黄连解毒汤对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的保护作用1)
2013-09-17付晓春陈建军王舰平
付晓春,陈建军,王舰平
黄连解毒汤(HLJDT)源于唐·外台秘要[1],由黄连、黄柏、黄芩、栀子4味中药构成,近年来研究发现黄连解毒汤能明显改善脑缺血损伤[2,3],并且能显著降低胆固醇,改善血栓及血液黏滞性[4],提示黄连解毒汤对由于心肌缺血引起的心肌损伤具有保护作用。心肌损伤中的缺血再灌注损伤(I/R)是一个复杂的过程,研究发现炎症反应在心肌缺血再灌注损伤中起了非常重要的作用[5],故本实验旨在观察HLJDT在急性I/R过程中对血清肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、肌酸激酶(CK)及NF-κB表达的影响,探讨HLJDT在此过程中是否具有保护作用。
1 材料与方法
1.1 主要试剂 黄连解毒汤的制备:取黄连、栀子、黄柏、黄芩4味药(1.5∶1.5∶1∶1)加水煮沸,合并3次药液,恒温100℃浓缩制成黄连解毒汤,每毫升含生药5g。复方丹参片(FFDS)广州白云山制药总厂中药厂,批号:090607)。实验中所用的缓冲液均由国产分析纯级试剂配制。TNF-α、IL-1ΒELISA试剂盒购自武汉博士德。
1.2 动物模型及分组 健康雄性SD大鼠56只,体重250g~300g,随机等分为7组[6,7],每组8只。假手术组、心肌缺血再灌注组,溶剂(1%CMC-Na)对照组;黄连解毒汤(HLJDT)高、中、低剂量组(200mg/kg、400mg/kg及800mg/kg),复方丹参组(500mg/kg)。连续给药7d,缺血再灌注不作药物处理,末次给药24h后,腹腔注射戊巴比妥钠4.5mg/100g,麻醉动物后行气管切开接微型呼吸机人工呼吸,呼吸频率60次/min,潮气量2mL/100g。沿胸骨左缘第4肋骨开胸在左心室、右心室与左心房交界处结扎/开放左冠状动脉前降支,建立心肌缺血再灌注模型。假手术组丝线穿过冠状动脉前降支但不结扎。30min后放开丝线恢复冠脉再通40min。
1.3 观察指标和检测方法
1.3.1 血清 TNF-α、IL-1β、CK水平的测定 实验终点,股静脉取血2mL,室温静置1h,后3000r/min离心5min,分离出血清,-80℃冰箱中保存。
1.3.2 心肌组织梗死区面积的测定 动物缺血30min再灌注40min时,将左冠状动脉前降支重新结扎,经舌静脉注射0.5%伊文氏蓝1.5mL,待缺血区清楚显示后迅速取出心脏,用冰冻生理盐水冲洗后剪除心房,-20℃冰冻10min,用心脏切片机垂直心脏长轴将其切成1mm薄片(4~5)张,放入2mL氯化三苯基四氮(Sigma公司,美国)中37℃染色15min,用 HPIAS-2000图像分析系统测定缺血区和坏死区面积,分别计算缺血区面积、梗死区面积占左心室面积的百分比。
1.3.2 用EMSA方法测定NF-κB的表达 取心尖以上梗死区心肌组织100mg放入1mL裂解缓冲液中(50mmol/LTrizol、100mmol/L二硫苏糖醇、2%SDS,0.1%溴酚蓝,10%的甘油)冰上匀浆30min,4℃12000g/min离心20min,取上清液,用Lowry法测定蛋白含量。取50μL样品和等体积溴酚蓝沸水煮3min,上样进行SDS-PAGE蛋白电泳,完后转印到PVDF膜上,取出膜用BSA封闭,再用TSB-T溶液洗膜三次,加入兔抗大鼠NF-κBp65(Neomarkers公司,美国)孵育10h,用TSB-T溶液洗后加入羊抗兔IgG(KPL公司,美国)孵育2h,TSB-T溶液漂洗,最后进行增强化学发光反应,将PVDF膜放入等体积配制的LumiGloAB发光液中,快速移至暗室,放在X光片下曝光显影。扫描X光片,以灰度值表示NF-κB的表达水平。
2 结 果
2.1 各组大鼠TNF-α、IL-1β、CK水平 与假手术组比较,I/R组血清 TNF-α、IL-1β、CK明显增高(P<0.05);与I/R组比较,HLJDT高中低剂量组、FFDS组血清 TNF-α、IL-1β、CK 降低。详见表1。
表1 黄连解毒汤对大鼠I/R血清TNF-α、IL-1β、CK水平的影响(±s)
表1 黄连解毒汤对大鼠I/R血清TNF-α、IL-1β、CK水平的影响(±s)
与假手术组比较,1)P<0.05;与I/R组比较,2)P<0.05
