氧化苦参碱对急性心肌梗死家兔心功能和左心室重构的影响*

王雪芳, 刘艳明

(1. 河北北方学院生理教研室， 张家口 075000； 2. 中国人民解放军251医院心内二科， 河北 张家口 075000)



氧化苦参碱对急性心肌梗死家兔心功能和左心室重构的影响*

王雪芳1△, 刘艳明2

(1. 河北北方学院生理教研室， 张家口 075000； 2. 中国人民解放军251医院心内二科， 河北 张家口 075000)

目的：研究氧化苦参碱对急性心肌梗死家兔模型心功能及左心室重构的影响。方法：采用结扎家兔左前降支建立急性心肌梗死模型，随机分为3组(n=9)：假手术组、模型组、氧化苦参碱组，假手术组不结扎冠状动脉。假手术组、模型组常规饲养，氧化苦参碱组在正常饲养基础上用灌胃给药氧化苦参碱1 ml/100 g，每日1次，分别在术后1周、4周观察氧化苦参碱对家兔左心室腔内直径(D)、心室重量指数(VWI)、心室重量(VW)、体重(BW)、心输出量(CO)和左心室收缩末期压(LVESP)、左心室舒张末期压(LVEDP)、左室内压变化率峰值(dp/dtmax)的影响。结果：与假手术组比较，模型组心脏游离左室壁梗死范围由粉红色变为深紫色。术后1周模型组与假手术组相比CO减少(P<0.05) ，术后4周进一步减少(P<0.01)。术后1周、4周氧化苦参碱组与模型组相比CO明显增加(P<0.01)， dp/dtmax增加 (P<0.05)，LVESP 明显升高(P<0.01)，LVEDP明显下降(P<0.01)；术后4周氧化苦参碱组与模型组相比，D明显减小(P<0.01)，VWI、VW减小(P<0.05)。结论：氧化苦参碱能增加急性心肌梗死后心输出量，改善急性心肌梗死家兔左心室重构参数，改善心功能指标。

氧化苦参碱； 心肌梗死；左心室重构；心输出量; 家兔

在临床上，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是指因持久而严重的心肌缺血所致的部分心肌急性坏死。其所产生的左心室重构(left ventricular remodelving，LVRM)包括梗死区域室壁心肌变化和非梗死区域室壁心肌的变化, 容易产生左室扩张、心衰、心律失常等心脏恶性事件的发生。实验研究表明[1]，氧化苦参碱具有一定的改善心肌缺血/再灌注及明显的抗心律失常等作用。本实验重点研究氧化苦参碱对急性心肌梗死后心脏功能和左心室重构的影响，为临床应用氧化苦参碱治疗心脏疾病提供科学合理的实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

1.5～2.0 kg家兔，雌雄不拘，实验动物由中国医科院动物研究所提供。批号：20070506。河北北方学院基础医学院实验动物室(20±2)℃标准饲料正常饲养。

1.2 仪器和试剂

哺乳类动物手术器械一套；RM6280多道生理信号采集处理系统(成都仪器厂)；AP-641G压力放大器(NIHON KOHDEN ，Japan)；电子天平(Sartorius，Germany)；压力换能器(NIHON KOHDEN ，Japan)； XDH-3心电图机(上海医用电子仪器厂)。氧化苦参碱购自宁夏紫荆花药业有限公司生产，青霉素注射液(华北制药股份有限公司，国药准字：H13020431)。

1.3 造模、分组与给药

按徐叔云[2-3]等方法，改良后建立AMI模型。以静脉滴注3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉后固定，连续观察Ⅱ导联心电图。彻底消毒左前胸，斜向上切开家兔胸骨左缘皮肤及以下组织，开胸器插入第四肋间，打开心包手术线结扎家兔左冠脉前降支。术中观察结扎后家兔左心室下壁心肌颜色逐渐由粉红色变为深紫色。心电图显示Ⅱ导联ST段弓背型向上抬高≥0.25 mv则为AMI造模成功的标志。术后快速缝合各层，每只家兔给予肌注青霉素7万U抗感染持续5 d。实验过程中因手术、麻醉意外等死亡的动物均不列入实验动物内。术后48 h存活且造模成功的36只AMI家兔随机分为4组(n=9): AMI 1周模型组，AMI氧化苦参碱治疗1周组，AMI 4周模型组，AMI氧化苦参碱治疗4周组。另建立1周、4周假手术组，假手术组只穿线不结扎。氧化苦参碱组 每日以体重1 ml/100 g的剂量灌胃给药一次，连续给4周。

