参麦注射液对急性心肌梗死大鼠的心肌保护作用研究*

2015-08-30朱利洁陈景瑞樊官伟

天津中医药 2015年6期

关键词：参麦左室心肌梗死

朱利洁，陈景瑞，龚　博，樊官伟

·实验研究·

参麦注射液对急性心肌梗死大鼠的心肌保护作用研究*

朱利洁，陈景瑞，龚博，樊官伟

（天津中医药大学中医药研究院，天津300193）

［目的］研究参麦注射液对心肌梗死大鼠的心肌保护作用。［方法］采用结扎冠状动脉前降支制备大鼠心肌梗死模型。利用超声心动和血流多普勒分析进行心功能的评价；生化分析测定血清肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）的水平；并结合苏木精-伊红（HE）染色病理学分析，综合评价参麦注射液心肌梗死的保护作用。［结果］参麦注射液能显著改善心肌梗死后左室心功能和心脏供血功能，降低血清CK、CK-MB、LDH和MDA水平，增加SOD活力，同时，降低心肌组织病变程度，包括减少炎性浸润，减少心肌纤维化。［结论］综合评价参麦注射液对心肌梗死大鼠的心肌有保护作用。

参麦注射液；心肌梗死；心肌保护

急性心肌梗死（AMI）是一种严重危害人们健康的急性危重病，具有发病率高、病情进展快、病死率高、预后差等特点，是危害人类身体健康最主要的疾病之一。参麦注射液（SMI）具有益气固脱、养阴生津、生脉之功效，在心血管系统疾病方面有广泛的临床应用价值。本研究采用结扎冠状动脉前降支构建大鼠心肌梗死模型，观察大鼠超声心动、多普勒血流、血清酶学和组织形态学的变化，探讨参麦注射液对心肌梗死模型大鼠的心肌保护作用。

1　材料

1.1实验动物SPF级雄性SD大鼠，体质量（210± 10）g，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，合格证号：SCXK（京）2009-0004。

1.2药物SMI：正大青春宝药业有限公司，批号：1107201；缬沙坦（Val）：北京诺华制药有限公司，批号：X1539。

1.3试剂肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶（CKMB）、乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）试剂盒均购自南京建成生物制品研究所。

1.4主要仪器Vevo2100TM超高分辨率小动物超声实时影像系统（加拿大Visual Sonics公司），7020全自动生化分析仪（日本日立公司），EnSpire多功能酶标仪（美国PerkinElmer公司），普通光学显微镜及显微照相机（Olympus公司），台式离心机（德国Thermo Fisher公司）。

2　方法

2.1分组给药及模型制备取体质量（210±10）g雄性SD大鼠，采用结扎冠状动脉前降支构建大鼠心肌梗死模型，以术后24 h射血分数，在38%～50%范围内为造模成功，按随机数字表法随机分为假手术组（只穿线不结扎，Sham）、模型组（Model）、Val组及SMI组，每组6只。Val组按10 mg/kg灌胃给药，SMI组按 0.38 mL/kg肌肉注射给药，Sham组和Model组大鼠灌胃予以等容积生理盐水，每日1次，连续给药7d后取材。

2.2超声心动和血流多普勒评价末次给药后1 h，以10%水合氯醛3mL/kg腹腔注射麻醉大鼠进行心脏超声评价。考察舒张末期及收缩末期前壁厚度（LVAW；d、LVAW；s）、舒张末期及收缩末期左室内径（LVID；d、LVID；s）、左室质量（LVmass）、左室舒张和收缩容积（LVvol；d、LVvol；s）、左室射血分数（EF，%）和左室短轴缩短率（FS，%）。流出道峰速（AV Peak V Velocity，mm/s）、流出道峰压［AV Peak Pressure，mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa，下同）］、流出道平均速度（Mean Vel，mm/s）、流出道平均流速压差（MeanGrad，mmHg）。2.3血清指标测定分别在术后24 h和48 h眼内眦取血37℃静置后3 500 r/min离心10 min，取上清液，-80℃保存用于血清CK、LDH、CK-MB的测定。大鼠末次给药超声后腹主动脉取血，37℃静置后3 500 r/min离心10 min，取上清，-80℃保存用于血清SOD、MDA的测定。

