红景天冠心方对大鼠心肌缺血损伤保护作用的实验研究
2014-03-07朱鸿哲
朱鸿哲
(1.哈尔滨体育学院,黑龙江哈尔滨150008;2.黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)
红景天冠心方对大鼠心肌缺血损伤保护作用的实验研究
朱鸿哲1,2
(1.哈尔滨体育学院,黑龙江哈尔滨150008;2.黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)
目的本实验观察红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠的保护作用,并对其机理进行初步的探讨。方法采用异丙肾上腺素诱导模型,观察红景天冠心方对大鼠心肌缺血发生率、形态学变化的影响,同时测定大鼠心肌组织中MDA、SOD含量并用Western blotting法检测凋亡相关蛋白p53的表达。结果红景天冠心方可以降低异丙肾上腺素诱导模型动物心肌缺血的发生率,改善病理形态学变化,同时增加实验性心肌缺血大鼠心肌中SOD的含量,降低MDA含量,抑制p53蛋白的表达。结论红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠具有保护作用,其机理可能与清除自由基、抗氧化的同时抑制心肌细胞凋亡相关。
红景天冠心方;心肌缺血;自由基;细胞凋亡
红景天冠心方是以红景天为君药,配以三七、柴胡和太子参等多味药物组成,具有益气活血、行气止痛之功效,临床主要用于心脑血管疾病的治疗,本文重点探讨其在对抗心肌缺血方面的药理作用并初步探讨其作用机理,为其临床应用提供理论及实验依据。
1 材料
1.1 实验动物 健康Wistar大鼠100只,雌雄各半,体重200~220 g,由吉林大学白求恩医学院动物实验中心提供,生产许可证号SCXK(吉)2008-0005。
1.2 实验药品 红景天冠心方:自制。氯化钠注射液:哈尔滨三联药业有限公司,批号:121108A2;盐酸异丙肾上腺素:上海禾丰制药有限公司,批号:110401;地奥心血康胶囊:成都地奥制药有限公司,批号:1108090;β-action(sc-47778),p53(sc-1311),HRP兔抗羊二抗均购自Sigma公司。
2 实验方法
2.1 红景天冠心方对实验性大鼠心肌缺血发生率的影响 将每只大鼠在分组前做心电图检查,弃去其中心律失常、ST段改变、T波异常的大鼠,将心电图检查合格的50只Wistar大鼠随分成5组,每组10只动物,分别为红景天冠心方高剂量组、红景天冠心方低剂量组、阳性对照组、模型对照组及空白对照组。其中红景天冠心方高剂量组给予100 mg·kg-1,红景天冠心方低剂量组给予50 mg·kg-1,阳性对照组给予地奥心血康胶囊120 mg·kg-1,空白对照组、模型对照组给予等体积氯化钠注射液,各组均灌胃给药,每日1次,连续15 d。除空白对照组外,各组动物第13、14天连续腹腔注射盐酸异丙肾上腺素5 mg·kg-1,空白组给予等体积氯化钠注射液。于末次给药后30 min,各组大鼠分别以3.5%戊巴比妥钠(35 mg·kg-1)麻醉,仰位固定,连接心电图机,进行心电图检查。走纸速度100 mm·s-1,标准电压10 mm·mV-1。此时腹腔注射盐酸异丙肾上腺素(5mg·kg-1),空白组给予等容量的生理盐水,记录腹腔注射盐酸肾上腺素注射液前及记录成模后即刻、5、10、20、30 min标准肢体Ⅱ导联心电图变化,观察各组大鼠心肌缺血的发生率。造模成功的标志为模型对照组动物心电图中S-T段抬高≥0.1 mV。阴性判断标准:①T波低平或双向倒置;②ST段斜形偏移,或水平偏移<0.1 mV。试验动物心电图改变具备以下条件之一者即可判断为心肌缺血阳性:①心动过速、期前收缩或其他心律失常;②出现异常Q波;③ST段水平向下或向上偏移≥0.1 mV;④T波高耸超过同导联R波的1/2;⑤T波高耸伴ST段移位。
2.2 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠病理学变化的影响 造模、分组、给药及操作过程同“2.1”项下。在造模成功1 h后及颈总动脉取血后,处死大鼠,取心脏,用生理盐水冲洗除去血污,剔除脂肪组织等非心肌组织,顺房室沟从心尖到心基底部平行将心室切开,取心室肌组织修成大约lmm3的小块,置4%甲醛溶液中固定24 h。HE染色后,于光学显微镜下观察心肌组织的损伤程度。