1.4 心功能、左心室重构参数测定

应用RM6280多道生理信号采集处理系统，进行心功能、左心室重构参数测定。静脉滴注3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉后进行家兔左颈总动脉插管术，参照文献方法[4]测定家兔左心室腔内直径(diameter, D)、心室重量指数(ventricular weight index, VWI)、心室重量(ventricular weight, VW)、体重(body weight, BW)、心输出量(cardiac output, CO)和左心室收缩末期压(left ventricular end systolic pressure, LVESP)、左心室舒张末期压(left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP)、左室内压变化率峰值(dp/dtmax)。测量家兔体重后迅速开胸提取心脏，用一次性注射器将生理盐水快速打入主动脉充分冲洗心脏，分离心室后用电子天平称心室重量后放入4%多聚甲醛固定液中固定心室，5 d后在心脏长轴中点横切心脏测量左心室室腔内径(D)，计算心室重量指数[5](VWI：心室重量/体重)。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 一般情况

术后1周模型组、氧化苦参碱组食量减少、活动少、反应能力差、假手术组食量正常、反应正常，3组体重比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后4周模型一般情况均进一步减退，氧化苦参碱组食量恢复，假手术组一般情况正常，三组体重比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 各组ECG的变化

手术前，通过动态监测体表心电图，三组家兔ECG相比较无明显差异，模型组ECG显示ST-T段均弓背向上抬高，幅度均≥0.25 mv。术后1周，氧化苦参碱组与模型组ECG显示ST-T段与术中相比有回落，但氧化苦参碱组ST-T段回落较模型组明显。手术后4周，模型组ECG显示ST-T段回落致正常水平，但同时ECG显示出宽大的病理性Q波，氧化苦参碱组病理性Q波仅有1例，假手术组ECG没有变化。

2.3 各组心功能参数的变化

术后1周，各组心功能参数无明显变化，术后4周模型组与假手术组对比，CO下降(P<0.01，表1)，代表心室收缩功能的参数LVSEP和dp/dtmax明显下降(P<0.05)，与舒张功能相关的LVEDP明显增加(P<0.01)，这表明AMI后家兔的左心室收缩、舒张功能均明显受到影响，心输出量下降。术后4周氧化苦参碱组心输出量(CO)升高(P<0.01)，LVSEP和dp/dtmax明显升高(P<0.05或P<0.01)，LVEDP明显减小(P<0.01)，这表明氧化苦参碱能明显改善家兔AMI后心脏的功能。

2.4 各组动物左心室重构参数的变化

术后模型组与假手术组对比，家兔体重普遍有所下降，无统计学意义(P>0.05，表2)，氧化苦参碱组与模型组对比家兔体重均有所升高，这也可以反映出急性心肌梗死对家兔全身都具有一定的损害，氧化苦参碱能够进行整体的调节作用。术后4周模型组与假手术组对比，HW、VWI升高(P<0.05)，D明显增大(P<0.01)；氧化苦参碱组，HW、VWI下降(P<0.05)；D减小(P<0.05)，这证明AMI后家兔心室腔明显扩大，氧化苦参碱组能够改善这一进程，有利于急性心肌梗死左心室的重构。

Tab. 1 Heart function parameters of each group during different ±s, n=9)

CO: Cardiac output； LVESP: Left ventricular end-systolic pressure； LVEDP: Left ventricular end-diastolic pressure； dp/dtmax: Maximal rise/fall velocity of left ventricular pressure

*P<0.05,**P<0.01vssham operation group；##P<0.01vsmodel after 1 week group；△△P<0.01vsmodel after 4 week group

Tab. 2 Left ventricular remodeling parameters of each group during different ±s, n=9)

D: Diameter； BW: Body weight； VW: Ventricular weight； VWI: Ventricular weight index

