黄精多糖对小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶活性的影响

于晓婷 王玉勤 吴晓岚 崔培红 何晓明 张广新

·实验研究·

黄精多糖对小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶活性的影响

于晓婷 王玉勤 吴晓岚 崔培红 何晓明 张广新

目的 研究黄精多糖对小鼠心肌组织Ca泵(Ca2+-ATP酶)活性的影响。方法 72只昆明种小鼠随机分为对照组和黄精多糖低、剂量组、黄精多糖高剂量组, 每组24只。经口灌胃4周, 将三组小鼠分别于安静时、力竭即刻、力竭恢复24 h三种状态下断头处死, 测定心肌组织中Ca2+-ATP酶的活性。结果 力竭即刻及力竭恢复24 h, 黄精多糖高剂量组Ca2+-ATP酶活性分别为(1.09±0.08)、(0.58±0.07), 明显高于对照组和低剂量组(P＜0.01)。结论 黄精多糖可维持细胞膜内外Ca2+的分布平衡,效果以高剂量黄精多糖最佳。

小鼠；黄精多糖；心肌；Ca泵

心肌细胞内Ca2+是介导心肌细胞兴奋-收缩偶联的关键因素。最近许多研究人员一致观察到, 肌肉运动性疲劳发生时, 细胞内Ca2+的转移幅度下降［1］。Ca2+的转移是指肌质网Ca2+的释放和Ca2+的重摄取。肌质网Ca2+的释放幅度下降导致胞浆中的 Ca2+不足, 引起兴奋收缩偶联, 从而影响肌丝的滑行［2］。黄精是一种传统名贵中药, 属多年生草本植物。黄精多糖是黄精化学组成的一个重要部分, 也是黄精主要生物学活性成分之一［3］。有资料表明, 黄精多糖具有抗疲劳作用［4］。本研究将进一步探讨黄精多糖对心肌细胞Ca2+-ATP酶活性的影响, 为其临床运用提供实验依据。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 昆明种小鼠72只, 体重18～22 g, 雌雄各半,由沈阳医学院实验动物中心提供, 动物许可证号为SCXK (辽)2010-0001。所有小鼠均适应性喂养2周, 自由摄水,标准饲料喂养, 明暗周期为12 h(7：00～19：00), 温度控制在(23±2)℃, 相对湿度(55±5)%。

1.1.2 药品 黄精多糖(浓度50%)购自陕西杨凌东科麦迪森制药有限公司； Ca2+-ATP酶检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所；721E型可见光分光光度计购自上海光谱仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 分组 将72只实验昆明种小鼠随机分为对照组、黄精多糖低剂量组、黄精多糖高剂量组, 每组24只, 雌雄各半。

1.2.2 动物给药 黄精多糖低剂量浓度为500 mg/kg, 黄精多糖高剂量浓度为1000 mg/kg, 按0.1 ml/10 g体重灌胃, 1次/d,连续4周, 对照组给予等体积生理盐水灌胃。

1.2.3 取材与指标观察 给药4周后, 将三组小鼠分别于安静时、力竭即刻(小鼠沉入水面下10 s, 不能自主浮出水面,且放在平板上无法完成翻正反射为力竭标准), 力竭恢复24 h三种状态下, 断头处死, 取心肌组织低温匀浆, 离心取上清液用于指标检测。按试剂盒说明, 利用分光光度法测定小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶指标。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数 ± 标准差(s)表示, 采用t检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 黄精多糖对安静状态下小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响 安静状态下Ca2+-ATP酶的活性, 黄精多糖高剂量组明显高于对照组(P＜0.01), 黄精多糖低剂量组也明显高于对照组(P＜0.05), 黄精多糖高剂量组Ca2+-ATP酶活性明显高于黄

表1 黄精多糖对安静状态下三组小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响比较(s)

表1 黄精多糖对安静状态下三组小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响比较(s)

注：与对照组比较,aP＜0.05,bP＜0.01；与黄精多糖低剂量组比较,cP＜0.01

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2.2 黄精多糖对力竭即刻小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响力竭运动即刻Ca2+-ATP酶活性, 黄精多糖高剂量组和黄精多糖低剂量组均明显高于对照组(P＜0.01), 黄精多糖高剂量组Ca2+-ATP酶活性高于黄精多糖低剂量组, 但差异无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表2 黄精多糖对力竭即刻三组小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响比较(s)

