双参素胶囊抗大鼠心肌缺血再灌注损伤的机制
2012-11-20杨春梅曲绍春于晓风睢大筼吉林大学药学院药理教研室吉林长春3002
刘 兵 杨春梅 曲绍春 于晓风 睢大筼 (吉林大学药学院药理教研室,吉林 长春 3002)
双参素胶囊是从五加科人参属植物人参及西洋参茎叶中提取得的双参叶皂苷有效部位。临床前药理学研究已经证实,该药对小鼠的神经系统、呼吸系统及心血管系统均无明显的影响,且本课题组前期研究表明,双参素胶囊对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有明显保护作用〔1〕,本文进一步探讨其保护大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物及分组 60只Wistar大鼠,雌雄各半,体重220~250 g,购自吉林大学实验动物中心,合格证号SCXK-(吉)2007-0003。将大鼠随机分为假手术组、心肌缺血再灌注(I/R)组、阳性对照组(福辛普利20 mg/kg)及17.5、35.0、70.0 mg/kg双参素胶囊组,每组10只大鼠。
1.2 药品与试剂 双参素胶囊原料粉(吉林省人参研究院天然药物化学研究室,批号:20091015);阳性对照药福辛普利片(上海施贵宝公司,批号:20101120),两者均以0.5%羧甲基纤维素钠配制成所需浓度;6-酮-前列腺素F1α(PGIα)放及血栓素B2(TXB2)放免试剂盒购于中国人民解放军总医院东亚免疫技术研究所。
1.3 给药、造模及检测指标 各组大鼠均自由进食和饮水,各药物组给予不同剂量药物灌胃,1次/d,连续给药7 d后开始造模及检测指标。大鼠心肌I/R模型制作参照文献〔2〕结扎左前降支冠状动脉,30 min后松开结扎线对心脏进行再灌注,24 h之后腹腔麻醉,腹主动脉取血,检测全血及血浆黏度、PGIα、TXB2。剖取大鼠心脏,在结扎点以下区域取缺血区心肌及非缺血区心肌各100 mg,用一次提取比色法测心肌FFA含量。
2 结果
2.1 双参素胶囊对心肌I/R损伤大鼠全血及血浆黏度的影响与假手术组比较,I/R组大鼠全血低切、中切、高切及血浆黏度均明显增加(P<0.05或P<0.01)。与I/R组比较,双参素胶囊35、70 mg/kg组均能明显降低全血低切、中切、高切及血浆黏度(P<0.05或P<0.01),见表1。
表1 各组大鼠全血及血浆黏度( s,n=10,mPa/s)
表1 各组大鼠全血及血浆黏度( s,n=10,mPa/s)
与假手术组比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与 I/R组比较:3)P<0.05,4)P <0.01,下表同
血浆黏度组别 剂量(mg/kg)全血黏度- 10.50±2.12 5.02±0.85 3.74±0.42 1.22±0.21 I/R组 - 14.83±2.982)6.19±1.641)4.57±0.811)1.75±0.472)阳性对照组 20 10.86±3.233) 5.04±1.023)3.89±0.513)1.37±0.543)双参素胶囊17.5 13.56±4.18 5.78±1.14 4.19±0.87 1.65±0.63 35.012.01±2.533)5.36±1.52 3.87±0.553)1.35±0.263)70.011.22±2.823)5.10±0.873)3.83±0.423)1.30±0.194)120/s假手术组10/s 40/s 120/s
2.2 双参素胶囊对心肌缺血再灌注损伤大鼠血浆前列环素及TXA2水平的影响 与假手术组相比,I/R组大鼠血浆TXA2水平明显升高,前列环素水平及前列环素/TXA2比值明显降低(P<0.05或 P<0.01)。与 I/R组比较,双参素胶囊 35、70 mg/kg组均可明显降低心肌I/R损伤大鼠血浆TXA2水平,增加血浆前列环素水平及前列环素/TXA2比值(P<0.05或P <0.01),见表2。
2.3 双参素胶囊对心肌I/R损伤大鼠心肌FFA含量的影响与假手术组相比,I/R组大鼠心肌梗死区及非梗死区FFA水平均明显增加(P<0.05或P<0.01)。与I/R组比较,双参素胶囊35、70 mg/kg组均可明显降低心肌I/R损伤大鼠梗死区及非梗死区FFA水平(P<0.05或P<0.01),见表3。