2.3 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织自由基的影响 造模、分组、给药及操作过程同“2.1”项下。造模成功后1 h后及颈总动脉取血后,处死大鼠,取心脏,用生理盐水冲洗除去血污,剔除脂肪组织等非心肌组织,顺房室沟从心尖到心基底部平行将心室切开,取心室肌组织,于电子天平称重,标记好放入事先准备好的冻存管内,置于液氮中保存备用。检测时样本解冻,样本及试剂需平衡至室温后,按试剂盒说明书操作,用722分光光度计检测实验性心肌缺血大鼠心肌匀浆中MDA、SOD数据并统计。
2.4 Western blotting法检测红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织凋亡相关蛋白p53表达的影响 造模、分组、给药及操作过程同“2.1”项下。造模成功后1 h后及颈总动脉取血后,处死大鼠,取心脏,用生理盐水冲洗除去血污,剔除脂肪组织等非心肌组织,顺房室沟从心尖到心基底部平行将心室切开,取心室肌组织,于电子天平称重,取约0.1 g,标记好放入事先准备好的冻存管内,置于液氮中保存备用。经SDS-PAGE电泳检测心肌组织凋亡相关蛋白p53的表达,胶片采用Alpha image 2000凝胶成像系统扫描,所得图形使用Image-proplus进行定性分析。
3 统计学处理
结果采用Spss 11.5 for Windows统计软件分析处理,组间比较采用t检验,以P<0.05或P<0.01作为显著性差异。所得数据以均数±标准差表示。
4 结果
4.1 红景天冠心方对实验性大鼠心肌缺血发生率的影响 红景天冠心方对实验性大鼠心肌缺血发生率的影响,结果见表1。
表1 红景天冠心方对实验性大鼠心肌缺血发生率的影响
表1结果表明,模型对照组大鼠心肌缺血发生率100%,说明造模成功,其余各组与模型对照组比较心肌缺血发生率降低,红景天冠心方给药组及阳性对照组比较未见差异,表明一定剂量的红景天冠心方可以降低异丙肾上腺素诱导模型动物心肌缺血的发生率。
4.2 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠病理学变化的影响 结果见图1。
图1 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠病理学变化的影响
光学显微镜下观察心肌组织的损伤程度,结果显示空白对照组(图1 A):肌束排列整齐,轻度肌纤维断裂,轻度炎性细胞浸润,轻度血管扩张,轻度心肌纤维化。模型对照组(图1 B):肌束排列不整齐,重度肌纤维断裂,重度炎性细胞浸润,重度血管扩张,重度心肌纤维化及间质水肿。红景天冠心方高剂量组(图1 C):肌束排列整齐,中度炎性细胞浸润,轻度血管扩张,轻度心肌纤维化。红景天冠心方低剂量组(图1 D):肌束排列不整齐,重度肌纤维断裂,重度炎性细胞浸润,中度血管扩张,重度心肌纤维化及间质水肿。阳性对照组(图1 E):轻度肌纤维断裂,轻度炎症,轻度血管扩张,轻度心肌纤维化及间质水肿。
4.3 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织自由基的影响 结果见表2。
表2 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织自由基的影响(±s)
表2 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织自由基的影响(±s)
注:与模型对照组比较,★P<0.05,★★P<0.01;与空白对照组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01
组别 例数(只)剂量(mg·kg-1)SOD含量(U·mL-1)MDA含量(nmol·mg-1)模型对照组 10 等体积 8.22±0.85▲▲ 13.62±1.11▲▲12.21±0.74 6.38±0.91高剂量组 10 100 9.68±1.27★★ 11.20±1.41★★低剂量组 10 50 9.06±0.66★ 11.76±1.83★阳性对照组 10 120 9.81±1.11★★ 11.17±2.53★空白对照组 10 等体积
表2结果可知,模型对照组与空白对照组比较,心肌组织中SOD含量下降,差异具有统计学意义(P<0.01),而各给药组分别与模型对照组比较均能不同程度的增加心肌组织中SOD含量,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。模型对照组与空白对照组比较,心肌组织中MDA含量增加,差异具有统计学意义(P<0.01),而各给药组分别与模型对照组比较均能不同程度的降低心肌组织中MDA含量,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。