*P<0.05,**P<0.01vssham operation group；#P<0.05vsmodel after 4 week group

3 讨论

心功能和左心室重构(left ventricular remodelling，LVRM)参数的改变是急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)后药物治疗效果好坏的关键指标[6]。心肌梗死是以左心室重塑、扩张为特点，同时伴随着胚胎基因的激活所导致的一系列病理学改变，是各个国家导致住院和死亡的主要病因之一。AMI后LVRM介导的心力衰竭和恶性心律失常是导致恶性心脏事件发生的主要原因。从本实验可以看出，与假手术组对比，术后1周模型组CO减少(P<0.05) ，术后4周进一步减少(P<0.01)。术后1周、4周氧化苦参碱组与模型组相比CO明显增加(P<0.01)， dp/dtmax增加 (P<0.05)，LVESP 明显升高(P<0.01)，LVEDP明显下降(P<0.01)；术后4周氧化苦参碱组与模型组相比，D明显减小(P<0.01)，VWI、 HW减小(P<0.05)。AMI后家兔左心室梗死区出现了明显的水肿、出血、细胞肿胀。家兔呼吸急促，提示此时心脏的舒张顺应性减小，肺循环充血，结果也显示左心室舒张末期压力增高。这表明，左心室收缩和舒张功能受到了明显的损伤。AMI后血液动力学异常，同时AMI后血液动力学异常的代偿机制同时启动，并在代偿过程中进入恶性循环。心输出量的大小是心脏正常生理功能的主要代表因素，AMI后心肌间质纤维化、冠状动脉增厚等都会影响心输出量的大小[7-8]。AMI发生早期(<6 h)，心脏收缩功能增强，对心功能低下起到一定的代偿作用，但往往伴有心肌间质胶原沉积，发生心肌纤维化使得心肌舒缩功能降低。AMI发生晚期，心外膜冠状动脉血流中断，发生前向性缺血，其主要支配的心肌会出现细胞凋亡和组织坏死。可产生严重的间质纤维化，心肌内毛细血管数量减少，氧弥散面积减少，心肌收缩功能严重障碍[9-10]。在进行氧化苦参碱灌胃1周、4周后与同周模型组相比结果发生了明显改变， LVSEP和dp/dtmax明显升高，LVEDP明显下降，心输出量回升。氧化苦参碱是中药苦参的主要有效成分，国内研究证明氧化苦参碱具有明显的抗心律失常作用[11]。现代医学研究证实[12]，其机制可能与其影响钠离子通道(INa) ，剂量依赖性抑制钠电流，对KCl介导的外钙电流也有抑制作用有关。AMI是急性心力衰竭常见的病因之一，往往诱发严重的心律失常，氧化苦参碱可以明显延长心肌的有效不应期，提高心肌舒张期兴奋阈值，而提高心肌舒张期兴奋阈值能降低心肌细胞自律性减少触发活动、减少心律失常发生的机会。故推测氧化苦参碱可能是通过降低心肌细胞自律性减少触发活动、稳定跨膜电位，减少心肌细胞的进行性损伤和氧自由基清除剂作用来保护心功能的。实验结果提示，氧化苦参碱对于纠正左心室重构血液动力学异常，阻止左心室扩大和心功能降低的进行性过程具有重要作用。

从心脏的几何学结构及心脏本身质量上来看，左心室重构是心力衰竭的病理学特征，左室重构不仅使AMI患者左室功能严重受损，并发症增多，而且死亡率亦明显增加，因此抗心室重构已成为当前心血管领域中最为重要的研究内容[13-14]。左心室重构的初期，血流动力学的改变和神经内分泌的激活使心脏发生一系列的变化，区域性室壁扩张导致的梗死扩展，此时期经证实常发生在AMI后3 h至6周左右[15]，心肌细胞肥厚伴有长宽比例的增加，结果形成一种细长的结构不良的细胞，这种心肌细胞收缩功能明显下降，形态发生扩张性改变，室腔增大，而左心室室腔容积的增加是AMI后生存率的危险因子。本实验结果显示，AMI后4周家兔左心室腔内直径(D)明显增大、VWI、HW增加，而在使用氧化苦参碱后左心室腔内直径明显减小，VWI、HW明显下降，这说明氧化苦参碱可以改善AMI后的梗死段心肌膨胀以及非梗死段心肌细胞反应性肥厚状态及心肌细胞收缩功能使得心室腔容积减小降低AMI后心脏的损害。

综上，本研究结果表明氧化苦参碱能明显改善家兔AMI后心脏的功能状态，增加急性心肌梗死后心输出量，改善AMI后心功能各项参数，提示氧化苦参碱能够降低AMI后介导的心律失常和心力衰竭的发生，为临床限制或逆转AMI后心功能改变及左室重构提供了实验依据。

[1] 陈 霞, 李英骥, 葛静岩, 等. 氧化苦参碱对正常及乌头碱诱发心律失常大鼠动作电位的影响[J]. 吉林大学学报: 医学版, 2004, 30 (5): 704-706.

[2] 徐叔云, 卞如濂, 陈 修. 药理实验方法学(第3版)[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2002： 1052-1054.

[3] 陈 奇. 中药药理研究方法学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1996： 564-565.

[4] Jugdutt BI, Khan MI, Jugdutt SJ,etal. Effect of prolonged inotropic stimulation on ventricular remodeling during healing after myocardial infarction in the dog: mechanistic insights[J].JAmCollCardiol, 1996, 27(7): 1787-1795.