2.4心肌组织形态学改变各组大鼠的心脏于10%甲醛溶液中固定，在靠近心尖部1/3处平行于房室沟横行切取3 mm厚度心脏组织块，常规脱水、透明、石蜡包埋后做5 μm切片，摊片、烘片、60℃烤片过夜后室温放置自然干燥后进行常规苏木精-伊红（HE）染色，光学显微镜下观察各组大鼠心肌组织病理形态变化。

2.5统计方法采用SPSS 18.0统计软件进行分析，实验数据以均数±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析（One-Way ANOVA），组间两两比较若方差齐采用LSD法，若方差不齐采用Dunnett’s T3法，P＜0.05为有统计学差异。

3　结果

3.1SMI对心肌梗死后心肌酶的影响大鼠在心肌梗死后24 h心肌酶的改变表现为CK、CM-MB和LDH的含量的显著升高（见图1）。梗死后48 h后，Model组大鼠血液中的心肌酶含量依然很高，但Val和SMI组的大鼠血液中的心肌酶含量显著降低（见图2），显示在心肌梗死急性期SMI能够降低心肌梗死后大鼠体内心肌酶含量，可能起到保护心肌的作用。

3.2SMI对心肌梗死大鼠心功能的影响大鼠在心肌梗死后24 h，Model组与Sham组大鼠相比，心功能显著降低（见表1）。给药7 d后，SMI组与Model组相比，心功能明显改善，其中EF值和FS值显著提高［EF：（57.05±6.28）vs（37.81±15.15）；FS:（30.80±4.18）vs（18.93±7.96）］，LVvol；s和LVvol；d也明显改善［LVvol；s：（95.78±25.83）vs（171.04±138.69）；LVvol；d：（220.57±38.66）vs（251.06±156.85）］，结果显示SMI显著的改善了左室的舒张和收缩功能，具有心肌保护的作用。见表1-2。

3.3SMI对心脏血流动力学的影响心梗后7 d，Model组与Sham组相比，心脏流出道Mean Vel值、Mean Grad值、Peak Vel值和Peak Grad值显著降低［MeanVel：（412.61±79.42）vs（659.72±95.84）；Mean Grad：（0.70±0.23）vs（1.77±0.53）；Peak Vel：（721.92±135.14）vs（1 171.25±163.90）；Peak Grad：（2.15±0.68）vs（5.58± 1.62）］；SMI给药后与Model组相比心脏供血功能显著提高，［MeanVel：（533.80±58.01）vs（0.70±0.23）；Mean Grad：（1.15±0.25）vs（412.61±79.42）；Peak Vel：（933.70 ±92.33）vs（721.92±135.14）；Peak Grad：（3.52±0.70）vs（2.15±0.68）］。结果显示SMI有改善心梗大鼠心肌供血功能。见表3。

图1　SMI对大鼠心肌梗死后24 h血清CK、CK-MB、LDH水平的影响（n=6）Fig.1　The effects of SMI on the level of serum CK，CK-MB，LDH in rats with myocardial infarction after 24 h（n=6）

图2　SMI对大鼠心肌梗死后48 h血清CK、CK-MB、LDH水平的影响（n=6）Fig.2　The effects of SMI on the level of serum CK，CK-MB，LDH in rats with myocardial infarction after 48 h（n=6）

表1　SMI对心肌梗死大鼠术后24 h心功能的影响Tab.1　The effect of SMI on the cardiac function in rats with myocardial infarction after 24 h

注：与Sham组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

指标Sham组Model组Val组SMI组n 6 6 6 6 EF（%）　FS（%）　LVID；s（mm）　LVID；d（mm）　LVmass（mg）　LVvol；d（mm3）　LVvol；s（mm3）76.80±11.40**　47.46±12.03*　2.88±0.72**　5.48±0.48　363.48±069.58　147.53±032.06　034.51±18.80 47.10±08.89**　24.22±05.07*　4.72±1.25**　6.18±1.31　422.43±168.07　202.39±100.04　070.35±70.14 45.32±06.87**　23.01±03.98*　4.54±0.80**　5.87±0.83　421.13±76.42　175.10±059.10　097.71±41.29 43.69±05.28**　22.07±03.13*　4.74±0.58**　6.08±0.72　448.38±86.38　188.32±051.55　106.14±29.91

表2　SMI对心肌梗死大鼠术后7 d心功能的影响Tab.2　The effect of SMI on the cardiac function in rat with myocardial infarction after 7 d

注：与Sham组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；与Model组比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

