人参皂苷Rg1对大鼠急性心肌缺血抗氧化损伤指标及超微结构的影响

张庆勇，陈燕萍，刘芬，陈霞

人参皂苷Rg1对大鼠急性心肌缺血抗氧化损伤指标及超微结构的影响

张庆勇*，陈燕萍，刘芬，陈霞

目的: 研究人参皂苷Rg1对大鼠急性心肌缺血抗氧化损伤指标及超微结构的影响。

方法: 建立大鼠急性心肌缺血模型，大鼠随机分为假手术组、急性心肌缺血模型组（模型组）、人参皂苷Rg1 5 mg/kg组和人参皂苷Rg1 10 mg/kg组，腹腔注射给药两周后取材。氯化三苯基四氮唑（TTC）法测量心肌梗死面积，电子显微镜观察心肌组织超微结构变化，比色法测定大鼠血清超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性，以及丙二醛（MDA）含量。

结果: 与模型组比较，人参皂苷Rg1 5mg/kg组和人参皂苷Rg1 10 mg/kg组可明显减少心肌梗死面积，减少心肌组织损伤，人参皂苷Rg1 10 mg/kg可明显提高大鼠血清SOD和GSH-Px活性，降低丙二醛的含量。

结论: 人参皂苷Rg1对急性心肌缺血具有保护作用，抗氧化损伤作用是其保护作用机制之一。

人参皂苷Rg1；心肌缺血；抗氧化损伤指标；超微结构

Methods: The acute ischemia model was established in experimental rats and the animals were randomly divided into 4 groups: Sham operation group, Model group, Ginsenoside-Rg1 5 mg/kg group and Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group. The rats were treated by intraperitoneal injection for 2 weeks. The area of myocardial infarction was measured by 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining, the structural change of myocardial tissue was observed by electron microscope. The activities of blood superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and malondialdehyde (MDA) content were examined by spectrophotometry.

Results: Compared with Model group, Ginsenoside-Rg1 5 mg/kg group and Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group showed obviously decreased area of myocardial infarction and myocardial tissue damage. Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group presented signifcantly increased activities of SOD, GSH-Px and decreased content of MDA in the blood.

Conclusion: Ginsenoside-Rg1 has the protective effect on acute myocardial ischemia in experimental rats, the antioxidative injury is one of the mechanisms.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:164.)

目前缺血性心脏病的发病率呈现逐年上升趋势，严重地危害着人们的身体健康，寻找有效的治疗缺血性心脏病药物是人们亟待解决的问题。人参皂苷Rg1是我国传统中药人参的主要有效成分之一，其药理作用广泛且显著，对缺血心肌具有多种保护作用，如抗心肌细胞凋亡，促心肌血管再生等作用[1-4]，近年有研究报道人参皂苷Rg1还具有抗氧化作用，能增强机体防御自由基损伤的能力[5]，

因此，我们推测其抗氧化作用可能也是其保护缺血心肌的作用机制之一，本研究采用大鼠急性心肌缺血模型，研究人参皂苷Rg1对大鼠急性心肌缺血模型心肌梗死面积及心肌超微结构的影响，测定血清中抗氧化酶以及自由基代谢产物的变化，以探讨抗氧化损伤作用是否是其保护缺血心肌的作用机制之一，为将其开发为治疗心肌缺血药物提供更充分的理论依据。

1 材料与方法

实验动物： 2008-01至2008-05选择 Wistar大鼠32只，雌雄各半，体重280～320 g，由吉林大学基础医学院动物实验研究中心提供。动物合格证号为SCXK-（吉）2003-0001。

药品与试剂： 人参皂苷Rg1由吉林大学化学学院提供，人参皂苷Rg1纯度大于95%；氯化三苯基四氮唑（TTC）购于中国医药上海化学试剂公司；超氧化物歧化酶（SOD）试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）试剂盒及丙二醛（MDA）试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

急性心肌缺血模型建立及分组：急性心肌缺血模型建立，参照参考文献[6]方法，麻醉大鼠，于胸部正中左侧纵向切开皮肤，于心脏搏动最明显处，打开胸腔挤压出心脏，于左心耳与肺动脉圆锥间左心耳下1 mm左右穿线结扎左冠状动脉前降支，然后迅速将心脏复位，关闭胸腔，行胸外按压恢复自主呼吸。模型建立后，大鼠随机分为4组，每组8只：急性心肌缺血模型组（模型组）、假手术组（操作过程与模型组相同，但左冠状动脉只穿线，不结扎）、人参皂苷Rg1 5 mg/kg组和人参皂苷Rg1 10mg/kg组，各组动物于模型建立后1小时腹腔注射给药，人参皂苷Rg1 5 mg/kg组大鼠每千克体重给予人参皂苷Rg1 5 mg，Rg1 10 mg/kg组大鼠每千克体重给予人参皂苷Rg1 10 mg，假手术组、模型组给予等量生理盐水，每天给药一次，连续给药两周后，处死大鼠取材。

TTC染色测量心肌梗死面积：大鼠麻醉后，开胸取出心脏，剪下右心室，将左心室心肌横向切成2～3 mm薄片，置于1% TTC 磷酸缓冲液中染色，37℃ 恒温水浴5～10 min，取出放入10%甲醛溶液中固定，正常心肌组织染呈红色，梗死区呈白色。利用BI-2000图像分析系统测量左心室心肌梗死面积和左心室全面积，梗死面积（%） =心肌梗死面积/左心室全面积×100% 。