组别 n 剂量(mg/kg) TNF-α/(ng/L) IL-1β(ng/L) CK(U/L)假手术组 8 - 73.06±14.79 38.13±10.79 684.2±41.2 I/R组 8 - 193.27±29.431) 95.62±19.311) 992.7±42.81)1%CMC-Na对照组 8 - 191.34±28.65 94.39±18.66 994.1±39.5 HLJDJN低剂量组 8 200 163.21±20.472) 80.27±18.452) 873.6±35.72)HLJDJN 中剂量组 8 400 127.15±19.592) 67.35±16.292) 804.3±32.92)HLJDJN高剂量组 8 800 101.32±17.732) 59.76±14.312) 786.5±36.42)复方丹参对照组 8 500 114.26±18.022) 62.33±15.282) 792.4±28.72)
2.2 心肌组织梗死区面积的测定 心肌缺血再灌注组的缺血面积明显高于假手术组(P<0.05),1%CMC-Na对照组,HLJDT低剂量组、HLJDT中剂量组缺血面积百分比与缺血再灌注组比较无统计学意义,HLJDT高剂量组、复方丹参组与缺血再灌注组及1%CMC-Na对照组比较缺血面积百分比均显著减少(P<0.05)。心肌缺血再灌注组的梗死面积明显高于假手术组(P<0.05),HLJDT低剂量组、中剂量组、HLJDT高剂量组、复方丹参组与缺血再灌注组及1%CMC-Na对照组比较梗死面积百分比均显著减少(P<0.05)。详见表2。
2.3 用EMSA测定NF-κB的表达及活性 心肌缺血再灌注组NF-κB活性明显高于假手术组(P<0.05),1%CMC-Na对照组NF-κB活性与缺血再灌注组比较无统计学意义,HLJDT各剂量组、复方丹参组与缺血再灌注组及1%CMC-Na对照组比较NF-κB活性均显著降低(P<0.01)。详见表2。
表2 黄连解毒汤对I/R心肌缺血面积、梗死面积的影响(±s)
表2 黄连解毒汤对I/R心肌缺血面积、梗死面积的影响(±s)
与假手术组比较,1)P<0.05;与I/R组比较,2)P<0.05;与1%CMC-Na对照组比较,3)P<0.05
组别 n 剂量/(mg/kg) 缺血面积(%) 梗死面积(%) NF-κB假手术组 8 - 3.31±1.72 4.52±1.75 1.09±0.18 I/R组 8 - 41.52±2.311) 48.33±2.621) 3.92±0.531)1%CMC-Na对照组 8 - 43.81±1.76 46.35±4.18 3.87±0.28 HLJDT低剂量组 8 200 38.46±2.172)3) 35.70±3.342)3) 3.01±0.152)3)HLJDT 中剂量组 8 400 35.24±2.822)3) 28.43±2.452)3) 2.28±0.212)3)HLJDT高剂量组 8 800 30.78±1.832)3) 21.41±2.812)3) 1.69±0.132)3)复方丹参对照组 8 500 29.35±2.252)3) 23.28±3.022)3) 2.35±0.132)3)
3 讨 论
心肌缺血再灌注时伴随血浆炎性细胞因子及抗炎细胞因子的升高,其增高程度和心肌微循环的损伤程度有关,心肌组织水平灌注不良越严重,细胞因子升高越明显[8]。炎症细胞因子TNF-α、IL-1β的增加和缺氧均可激活 NF-κB,活化的 NF-κB迅速进入核内启动炎症细胞因子、选择素和黏附分子的表达,再升高的NF-κB等进一步刺激NF-κB,形成正反馈,导致细胞因子水平不断升高[9]。抑制NF-κB的激活在I/R引起的心肌损伤中可能起一定程度的保护作用[10]。缺血再灌注时剧增的氧自由基加重细胞膜的损伤,细胞内CK释放入血,引起相应酶在血液中浓度升高,这些酶释放入血的多少与心肌坏死程度呈正相关,故测定其血清含量被认为有助于心肌缺血损伤程度的诊断。
本研究结果显示,缺血再灌注损伤时,TNF-α、IL-1β活性显著升高,NF-κB表达增多,血清CK增加,心肌组织梗死面积增加;而 HLJDT处理后,TNF-α、IL-1β活性显著降低,NF-κB表达降低,血清CK及心肌组织梗死面积降低,提示HLJDT通过抑制TNF-α、IL-1β释放,并且抑制了下调 NF-κB表达,从而减轻炎症反应,实现对缺血再灌注心肌的保护,同时HLJDT抑制了血清CK的释放并降低了心肌组织的梗死面积。
HLJDT对缺血再灌注心肌的保护作用可能与其抑制NF-κB的活性、减少促炎细胞因子的释放、并减少血清CK的释放有关。然而心肌缺血/再灌注损伤是一多渠道、多环节的复杂病理生理过程,HLJDT对损伤的保护作用,其相应机制以及临床应用价值,都有待进一步深入系统的研究。
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