川穹嗪对急性心肌梗死大鼠心肌的保护作用及机制探讨
2013-09-04冯艳红孙海龙周宇微郭英男
冯艳红,孙海龙,周宇微,张 甜,郭英男
(1 辽宁医学院附属第一医院,辽宁锦州 121001;2 辽宁省台安县恩良医院)
近年研究发现,中药治疗急性心肌梗死(AMI)具有显著效果。川穹嗪是中药川穹的主要成分,具有抑制炎症细胞激活、减少促炎症反应细胞因子产物、抗氧化、抗凋亡等作用,能够减轻细胞缺血再灌注损伤,临床已广泛用于急性心脑损伤、脊髓损伤等治疗[1,2]。2012 年1 ~8 月,我们初步观察了川穹嗪对AMI大鼠的心肌保护作用,现分析结果并探讨其机制。
1 材料与方法
1.1 材料 动物:成年 Wistar大鼠40只,体质量(270±23)g。雌雄不限,由辽宁医学院实验动物中心提供。药物与仪器:川穹嗪注射液购自哈尔滨三联药业。超声诊断仪为GE Vivid Dimension,10S探头,频率为8 MHz。
1.2 实验方法
1.2.1 AMI模型制作及干预 将40只大鼠随机分为对照组(10只)、模型组(15只)和治疗组(15只)。后两组制作AMI模型:1%苯巴比妥纳40 mg/kg麻醉,胸前区剃毛,于左侧胸腔第4肋间暴露心脏,结扎左冠状动脉前降支。术中记录心电图Ⅰ导联,若有ST段显著弓背型抬高则提示手术成功。术后常规喂食,腹腔注射青霉素80万U,1次/d,连续7 d。对照组行假手术(同法行手术操作暴露心脏,但不结扎冠状动脉)。治疗组术后24 h腹腔注射川穹嗪注射液120 mg/kg,1次/d,连续4周。另两组不干预。对照组、模型组和治疗组术中及术后4周死亡各死亡1、3和3只,各组最后纳入后续实验的动物数分别为9、12和12只。
1.2.2 观察项目
1.2.2.1 超声检查心功能指标 术后28 d各组均行心脏彩色多普勒超声检查,大鼠吸入异氟烷麻醉,仰卧于固定装置上,橡皮筋固定四肢,使固定装置向左侧倾斜30~40°。左胸前区剃毛,连接ECG,以Ⅰ导联R波顶峰为舒张末期,以T波末为收缩末期,超声诊断仪获取胸骨旁左室长轴和乳头肌水平短轴切面。检查指标包括左室舒张末期内径(LVDd)、左室收缩末期内径(LVDs)、射血分数(EF)、短轴缩短率(FS)。
1.2.2.2 血清学指标 造模后各组均抽取颈静脉血5 mL,测定血管内皮生长因子(VEGF)、血清心肌酶(LDH)和血清过氧化物歧化酶(SOD)水平。
1.2.2.3 左心室质量及质量指数 行心功能及血清学指标检测后处死大鼠,称取体质量(BW),经左侧开胸,完整取出心脏,去除右心及左心房,保留左心室(包括室间隔),生理盐水冲洗干净,测定各组左心室(LV)质量并计算质量指数(LV/BW)。
1.3 统计学方法 采用SPSS 15.0软件,计量资料以表示,采用单因素方差分析。以EF作为反映左室功能的主要指标,采用Pearson相关分析法分析EF与血清学指标的相关性。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组超声检查心功能指标比较 见表1。
2.2 各组血清学指标比较 见表2。
表1 各组超声检查心功能指标比较()
表1 各组超声检查心功能指标比较()
注:与对照组比较,*P <0.05;与模型组比较,#P <0.05
组别 n LVDd(mm) LVDs(mm) EF(%) FS(%) 后壁增厚率(%)模型组 12 10.68 ±0.85* 8.35 ±0.96* 31.25 ±3.25* 19.82 ±2.03*52.59 ±3.69治疗组 12 8.52 ±0.63*# 7.68 ±0.67*# 40.11 ±4.62*# 27.51 ±2.96*# 52.38 ±6.02对照组 9 7.02 ±0.64 6.13 ±0.86 60.62 ±5.32 32.61 ±4.0253.36 ±4.35