指标Sham组Model组Val组SMI组n　6 6 6 6 LVvol；d（mm3）77.57±08.32**47.76±9.94　1.60±0.14　5.52±0.42 2.90±0.64 149.46±027.02 37.81±15.15**18.93±7.96**1.21±0.36*6.64±2.07 5.47±2.11 251.06±156.85 55.77±11.27##30.07±7.63#　1.46±0.10#6.12±0.76 4.32±0.93 191.62±051.96 57.05±06.28##30.80±4.18#　1.58±0.24#6.54±0.51 4.54±0.54 220.57±038.66 EF（%）FS（%）LVAWs（mm）LVID；d（mm）LVID；s（mm）LVvol；s（mm3）034.23±014.71 171.04±138.69 088.62±042.51 095.78±025.83 SimpFAC（%）34.48±05.83 12.53±04.79 64.25±10.71 65.10±17.36 50.93±19.50 23.79±11.00 52.33±10.45 31.52±09.78 39.92±11.69 58.50±12.69 32.44±10.18 44.85±08.87 SimpAreaMid；d（mm2）SimpAreaMid；s（mm2）

表3　SMI对心肌梗死大鼠术后7 d心脏流出道血流的影响Tab.3　The effect of SMI on the cardiac outflow tract in rat with myocardial infarction after 7 days

注：与Sham组比较，**P＜0.01；与Model组比较，#P＜0.05。

指标Sham组Model组Val组SMI组n　6 6 6 6 AV Peak Pressure（mmHg）51.70±12.36**　659.72±95.84**　1.77±0.53**　1 171.25±163.90c*　5.58±1.62**　1 232.37±125.94**　6.13±1.2900 28.89±08.44**　412.61±79.42**　0.70±0.23**　0 721.92±135.14**　2.15±0.68**　0 783.94±173.52**　2.56±0.96** 39.10±06.97**　525.98±93.67#*　1.14±0.40**　0 927.45±165.73#*　3.53±1.25#*　0956.92±115.98#*　3.71±0.9400 41.59±04.17#*　533.80±58.01#*　1.15±0.25#*　0 933.70±092.33#*　3.52±0.70#*　978.45±93.99#*　3.86±0.77#0 AoV VTI VTI　AoV VTI Mean Vel（mm/s）AoV VTI Mean Grad（mmHg）AoV VTI Peak Vel（mm/s）AoV VTI Peak Grad（mmHg）AV Peak V Velocity（mm/s）

3.4SMI通过抗氧化保护心肌组织在心肌受损后产生大量自由基，大鼠心肌梗死后7 d，Model组与Sham组相比，SOD活力显著降低，MDA含量升高；SMI给药组与Model组相比，SOD活力有所升高，MDA含量有所降低。研究表明，SMI通过抗氧化保护心肌组织（见图3）。

3.5SMI对心肌梗死大鼠炎症的影响心肌梗死后炎性因子释放，炎性反应在心肌梗死范围的扩展中具有重要作用。实验结果显示假手术组大鼠术后7 d心肌细胞排列整齐，致密，结构清晰，细胞外间质较少（图4A），而Model组在梗死相关区可见大量中性粒细胞浸润（图4B），并可见心肌纤维断裂、心肌细胞坏死（图4B）。Val和SMI给药组显著的改善了炎症反应（图4B、C、D），具有抑制炎症反应的作用，从而发挥心肌保护作用。

4　讨论

自Desimone等首次运用超声技术检测大鼠心脏结构和功能以来［1］，不断有报道证实，超声心动图已成为评价心功能的常用手段［2］。其不仅能准确反映大鼠左心室收缩舒张功能的改变，而且也能动态观察左心室结构的变化，具有无创、操作方便、可多次重复的特点［3-4］。超声心动图声像改变最初表现为冠状动脉病变部位室壁运动异常，该异常可在心肌坏死后几秒钟中内出现，是超声检查诊断心肌梗死的关键依据［5］。AMI后心肌损伤程度不同，心脏各部位舒缩不协调，负荷状态的改变通常能够造成室壁应力的不均一性即异质性增高，必将降低心室的收缩功能，导致心输出量下降，左室舒张末压升高，整体的心室扩张和扭曲，进一步影响心脏的舒张和收缩功能，加重血流动力学障碍［6］。有研究显示急性心肌梗死患者超声心动图检出左室壁运动异常达89%～100%［7］。急性心肌梗死患者冠状动脉血流减速时间显著降低［8］。心室肥厚主要是指非梗死心肌增厚、拉长。为应对血流动力学超负荷反应，尽可能维持心脏功能接近正常，非梗死心肌必须代偿无收缩区心肌的功能，收缩期室壁应力的急剧增加诱发心肌细胞增粗而使室壁变厚，舒张期室内压增高导致心肌细胞长度增加而使心腔容积增大，心腔半径增大又使收缩期室壁应力增大。大鼠心肌梗死7 d后，心脏左室前壁变薄，并且都表现出心肌收缩活动减弱，心脏流出道血流流速减小，与Sham组有明显差异，EF、FS显著降低。而给予SMI后心肌收缩活动明显增强，不同程度的改善了大鼠心功能。

