大黄酚对脑缺血再灌注小鼠心脏组织过氧化氢及过氧化氢酶的影响※

王四海 郭 桢 张秀敏 韩培天 温塘芳 王 树

(河北北方学院附属第二医院心胸外科，河北 宣化 075100)

大黄酚对脑缺血再灌注小鼠心脏组织过氧化氢及过氧化氢酶的影响※

王四海 郭 桢1张秀敏 韩培天 温塘芳 王 树2

(河北北方学院附属第二医院心胸外科，河北 宣化 075100)

目的研究大黄酚(chrysophanol，Chry)对脑缺血再灌注(IR)后小鼠心脏组织中过氧化氢(H2O2)及过氧化氢酶(CAT)的影响，探讨大黄酚对脑缺血再灌注后对心脏损伤的保护作用机制。方法取昆明种小鼠80只，3.5%水合氯醛麻醉后，制备小鼠IR模型。将造模成功的74只小鼠随机分为5组，药物组(IR+Chry)45只，分为高、中、低剂量3个组，各15只，模型组15只，假手术组14只。药物组于缺血前30min 分别腹腔注射大黄酚10.0、1.0、0.1mg/kg；模型组于缺血前30min 腹腔注射溶剂10mL/kg；假手术组只进行手术，但不进行IR，腹腔注射溶剂10mL/kg。模型组和药物组小鼠恢复血供后10min快速断头处死，取心脏组织，制成10% 心脏组织匀浆，测定小鼠心脏组织中H2O2含量和CAT活力。结果与假手术组比较模型组小鼠心脏组织内H2O2含量明显增加﹙P<0.05)，心脏组织内CAT活力明显降低﹙P<0.05)；与模型组比较高剂量大黄酚组、中剂量大黄酚组小鼠心脏组织内H2O2含量明显减少(P<0.01)。与模型组比较高剂量大黄酚组小鼠心脏组织内CAT活力明显提高(P<0.01)。结论大黄酚对脑IR心脏损伤的保护作用可能通过提高心脏组织中CAT活力起作用。

脑缺血再灌注；心脏损伤；预防和控制；大黄酚；过氧化氢；过氧化氢酶

大黄酚(chrysophanol，Chry)是蓼科植物掌叶大黄(Rheum palmatum L.)根中游离蒽醌衍生物，有研究表明Chry对脑缺血再灌注(IR)所致小鼠记忆功能损伤有明显保护作用[1]，但关于Chry对脑IR引起心脏损伤的保护作用的报道少见。我们拟通过观察Chry对脑IR后小鼠心脏组织中过氧化氢(H2O2)含量及过氧化氢酶(catalase，CAT)活力变化的影响，探讨Chry对脑IR心脏损伤的保护作用机制，为其应用于临床治疗脑血管疾病引起的心脏组织损伤的保护作用提供参考。

1 材料与方法

1.1 动物与试剂

1.1.1 动物 昆明种小鼠80只，体质量(28±2)g，雌雄不拘，中国医学科学院北京药物研究所提供，许可证号：(京)2004200012。

1.1.2 药物与试剂 Chry(中国药品生物制品检定所，纯度≥98%，批号110796-200412)，实验前用N，N-dimethyl-Formamide溶解，聚山梨酯-80助溶，0.9%氯化钠注射液稀释至所需浓度。N，N-dimethyl-Formamide：聚山梨酯-80∶0.9% 氯化钠注射液为1∶1∶8。CAT可见光试剂盒及H2O2试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.1.3 仪器 FSH-2内切式组织可调高速匀浆器(江苏大地自动化仪器厂)；LabTech全自动紫外可见分光光度计(北京莱伯泰科仪器有限公司)；二列六孔电热恒温水浴锅(北京精科华瑞仪器有限公司)；Sigma3K30高速冷冻离心机(德国Sigma公司)。

1.2 方法

1.2.1 造模 3.5%水合氯醛(10mL/kg，腹腔注射)麻醉小鼠，仰卧位固定，自胸骨柄到下颌骨间行5～8 mm正中纵向切口，分离两侧颈总动脉，分离后用液体石蜡浸泡过的黑色手术线穿过左右二侧颈总动脉，尽量恢复两侧颈总动脉到原位，黑色手术线在气管上方打松反手结，结的松紧以不压迫气管为宜。在每侧颈总动脉上方的黑线上穿过一条用液体石蜡浸泡过白色手术线，按文献[2]方法埋线后缝合切口。术后48 h将颈下部黑色手术线拉紧，阻断两侧颈总动脉造成大脑缺血状态，5min后轻拉两侧白色手术线，使颈总动脉恢复血液再灌注[1]。