表2 各组大鼠血浆前列环素及TXA2水平(s,n=10,pg/ml)
表2 各组大鼠血浆前列环素及TXA2水平(s,n=10,pg/ml)
组别 剂量(mg/kg)前列环素 TXA2前列环素/TXA2- 481.23±57.30 134.98±32.03 3.57±0.52 I/R组 - 413.87±42.461)214.52±55.652)1.93±0.682)阳性对照组 20 480.37±58.563)159.28±41.333)3.08±0.684)双参素胶囊 17.5 437.71±67.92 198.37±48.09 2.21±0.79 35.0 466.21±50.763)160.76±38.213)2.78±0.424)70.0 475.42±62.123)153.16±36.473)3.10±0.744)假手术组
表3 各组大鼠心肌FFA含量(s,n=10,μEq/L)
表3 各组大鼠心肌FFA含量(s,n=10,μEq/L)
- 625.47±108.68 705.85±106.52再灌I/R组 - 989.35±219.722) 841.24±117.821)福辛普利组 20 730.48±130.524) 710.41±123.873)双参素胶囊 17.5 856.37±238.14 815.57±121.38 35.0 786.20±125.643) 725.28±120.143)70.0 737.52±124.174) 713.60±116.383)梗死区 非梗死区假手术组组别 剂量(mg/kg)
3 讨论
多数情况下,缺血后再灌注可使组织器官功能得到恢复,损伤的结构得到修复,患者病情好转康复;但有时缺血后再灌注不仅不能使组织、器官功能恢复,反而加重组织、器官的功能障碍和结构损伤。心肌I/R的发生机制尚未彻底阐明。目前认为自由基的作用、细胞内钙超载、血管内皮细胞功能异常、能量代谢异常及血流动力学异常等均与心肌I/R的发生密切相关。心肌缺血时,细胞便开始无氧代谢,提供能量减少,同时却产生乳酸、FFA、脂酰CoA、肉毒碱CoA等大量有害代谢产物,本实验结果表明,心肌I/R后,心肌细胞梗死区和非梗死区内FFA均明显增加。高FFA血症可增加心肌耗氧量而加重心肌缺血,扩大缺血或梗死范围〔3〕。另外,体内I/R时,体内的氧自由基生成增加,同时清除障碍故在体内大量堆积,增多的氧自由基可以导致抑制前列腺素合成酶、激活血小板环化酶,生成大量TXA2;本实验结果证明I/R组大鼠血浆TXA2水平明显升高,TXA2通过抑制腺苷酸环化酶,使血小板和血管平滑肌细胞内cAMP减少,从而促进血小板聚集和局部血管收缩,加重内皮损伤。因此TXA2与前列环素的平衡失调是心肌缺血或心肌坏死的主要原因〔4〕。本文结果提示可能通过纠正前列环素与TXA2之间失衡失调发挥抗心肌I/R损伤作用。
心肌I/R损伤时,膜磷脂大量降解,产生前列环素、TXA2、白三烯等炎症介质,引起毛细血管通透性增加,导致红细胞压积明显增高,血液黏度升高。由于血液浓缩,使得血浆蛋白浓度相对升高,尤其是纤维蛋白原浓度的升高能明显增加血浆黏度〔5〕。双参素胶囊能明显降低全血黏度及血浆黏度,提示可能通过改善血流状态防止血栓形成,对于降低冠心病患者发生心肌I/R损伤的危险性具有益处。
1 刘 兵,杨春梅,于晓风,等.双参素胶囊对大鼠实验性心肌I/R损伤的保护作用〔J〕. 武警医学,2008;19(8):713-6.
2 翟玉荣,于小凤,曲绍春,等.苦碟子总黄酮对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用〔J〕.中国药理学通报,2010;26(2):276-7.
3 王 宏,曲绍春,于晓风,等.血栓心脉宁片对急性血瘀I/R大鼠血小板功能及血液流变学的影响〔J〕.中国老年学杂志,2010;30(22):3335-7.
4 王绚卉,于晓风,曲绍春,等.洋参二醇皂苷注射液对大鼠急性心肌梗死的影响及其机制研究〔J〕.中国中药杂志,2009;34(24):3281-5.
5 曲绍春,睢 诚,于晓风,等.人参Rb组皂苷对大鼠实验性心肌I/R损伤的保护作用〔J〕.吉林大学学报(医学版),2007;33(5):849-52.