4.4 Western blotting法检测红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织凋亡相关蛋白p53表达的影响 结果见图2。
图2 红景天冠心方对实验性心肌缺血大鼠心肌组织凋亡p53表达的影响
图2定性分析结果显示,空白对照组p53表达降低,模型对照组p53蛋白表达升高,红景天冠心方高、低及阳性对照组p53蛋白的表达较模型对照组降低。
5 讨论
心肌缺血损伤是一种多因素参与的复杂病理过程,涉及多个环节。心肌缺血伴有大量自由基生成导致心肌细胞膜中不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应而加重心肌缺血[1]。氧化应激是指过量的活性氧与内源性清除活性氧的抗氧化系统间失去平衡[2]。活性氧对于血管细胞主要参与血管壁损伤,特别是斑块的形成、破裂与血栓形成,引起血管性病变。因此,丙二醛(MDA)是评价心肌缺血指标之一。超氧化物歧化酶(SOD)具有清除氧自由基作用,所以SOD活性亦可作为评价心肌缺血的间接指标。同时,在心肌缺血损伤中有大量的心肌细胞经历了凋亡过程[3]。细胞凋亡是细胞在正常生理或病理状态下发生的一种自发的、程序化的死亡过程。心肌缺血可引起缺血区及缺血边缘区心肌细胞死亡,随后可发展为心肌梗死[4]。
红景天冠心方可以降低异丙肾上腺素诱导模型动物心肌缺血的发生率,改善病理形态学变化,同时增加实验性心肌缺血大鼠心肌中SOD的含量,降低MDA含量,抑制p53蛋白的表达,推测其对实验性心肌缺血保护作用的机理与清除自由基、抗氧化的同时抑制心肌细胞凋亡相关。
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Study on protective effects of Hongjingtian Guanxinfang on myocardial ischem ia in rats
ZHU Hong-zhe1,2
(1.Harbin Institute of Physical Education,Harbin 150008,China;2.Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
ObjectiveTo discuss the protective effect of Hongjingtian Guanxinfang on myocardial ischemia in rats.M ethodsThemyocardial ischemia ratsmodelweremade by intraperitoneal injection of hydrochloric acid isoproterenol,to observe the effect of Hongjingtian Guanxinfang on themorphological changes ofmyocardial ischemia of rats,the expression of simultaneous determination of MDA,SOD in myocardial tissue in rats and the expression of p53 protein with Western blotting.ResultsHongjingtian Guanxinfang can reduce the incidence ofmyocardial ischemia induced with isoproterenol,improve the pathological changes,increase the contentof SOD,decrease the contentofMDA of experimentalmyocardial ischemia in rats and inhibit the expression of p53 protein.ConclusionHongjingtian Guanxinfang had the protective effect on experimentalmyocardial ischemia in rats,and itsmechanism may be related to scavenging free radical,antioxidant and inhibitingmyocardial apoptosis.
Hongjingtian Guanxinfang;Myocardial ischemia;Free radical;Apoptosis
R285
A
2095-5375(2014)02-0068-004
朱鸿哲,男,研究方向:运动医学与药理学,E-mail:zhu.hongzhe@aliyun.com