1.2.2 实验分组 造模成功74只，术后48 h将清醒、活动正常的造模成功的74只小鼠随机分为5组，药物组(IR+Chry)45只，分为高、中、低剂量3个组各15只，于缺血前30min 分别腹腔注射Chry 10.0、1.0、0.1mg/kg；模型组15只，于缺血前30min 腹腔注射溶剂10mL/kg；假手术组14只，进行手术，但不进行脑IR，腹腔注射溶剂10mL/kg。1.2.3 小鼠心脏组织内H2O2含量及CAT活力的测定 模型组和药物组小鼠恢复血供后10min快速断头处死，在0.9%氯化钠注射液冰块上迅速取心脏组织，4 ℃ 0.9%氯化钠注射液冲洗，滤纸吸干，置于1mL离心管内，并置于Forma-86c ULT 冰柜内冷冻贮存。实验时取出制成10% 心脏组织匀浆，3500～4 000r/min，-4 ℃低温离心10min后取适量上清液测定H2O2含量和CAT活力。每mg组织蛋白每s分解1μmoL的H2O2的量为一个CAT活力单位。

2 结 果

2.1 各组心脏组织中H2O2含量比较 见表1。

组 别n剂量(mg/kg)H2O2假手术组14-40．1±9．9模型组15-50．0±10．3∗高剂量大黄酚组1510．021．6±7．2△中剂量大黄酚组151．031．2±9．2△低剂量大黄酚组150．151．2±10．1

与假手术组比较，*P<0.05；与模型组比较，△P<0.01

由表1可见，与假手术组比较模型组小鼠心脏组织内H2O2含量明显增加﹙P<0.05)；与模型组比较高剂量大黄酚组、中剂量大黄酚组小鼠心脏组织内H2O2含量明显减少(P<0.01)。

2.2 各组心脏组织中CAT活力比较 见表2。

组 别n剂量(mg/kg)CAT假手术组1412．1±3．5模型组156．0±4．2∗高剂量大黄酚组1510．010．2±5．3△中剂量大黄酚组151．05．6±3．9低剂量大黄酚组150．15．3±1．2

与假手术组比较，*P<0.05；与模型组比较，△P<0.01

由表2可见，与假手术组比较模型组小鼠心脏组织内CAT活力明显降低(P<0.05)；与模型组比较高剂量大黄酚组小鼠心脏组织内CAT活力明显提高(P<0.01)。

3 讨 论

急性缺血性脑血管疾病是老年人的常见病、多发病，发病后，可导致某些器官功能损伤甚至衰竭，进而发生多个器官功能损伤甚至衰竭，是老年缺血性脑血管疾病患者死亡和致残的主要原因，其中心、肝、肺、肾、胃肠道容易受累，表现为心肌梗死，肝细胞水肿、体积增大，肺水肿，急性胃黏膜病变，肾衰竭及代谢等系统或器官的损伤，病死率与器官衰竭数目呈正相关，尤其是引起的心肌损伤，后果更严重。因此，积极探讨脑缺血疾病引起的多器官损伤的中药单体药物治疗和预防具有重大医学价值和社会意义。

多数学者研究后认为脑缺血后再灌注可引脑组织损伤加重，与脑缺血时间及再灌注时间无相关[3]。缺血性脑血管疾病患者生病后，导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)。引起MODS的病因很多，往往是综合性的、多因素的。现代研究表明有以下一些因素：严重创伤、烧伤和大手术后，低血容量休克，败血症及严重感染，大量输液、输血及药物使用不当，毒物和中毒等。MODS的威胁日渐突出，目前是ICU内导致患者死亡最主要的原因之一，也是创伤及感染后最严重的并发症之一，对患者预后影响明显。如何提高其诊断和救治水平，已是当务之急，尤其是当今发病率很高的脑缺血性疾病发生后而引起的MODS，如何预防其发生，如何对各组织起到保护作用，是研究的必然趋势。