图3　SMI对大鼠心肌梗死后7 d体内SOD活力和MDA含量变化的影响（n=6）Fig.3　The effect of SMI on the activity of SOD and the contents of MDA in rats with myocardial infarction after 7 days（n=6）

图4　SMI对心肌梗死大鼠术后7 d心肌组织病理学的影响（HE，×200）Fig.4　The effect of SMI on the myocardial tissue pathology in rats with myocardial infarction after 7 days（HE，×200）

同时，通过结扎大鼠冠状动脉前降支建立心肌梗死模型［9-10］。冠状动脉的血流急剧减少或中断，使相应的心肌出现严重而持久地急性缺血，最终导致心肌的缺血性坏死。当心肌受损后，血清CK、LDH活性明显升高，代表细胞损伤的开始，同时活性氧（ROS）产生增多，触发脂质过氧化反应又加重心肌细胞损伤［11］。故常通过检测血清心肌酶CK、LDH的含量来判断心肌受损情况［12-13］。SOD活性和MDA含量可以反映体内氧自由基代谢水平，同时也可以作为判断心功能及心肌受损程度的指标［14］。通过降低CK、LDH等心肌酶，可减少心肌细胞受损、保护细胞膜的完整性以及减少炎症细胞的浸润。通过对SOD、MDA活性的影响，提示SMI可能干预自由基的产生并增强自由基清除剂的功能，具有一定抗氧化作用。AMI后通过机械应力、外源性应激（包括缺血刺激）、反应性活性氧、细胞因子的自我放大途径等机制短期内机体即产生大量炎性细胞因子［15］。长期持续高浓度炎性细胞因子通过多种途径介导心肌肥大，最终引起心脏扩大、炎症细胞浸润以及间质明显纤维化［16］。心肌组织的结构和功能的修复，可通过局部血管新生和侧支循环的建立，以有利于改善局部的缺血状态。通过HE染色发现SMI具有减少炎症细胞浸润、抑制细胞间质纤维化和促进毛细血管新生的作用。综上所述，SMI对心肌梗死大鼠心肌有一定的保护作用。

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（本文编辑：马英，高杉）

Myocardial protection of Shenmai injection on acute myocardial infarction in rats

ZHU Li-jie，CHEN Jing-rui，GONG Bo，FAN Guan-wei
（Research Institute of Chinese Medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

［Objective］To study the protective effect of Shenmai injection on myocardial infarction of rats.［Methods］Construction of rat myocardial infarction model using coronary artery ligation.Detected by echocardiography and Doppler blood flow，determination of serum creatine kinase（CK），creatine kinase（CK-MB），lactate dehydrogenase（LDH），superoxide dismutase（SOD）and malondialdehyde（MDA）activity change；combined with HE staining Pathological analysis，comprehensive evaluation of the protective effect of Shenmai injection on myocardial infarction.［Results］Shenmai injection can significantly improve left ventricular function and cardiac blood supply function after myocardial infarction，reducing myocardial tissue lesions，including the reduction of inflammatory infiltration，reduction of myocardial fibrosis，and reduce CK，LDH，MDA levels，increase the activity of SOD.［Conclusion］Shenmai injection has a protective effect on myocardial infarction of rats.

Shenmai injection；myocardial infarction；myocardial protection

R542.22

1672-1519（2015）06-0347-05

10.11656/j.issn.1672-1519.2015.06.08

国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2012CB518404）。

朱利洁（1990-），女，硕士在读，研究方向为心血管药理。

樊官伟，E-mail：fgw1005@hotmail.com。

（2015-01-11）