌缺血犬心肌细胞超微结构的影响 模型组心肌细胞超微结构改变明显:肌膜破损,细胞核消失;肌原纤维水肿、间隙增宽;可见大量肌丝溶解、断裂、紊乱;一些线粒体肿胀,嵴断裂,局部空冷化,一些线粒体体积缩小呈凝聚状,肌浆网肿胀。阳性药组线粒体排列整齐,嵴不完全清晰,肌丝排列比较整齐,肌节各带清晰可见。As小剂量组肌丝有些断裂溶解,线粒体肿胀,排列不规则。As大剂量组心肌细胞超微结构改变呈明显好转趋势,肌膜完整;肌丝排列整齐,肌节各带清晰可见;线粒体结构基本正常,整齐地排列在肌原纤维之间,表明As对急性心肌梗死心肌结构具有减轻作用。见图1。
2.2 As对急性心肌缺血犬心肌细胞病理形态学的影响 模型组:可见较大灶状心肌纤维胞浆嗜伊红浓染,胞核浓缩,其中少数心肌纤维出现溶解、破坏,但局部浸润炎细胞较少,部分病灶内可见间质出血;这种心肌病变主要位于心室壁的内、中层,而外层少见,与其周围正常心肌有一定界限。阳性药对照组:可见心肌间质水肿灶,但其范围较模型组明显缩小;在间质水肿灶内可见少量肌纤维胞质呈嗜伊红浓染,胞核浓缩,但未见明显肌纤维溶解破坏,心肌间质水肿灶与其周边的正常心肌分界明显。As小剂量组:心室壁内可见数个较大心肌间质水肿区,其面积较阳性药组稍小,心肌间质水肿灶多呈灶状,与周围正常心肌纤维有一定分界,并可见较大灶的心肌纤维嗜伊红浓染区,病变主要位于室壁的内层和中层。As大剂量组:心室壁内心肌间质水肿灶的数量和范围较低剂量组及阳性药组明显减少,间质水肿程度明显减轻,可见少数心肌纤维呈嗜伊红浓染,表明As对心肌缺血有保护作用。见图2。
图1 As对急性心肌缺血犬心肌细胞超微结构的影响(透射电镜)
图2 As对急性心肌缺血犬心肌病理形态学的影响(×200)
3 讨论
用电镜和光镜做组织学切片是检测心肌缺血最直接可靠的方法。心肌缺血缺氧,可引起心肌细胞功能与代谢异常,进而导致心肌形态结构损害,心肌超微结构的改变能够反映心肌缺血缺氧早期病理变化。线粒体是细胞进行有氧氧化和氧化磷酸化的场所,是细胞的供能站,当细胞缺氧时,线粒体首先发生变化。线粒体的结构正常对于维持心肌细胞功能十分重要,而肌丝与肌节结构完整是心肌舒缩功能的重要结构基础〔6〕。本实验结果显示模型组心肌超微结构的病理改变显著,线粒体肿胀、体积缩小呈凝聚状,肌丝溶解、断裂、紊乱;而As能够减轻自由基的损害;促进能量代谢恢复,减轻心肌梗死时的心肌损害;抑制线粒体内自由基的增加,减轻心肌细胞超微结构的损伤;同时,病理形态学观察到模型组少数心肌纤维出现溶解、破坏,部分病灶内可见间质出血,心肌纤维胞质嗜伊红浓染,而As各剂量组心肌间质水肿比模型组明显缩小,间质水肿程度减轻,心肌纤维胞质嗜伊红浓染消失,表明As能够保护缺血引起的细胞损伤。
1 Kuang HX,Sun H,Zhang N,et al.Two new saponins,congmuyenosides A and B,from the leaves of Aralia elate collected in Heilongjiang,China〔J〕.Chem Pharm bull Tokyo,1996;44(11):2183-5.
2 周重楚,孙晓波,刘 威.龙牙葱木总甙的抗炎作用〔J〕.中国药理学与毒理学杂志,1991;5(1):30-3.
3 周重楚,姜 平,师海波,等.龙牙葱木总甙的抗缺氧作用〔J〕.中草药,1991;22(3):114-6.
4 石 毅,王晓明,吕文伟,等.龙牙葱木皂苷对犬急性心肌缺血的保护作用〔J〕.中国老年学杂志,2006;26(9):1215-6.
5 徐叔云,卞如濂,陈 修.药理实验方法学〔M〕.第2版.北京:人民卫生出版社,1994:921.
6 金 辉,吕文伟,温富春,等.舒心贴膏对急性心肌缺血犬心外膜电图及心肌病理形态学的影响〔J〕.中草药,2006;37(1):96-8.
R54
A
1005-9202(2012)16-3460-02;
10.3969/j.issn.1005-9202.2012.16.052
1 吉林大学珠海学院化学与药学系2008届生物制药专业
2 吉林大学白求恩医学院 3 吉林大学第三临床学院2006级
4 吉林大学口腔医学院
杨 煜(1966-),女,实验师,硕士,主要从事免疫学研究。
王晶波(1960-),男,主管技师,主要从事临床病理实验研究。
〔2011-08-22收稿 2012-06-19修回〕
(编辑 袁左鸣)