表2 各组血清学指标比较()
表2 各组血清学指标比较()
注:与对照组比较,*P <0.05;与模型组比较,#P <0.05
组别 nVEGF(pg/mL) LDH(U/L) SOD(U/mL)模型组 12 29.02 ±3.45* 8.35 ±0.96* 40.37 ±4.28*治疗组 12 46.32 ±4.31*#7.68 ±0.67*#51.33 ±5.76*#对照组9 53.12 ±4.38 6.13 ±0.86 56.98 ±5.19
2.3 各组左心室质量及质量指数 见表3
表3 各组左心室质量及质量指数()
表3 各组左心室质量及质量指数()
注:与对照组比较,*P <0.05
组别 n BW(g)LV/BW模型组 12 213.18 ±16.35234.36 ±19.68593.95 ±64.28*2.54 ±0.18术前 术后LV(mg)*治疗组 12 223.67 ±18.30258.27 ±23.04598.45 ±56.31*2.51 ±0.17*对照组 9 220.65 ±12.37 24.32 ±13.58526.28 ±59.36 2.13 ±0.13
2.4 超声指标与血清学指标的相关性 模型组EF与 VEGF(r=0.713,P <0.05)、LDH 均呈正相关(r=0.727,P <0.05)。治疗组 EF 与 VEGF(r=0.684,P <0.05)、LDH 均呈正相关(r=0.615,P <0.05)。对照组 EF 与 VEGF(r=0.324,P >0.05)、LDH均无相关性(r=0.372,P >0.05)。三组 EF与SOD均无相关性(P均>0.05)。
3 讨论
AMI是由于冠状动脉供血急剧减少或中断,心肌出现严重持久缺血导致的心肌坏死[3~5]。突然、持续而严重的缺血可在较短时间内造成心肌细胞大量坏死,使心肌结构和心室几何构型发生变化,包括梗死区室壁心肌变薄、膨出和非梗死区心肌反应性肥厚,最终导致左心室进行性扩张、变形和心脏舒缩功能下降,引起急性血液动力学障碍和心功能降低[6,7]。本研究模型组心脏质量和质量指数均高于对照组,彩色多普勒检查发现,除后壁增厚率与对照组无统计学差异外,LVDd、LVDs、EF和FS均与对照组有统计学差异,表明梗死后心肌细胞缺血、缺氧、坏死,残余心肌细胞收缩力降低以及总体心肌收缩力减弱,并最终表现为心脏功能降低。VEGF是一种内分泌性糖蛋白,可通过介导蛋白激酶B磷酸化和内皮一氧化碳合成酶延长内皮细胞寿命,并特异性地作用于VEGF受体,强烈刺激血管增殖,促进血管生成[8]。LDH是临床诊断心肌梗死的重要依据,有助于AMI病程和病变范围的判定。SOD是机体清除氧自由基的重要酶,对缺血心肌有保护作用[9]。本研究发现,模型组LDH水平明显高于对照组,提示AMI模型建立成功;模型组VEGF和SOD均明显低于对照组,提示心肌梗死后心肌细胞VEGF生成能力和氧化产物清除能力下降。
川穹嗪是从川穹中提取的有效成分,属于酰胺类生物碱,可改善微循环,缓解疼痛。具有抗凝、抗血小板聚集作用,已广泛应用于心、脑、肾等重要器官缺血性疾病的治疗。川穹嗪还可通过减轻炎症反应,降低肿瘤坏死因子-α水平而起到保护心肌的作用[10]。本研究治疗组心脏质量及心脏质量指数虽与模型组无统计学差异,但LVDd、LVDs、EF及 FS均较模型组有显著改善,血清VEGF、SOD较模型组明显升高,血清LDH水平较模型组明显降低,提示川穹嗪可改善AMI所致的心肌肥厚和心脏收缩功能降低,提高心肌细胞清除氧自由基和血管生成的能力。综上所述,川穹嗪对AMI大鼠的心功能有保护作用,其机制可能与川穹嗪增强心肌细胞清除氧自由基能力和促进血管生成有关。本研究为川穹嗪临床治疗AMI提供了理论依据。
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