表2 黄精多糖对力竭即刻三组小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响比较(s)

注：与对照组比较,aP＜0.01；与黄精多糖低剂量组比较,bP＞0.05

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2.3 黄精多糖对力竭恢复24 h小鼠心肌组织Ca2+-ATP酶的影响 力竭恢复24 h Ca2+-ATP酶活性, 黄精多糖低剂量组和黄精多糖高剂量组明显高于对照组(P＜0.01), 黄精多糖高剂量组Ca2+-ATP酶活性明显高于黄精多糖低剂量组(P＜0.01)。见表3。

表3 黄精多糖对力竭恢复24 h三组小鼠心肌组织的Ca2+-ATP酶影响比较(s)

表3 黄精多糖对力竭恢复24 h三组小鼠心肌组织的Ca2+-ATP酶影响比较(s)

注：与对照组比较,aP＜0.01；与黄精多塘低剂量组比较,bP＜0.01

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3 小结

ATP酶是存在于组织细胞及细胞器生物膜上的一种蛋白酶, 其在物质运送、能量转换、信息传递以及维持细胞膜的完整、组织代谢等方面具有重要的意义, 可作为代谢紊乱及损伤组织恢复能力的可靠指标［5］。ATP酶是逆离子梯度进行细胞膜内外转运的离子泵, 其中较为重要的有Ca2+-ATP酶。Ca2+-ATP酶是广泛分布在机体内的生物膜酶系统, 可通过水解ATP维持膜内外离子平衡, 在物质运送、能量转换以及信息传递方面具有重要作用［6,7］。运动应激后, 细胞膜对Ca2+的通透性增高, Ca2+内流增加, 细胞内Ca2+浓度升高［8］。同时,机体较安静状态下能量代谢也增强, ATP分解增加, 次黄嘌呤增加, 为自由基的产生提供了基础, 自由基增加的同时不仅消耗体内大量的抗氧化酶, 也对Ca2+-ATP酶具有很强的毒性, 导致酶活性的下降［2］。

本研究中, 给药组小鼠心肌组织中Ca2+-ATP 活性显著高于对照组, 其中以黄精多糖高剂量组效果显著。表明黄精多糖能明显抑制大强度运动小鼠心肌组织中Ca2+-ATP酶活性的降低, 维持细胞膜内外Ca2+的分布平衡。其原因可能有两个：一方面黄精多糖可以清除心肌组织中过量的自由基,提高抗氧化酶的活性, 维持细胞膜上Ca2+的正常分布与兴奋传导；另一方面黄精多糖可能参与了机体能量的供应, 维持了运动中 ATP 的供给。

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Influence of polygahatous polysaccharides on activity of Ca2+-ATP enzyme in cardiac muscle tissue of mice

YU Xiao-ting, WANG Yu-qin, WU Xiao-lan, et al.Liaoning Medical Vocational College, Shenyang 110101, China

Objective To research influence of polygahatous polysaccharides on activity of Ca prmp(Ca2+-ATP enzyme) in cardiac muscle tissue of mice.Methods A total of 72 mice were randomly divided into control group, polygahatous polysaccharides low dose group and polygahatous polysaccharides high dose group, with 24 cases in each group.After lavage or 4 weeks, mice in the three groups were put to death at the time of rest state, at the immediate end of exhaustive exercise and in 24 hours after the end of exhaustive exercise, and their activity of Ca2+-ATP enzyme in cardiac muscle tissue were detected.Results The high dose group had activity of Ca2+-ATP enzyme at the immediate end of exhaustive exercise and in 24 hours after the end of exhaustive exercise as (1.09±0.08) and (0.58±0.07).Those were much higher than the control group and low dose group (P＜0.01).Conclusion Polygahatous polysaccharides can maintain the balance of Ca2+around cell membrane, and high dose can show precise effect.

Mice; Polygahatous polysaccharides; Cardiac muscle; Calcium pump

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.30.213

2015-05-22］

辽宁医药职业学院科学研究基金(项目编号：2012Y06)

110101 辽宁医药职业学院