天山花楸叶总黄酮对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌酶和心肌超微结构的影响
2015-06-01耿玮峥吕铭洋崔新明
耿玮峥,吕铭洋,崔新明,俞 星
(1.延边大学2011级临床医学系2班,吉林延吉133000;2.延边大学医学院,吉林延吉133000;3.吉林大学基础医学院,吉林长春130021;4.延边大学医学院预防医学教研室,吉林延吉133000)
天山花楸叶总黄酮对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌酶和心肌超微结构的影响
耿玮峥1,吕铭洋2,崔新明3,俞 星4*
(1.延边大学2011级临床医学系2班,吉林延吉133000;2.延边大学医学院,吉林延吉133000;3.吉林大学基础医学院,吉林长春130021;4.延边大学医学院预防医学教研室,吉林延吉133000)
天山花楸(SorbustianschanicaL)系蔷薇科花楸属植物,天山花楸主含黄酮类化合物、花青素、双联苯酚、类山梨酸苷等[1,2]。药理试验显示:天山花楸叶总黄酮可明显改善离体心脏心肌缺血/再灌注损伤后左心室压(LVDP)和最大速率(±dp/dtmax),增加冠脉流量,清除DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基,并抑制脂质过氧化反应[3]。天山花楸叶具有抗氧化、抗衰老、抗心脑血管疾病作用[4]。本文采用大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,观察了天山花楸叶总黄酮对心肌梗死面积、心肌酶及线粒体超微结构改变的影响,并探讨该保护作用可能机制。
1 材料与方法
1.1 动物 健康雄性大鼠,体重210-240g,由吉林大学实验动物中心提供,动物合格证号为SCXK-(吉)2014-0001。
1.2 药品和试剂 天山花楸叶总黄酮由白求恩医科大学制药厂提供,纯度质量在93.8%以上;地奥心血康由成都地奥制药集团有限公司生产,批号:141013。LDH、AST测定试剂盒由中生北控生物科技股份有限公司生产,批号分别为140501、140213,NO、SOD、MDA测定试剂盒由南京建成生物工程研究所生产,批号分别为201416、20140211、20140322。
1.3 仪器 LDZ5-2型离心机,北京医用离心机厂。SSW型电热恒温水槽,上海博迅实业有限公司。722分光光度计,上海精密科学仪器有限公司。LKB-Ⅲ型超薄切片机,瑞典。EOS880型半自动血液生化分析仪由意大利生产;电子秤为沈阳龙腾电子称量仪器有限公司产品;BI-2000图像分析系统由成都泰盟科技有限公司生产。
1.4 方法
1.4.1 分组和给药 将雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、地奥心血康50.0mg·kg-1组及天山花楸叶总黄酮10.0、20.0mg·kg-1组,每组10只。5组大鼠连续给药1周。
1.4.2 实验方法 大鼠用乙醚麻醉后,仰位固定于手术台,先用手术线在开胸部位做一荷包,自左侧第4肋间开胸,暴露心脏,结扎左冠状动脉前降支(LAD),将心脏送回胸腔,挤出胸腔内血液和气体,收拢荷包关闭胸腔。假手术组仅置缝线而不结扎冠脉,其余组缺血30min后再次开胸,剪断手术线使血流再通,120min后,大鼠腹主动脉取血,3 500r/min,离心8min,吸取上清液,按试剂盒方法测定血清AST、NO、LDH含量。测血清MDA含量和SOD、GSH-Px活性。处死大鼠,剪下心脏,用生理盐水洗净,剪掉右心室,将心脏顺房室沟从心尖到心基部平行均匀的将心室切成5片(厚度在0.1cm左右)。将心肌切片放置于1%TTC(pH 7.4)染液中,在37℃恒温水浴中染色3-5min。通过医学图像分析系统将各组心肌切片以图片形式摄入电脑,经软件系统计算心肌梗死面积。心肌组织电镜观察,各组动物取心肌组织,经脱水、包埋、超薄切片,染色后在透射电镜下观察并拍照。
1.5 统计学处理 实验数据采用t检验法进行统计分析,结果以均数加减标准差(±s)表示,P<0.05表示有统计学意义。
2 结果
2.1 天山花楸叶总黄酮对心肌缺血大鼠血清AST,LDH、MDA、SOD、GSH-Px的影响
模型组大鼠血清AST、LDH、MDA水平均明显高于假手术组(P<0.01),SOD、GSH-Px活性明显降低(P<0.01),表明心肌缺血再灌注损伤模型成立。天山花楸叶总黄酮20.0mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显降低血清AST、MDA的含量(P<0.05),天山花楸叶总黄酮10.0mg/kg、20.0 mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显降低血清LDH的含量(P<0.05),与模型组比较差异有统计学意义。