[5] Fraccarollo D, Galuppo P, Hildemann S,etal. Additive improvement of left ventricular remodeling and neurohormonal activation by aldosterone receptor blockade with eplerenone and ACE inhibition in rats with myocardial infarction[J].JAmCollCardiol, 2003, 42(9): 1666-1673.

[6] 孙爱民. 依那普利联合美托洛尔对急性心肌梗死早期左心室重构的影响[J]. 山西医药杂志， 2013， 8： 936-937.

[7] Olivetti G, Capasso JM, Meggs LG,etal. Celluler basis of chronic ventricular remodeling after myocardial infarction in rats [J].CircRes， 1991, 68(3): 856-869.

[8] LIN TJ, LIU GT. Protective effect of salvianolic acid A on heart and liver mitochondria injury induced by oxygen radicals in rats[J].ChinJPharmacolToxicol, 1991, 5(4): 276-281.

[9] Honda T, Kanazawa H, Koga H,etal. Heart rate on admission is an independent risk factor for poor cardiac function and in-hospital death after acute myocardial infarction[J].JCardiol， 2010， 56(2): 197-203.

[10]陈 霞, 李英骥, 张文杰. 氧化苦参碱对豚鼠心室肌细胞钠电流的影响[J]. 白求恩医科大学学报, 2001, 27(1): 41-43.

[11]孙宏丽, 许超千, 李 哲, 等. 氧化苦参碱对豚鼠单个心室肌细胞胞浆Ca2+的影响[J]. 中国药学杂志, 2004, 39(4): 264-266.

[12]李锐松, 姚素娟, 陈水英. 氧化苦参碱对离体兔心房的作用[J]. 中国药理学报, 1986, 7(3): 216-218.

[13]Shih TC, Tien YJ, Wen CJ,etal. MicroRNA-214 downregulation contributes to tumor angiogenesis by inducing secretion of the hepatoma-derived growth factor in human hepatoma[J].JHepatol， 2012， 57(3): 584-591.

[14]马秀瑞, 段俊丽, 左 琳， 等. 抗β1肾上腺素受体自身抗体的致心律失常效应[J]. 中国应用生理学杂志， 2010(3): 257-260.

[15]余 愿, 张 琳, 余志斌. 高心率对大鼠离体心脏心输出量的影响[J]. 中国应用生理学杂志， 2013(2): 106-109.

Effect of Oxymatrine on cardiac function and left ventricular remodeling in rabbits after acute myocardial infarction

WANG Xue-fang1， LIU Yan-ming2

(1. Department of Physiology, Hebei North University, Zhangjiakou 075000; 2. Department of Cardiology Ⅱ, the Chinese People’s Liberation Army 251 Hospital, Zhangjiakou 075000, China)

Objective: To observe the effect of Oxymatrine on left cardiac function and ventricular remodeling in rabbits after acute myocardial infarction. Methods: Ligation of the left anterior descending artery was adopted to establish acute myocardial infarction model，forty eight rabbits were randomized into the sham operation group，model group and Oxymatrine group．Eight models were successfully established in each group. the sham operation group and model group were given conventional feed. Oxymatrine were gavage administration 0.5 ml/100 g, once a day, lasted for 4 weeks. Respectively in postoperative week, and three weeks, to observe the Oxymatrine on cardiac output (CO) , left ventricular end systolic pressure (LVESP), left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP), left indoor pressure change rate peak (dp/dtmax), and left ventricular cavity internal diameter (D), ventricular weight index (VWI),ventricular weight (VW). Results: Left ventricular anterior wall was from red to deep purple, electrocardiogram showed Ⅱ guide ST-segment camber up ≥ 0.25 mv. Postoperative week in Oxymatrine group compared with model group, LVESP increased significantly (P<0.01), LVEDP decreased obviously (P<0.01); After three weeks in Oxymatrine group compared with model group, VW, VWI decreased(P<0.05), D significantly reduced (P<0.01); LVESP increased significantly (P<0.01), LVEDP decreased obviously (P<0.01); dp/dtmax, CO increased (P<0.05). Conclusion: After acute myocardial infarction in rabbit Oxymatrine can improve the left ventricular reconstruction parameters, increase cardiac output, and improve cardiac function.

Oxymatrine； acute myocardial infarction； left ventricular remodeling； cardiac output； rabbits

河北省教育厅青年基金资助项目(SQ132004)；河北北方学院青年基金资助项目(Q2013032)

2014-10-27 【修回日期】2015-03-03

R542.22

A

1000-6834(2015)02-123-004

10.13459/j.cnki.cjap.2015.02.008

△【通讯作者】Tel： 18931336696； E-mail： wxfang 2003@163.com