有研究认为，Chry对脑IR损伤所造成的其他组织、器官损伤有较强的保护作用，可减轻心肌、肾脏等器官因脑缺血所引起的损伤[4-5]。本研究结果表明，Chry可增强脑IR小鼠心脏组织中CAT活性，促进H2O2分解，减少心脏组织中H2O2含量，进而减少氧自由基的生成及脂质过氧化反应。H2O2是活跃的强氧化剂，能通过氧化反应破坏细胞新陈代谢产生一系列新的氧化性活跃物质—自由基，而CAT是细胞内抗氧化酶，能够消除细胞新陈代谢的副产物—H2O2。

通过本研究结果，我们认为Chry可增强脑IR损伤后心脏组织中CAT活性，减少心脏组织中H2O2含量，从而发挥IR后心脏损伤的保护作用，可为Chry的基础研究及临床应用提供有益的参考。

[1]王树，张丹参，张力，等.大黄酚对脑缺血再灌注小鼠记忆功能的保护作用[J].中国老年学杂志，2009，29(15)：1934-1936.

[2]Himori N，Watanabe H，Akaike N，et al.Cerebral ischemia model with conscious mice：involvement of NMDA receptor activation and derangement of learning and memory ability[J].J Pharmacol Meth，1990，23：311-327.

[3]韩敏，刘艳凯，薛茜.脑缺血再灌注损伤的研究进展[J].河北北方学院学报：医学版，2006，23(5)：75-78.

[4]李建生，赵君玟，郭盛典，等.补肾活血、泻下及开窍活血方药对老龄大鼠脑缺血再灌注心肌损伤的保护作用[J].北京中医药大学报，2001，24(3)：26-28.

[5]李春杰，余柏林.心肌缺血再灌注损伤机制研究进展[J].人民军医，2004，47(1)：47-49.

(本文编辑：董军杰)

Effectsofchrysophanolonhydrogenperoxideandcatalaseincerebralischemiareperfusionmicehearttissue

WANGSihai*,GUOZhen,ZHANGXiumin,etal.

*DepartmentofCardiothoracicSurgery,theSecondAffiliatedHospitalofHebeiNorthUniversity,Hebei,Xuanhua075100

ObjectiveTo study the effects of chrysophanol on hydrogen peroxide and catalase in cerebral ischemia reperfusion mice heart tissue and further analyze the related mechanisms of protective effects on heart injury induced by cerebral ischemia reperfusion.MethodsCerebral ischemia reperfusion models of mice were prepared with 90kunming mice anesthetized by 3.5% chloral hydrate.The models of 74 mice that prepared successfully were randomly divided into five groups: sham-operated group(14 mice, operate but not do cerebral ischemia reperfusion ), model group(I-R, 15mice, operate and do cerebral ischemia reperfusion), high dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 10mg/kg), middle dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 1mg/kg), low dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 0.1mg/kg).Mice of model group and chrysophanol group were beheaded quickly when blood flow is restored after ten minutes, and then heart tissues were taken out of beheaded mice to make 10% heart homogenate.Content of H2O2and CAT activities in heart were measured.ResultsCompared with control group H2O2content in mice heart tissue of model group increased significantly, CAT activity obviously reduced in the heart tissue, the difference was statistically significant (P<0.05); Compared with model group, H2O2content in the heart tissue of mice of high dose chrysophanol group and middle dose chrysophanol group decreased significantly, the difference was statistically significant (Chry 10.0, Chry 1.0mg/kg,P<0.01).Compared with model group CAT activities of heart in high dose chrysophanol group increased significantly, the difference was statistically significant (Chry 10.0mg/kg,P<0.01).ConclusionProtective effects of chrysophanol on heart injury of cerebral ischemia reperfusion can be affected by increasing the activity of CAT in heart tissue.

Cerebral ischemia reperfusion; Heart injury; Prevention and control; Chrysophanol； Hydrogen peroxide; Catalase

※ 项目来源：张家口市2012年度科学技术研究与发展计划项目(编号：1221015D)

王四海(1970—)，男，副主任医师，硕士。研究方向：从事多器官损伤保护研究。

R-332；R287；R542；R654.2

A

1002-2619(2014)11-1710-03

2014-05-30)

1 河北省宣化县新型农村合作医疗管理办公室，河北 宣化 075100

2 河北北方学院药学系，河北 张家口 075000