天山花楸叶总黄酮10.0mg/kg、20.0mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显降低血清MDA的含量(P<0.05,P<0.01),天山花楸叶总黄酮10.0 mg/kg、20.0mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显升高血清SOD含量(P<0.05,P<0.01),天山花楸叶总黄酮20.0mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显升高血清GSH-Px的含量(P<0.05),与模型组比较差异有统计学意义。结果见表1。
表1 天山花楸叶总黄酮对心肌缺血大鼠血清AST、LDH、MDA、SOD、GSH-Px的影响(±s,n=10)
表1 天山花楸叶总黄酮对心肌缺血大鼠血清AST、LDH、MDA、SOD、GSH-Px的影响(±s,n=10)
注:与假手术组比较▲▲P<0.01,与模型组比较*P<0.05,**P<0.01
组别剂量(mg·kg-1)AST(UI/L)LDH(UI/L)MDA(nmol/L)SOD(U/mL)GSH-Px(U/mL)±45.73 38.91±9.38模型组——295.37±110.19▲▲792.41±306.27▲▲11.77±3.47▲▲145.87±18.17▲▲24.34±8.29▲▲地奥心血康50.0 195.15±62.78*551.64±228.34*8.60±2.43**170.78±14.75*33.69±9.27*天山花楸叶总黄酮10.0 245.75±96.06 562.53±172.93*8.16±2.64*174.21±18.95*30.28±8.24 20.0 199.46±50.22*484.67±124.39*7.69±2.05**184.23±22.58**32.49±8.50假手术组——155.87±44.11 423.54±72.90 6.76±2.87 203.66*
表2 天山花楸叶总黄酮对心肌梗死面积及NO的影响(±s,n=10)
表2 天山花楸叶总黄酮对心肌梗死面积及NO的影响(±s,n=10)
注:与模型组比较*P<0.05,**P<0.01;与假手术组比较▲▲P<0.01,▲▲▲P<0.001
组别剂量()(/)(mg·kg-1)MIS%NOUmL假手术组——0 4.37±1.89模型组——40.58±15.31▲▲▲7.53±2.01▲▲地奥心血康50.0 31.15±10.19*5.44±1.52*天山花楸叶总黄酮10.0 27.81±7.20*5.98±1.10*20.0 27.48±5.55*4.87±1.52**
2.2 天山花楸叶总黄酮对心肌MIS、NO的影响
与假手术组相比较,模型组大鼠心肌MIS、NO明显升高(P<0.01),天山花楸叶总黄酮10.0、20.0 mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显降低MIS(P<0.05),天山花楸叶总黄酮10.0mg/kg、20.0mg/kg剂量组及地奥心血康组可明显降低血清NO的含量(P<0.05,P<0.01),结果见表2。
2.3 天山花楸叶总黄酮对大鼠心肌组织电镜观察
假手术组:心肌细胞组织结构基本正常,心肌细胞膜、线粒体膜完整,嵴致密,基质颗粒均匀。模型组:线粒体肿胀,嵴溶解破坏,有空泡,肌丝排列疏松、断裂、紊乱,核周围细胞质空化,核皱缩,核膜表面凹凸不平等形态学改变。地奥心血康组:线粒体基质基本完整,基质颗粒部分消失,嵴排列欠整体,少部分断裂,肌丝结构基本完整,线粒体损伤程度明显减轻。天山花楸叶总黄酮10.0mg·kg-1组:心肌纤维排列均匀,线粒体膜结构完整,仅轻度水肿,嵴清晰,呈凝聚状。天山花楸叶总黄酮20.0mg· kg-1组:细胞核结构清晰,肌丝排列完好,肌节清晰可见线粒体结构完整,嵴呈凝聚状。见图1。
图1 天山花楸叶总黄酮对心肌缺血大鼠心肌细胞超微结构的影响(Bar=500 nm)
3 讨论
在缺血-再灌注损伤中,往往发生钙超载、氧自由基生成、能量代谢障碍等,尽早恢复其血流灌注是组织细胞存活的必要措施之一,心肌缺血超过一定时限即可引起组织损伤和细胞死亡[5]。心肌坏死是心肌缺血再灌注损伤的最严重结果,血清心肌酶是判断心肌坏死程度的重要指标之一。
本实验结果表明,模型组血清AST、LDH、MDA释放增多,SOD、GSH-Px活性明显降低,心肌梗死范围增大,电镜下超微结构的观察也证实心肌细胞的改变,观察线粒体的变化能地反映缺血-再灌注损伤心肌细胞能量代谢的状况[6]。与模型组比较,天山花楸叶总黄酮组血清AST、LDH、MDA活性下降,SOD、GSH-Px活性增加,心肌梗死面积明显缩小,心肌细胞明显改善,提示其对心肌细胞膜脂质过氧化的损伤,心肌细胞组织结构有保护作用。从而改善缺血心肌能量代谢和功能损伤。增强心肌细胞的抗自由基损伤能力。
一氧化氮(NO)是一种新型氧自由基,为小分子气体物质,主要由血管内皮细胞合成、分泌。NO对心肌具有保护作用主要与NO可以在再灌注过程中改善血流,抑制中性粒细胞黏附到血管内皮,以及可清除再灌注过程中形成的过多的超氧化物有关[7]。本实验结果证实,天山花楸叶总黄酮可明显降低大鼠血清中NO含量,这可能是天山花楸叶总黄酮减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的机制之一。
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2014-07-08)
1007-4287(2015)06-0877-03
*通讯作者