心肌组织电镜标本的制作：大鼠麻醉后，取出心脏，均切成1 mm3左右组织块，经2.5%戊二醛及1%锇酸双固定，丙醛梯度脱水，EPON812环氧树脂包埋，LKB -Ⅲ型超薄切片机半薄切片定位后做超薄切片，醋酸双氧铀及柠檬酸铅双重染色，JEM-1200EX型透射电子显微镜下观察大鼠缺血心肌组织切片超微结构改变。

测定血清SOD和GSH-Px的活性： 大鼠麻醉后，腹主动脉插管取血，3000 rpm离心10 min，吸取血清，测定SOD和GSH-Px的活性，操作步骤按试剂盒的说明进行操作[7,8]。

测定血清丙二醛的含量：大鼠麻醉后，腹主动脉插管取血，3000 rpm离心10 min，吸取血清，测定丙二醛的含量。操作步骤按试剂盒的说明进行操作[9]。

2 结果

人参皂苷Rg1对心肌梗死面积的影响：假手术组心肌组织呈现红色，模型组和人参皂苷Rg1 5 mg/kg组和人参皂苷10 mg/kg组部分心肌组织呈白色，即为心肌梗死区域。采用BI-2000图像分析系统测量心肌梗死面积的结果表明，与模型组比较，人参皂苷Rg1 5 mg/kg组和人参皂苷10 mg/kg组均可明显减少心肌梗死面积，差异均有统计学意义（P＜0.05～ 0.01） 。表1

表1 人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠心肌梗死面积的影响

表1 人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠心肌梗死面积的影响

注：与模型组比较*P＜0.05**P＜0.01

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人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠心肌组织超微结构的影响：采用透射电子显微镜观察心肌组织结果显示：假手术组肌丝束排列整齐，肌节明暗带清晰可见，线粒体沿肌丝束整齐排列，闰盘结构正常；模型组肌丝束断裂、溶解，肌丝排列略松散，线粒体排列紊乱，嵴致密；人参皂苷Rg1 5 mg/kg组肌丝束仍可见断裂及溶解改变，但肌节明暗带结构清晰，线粒体排列较整齐，个别线粒体空化，可见脂褐素颗粒沉积，但数量少； 人参皂苷Rg1 10 mg/kg组肌丝

束断裂及溶解改变较人参皂苷Rg1 5 mg/kg组为轻，肌节明暗带结构清晰，线粒体排列较整齐，个别线粒体空化或局部空化。图1

图1 人参皂苷Rg1对急性缺血大鼠心肌组织超微结构的影响

人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性的影响:与模型组相比，人参皂苷Rg1 5 mg/kg组大鼠血清SOD活性升高不明显，差异无统计学意义（P＞0.05）；而人参皂苷Rg1 10 mg/kg组大鼠血清SOD活性明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；与模型组相比，人参皂苷Rg1 5 mg/kg和人参皂苷10 mg/kg组均可明显提高大鼠血清GSHPx活性，差异有统计学意义（P＜0.01～ 0.001） 。表2

人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠血清丙二醛含量的影响:与模型组相比，人参皂苷Rg1 5 mg/kg组大鼠血清丙二醛含量降低不明显，差异无统计学意义（P＞0.05）；人参皂苷Rg1 10 mg/kg组丙二醛的含量明显降低，差异具有统计学意义（P＜0.05）。表2

表2 人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性以及丙二醛含量的影响

表2 人参皂苷Rg1对急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性以及丙二醛含量的影响

注：与模型组比较*P＜0.05**P＜0.01***P＜0.001 。SOD：超氧化物歧化酶GSH-Px：谷胱甘肽过氧化物酶

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3 讨论

人参皂苷Rg1对治疗缺血性心脏病具有深远的临床意义，可通过多个环节治疗缺血性心脏病[10]。本研究发现，与模型组相比，人参皂苷Rg1各剂量组均可减少心肌梗死面积，电子显微镜结果显示人参皂苷Rg1 5 mg/kg组和人参皂苷Rg1 10 mg/kg组肌丝束仍可见断裂及溶解改变，但肌节明暗带结构清晰，线粒体排列较整齐，个别线粒体空化，提示人参皂苷Rg1对缺血心肌及线粒体具有保护作用，线粒体是细胞中制造能量的场所，其基质内含有大量的自由基及多种抗氧化酶，因此，完整的线粒体结构可为缺血心肌提供能量，同时又可起到抗氧化损伤的作用。

当心肌缺血发生时，心肌缺血造成心肌细胞损伤的主要机制之一就是大量自由基的生成。当机体心肌缺血后，心肌组织含氧量明显减少，细胞内有氧氧化呼吸链遭到破坏，细胞外的钙离子进入细胞内，造成细胞内钙超载，使自由基清除系统被破坏，如SOD、GSH-Px等数量减少、活性降低，将导致大量自由基的堆积，如超氧阴离子自由基、羟自由基等，这些自由基会破坏细胞膜上的不饱和脂肪酸，引起脂质过氧化反应，产生脂质过氧化物，再经过过氧化物酶分解生成丙二醛，使得细胞膜的结构发生变化，损害细胞膜，进一步引起DNA断裂，对心肌细胞造成损伤，引起心肌细胞凋亡，坏死[11,12]。SOD和GSH-Px是机体内重要的清除氧自由基的抗氧化酶，其活性反映了机体清除自由基的能力，丙二醛作为自由基引发的脂质过氧化反应的代谢产物，其含量可以间接反映自由基损伤程度[13]。本研究发现人参皂苷Rg1可明显提高大鼠血清中SOD和GSH-Px的活性，降低丙二醛的含量，提示人参皂苷Rg1可以通过增加抗氧化酶的活性，减少自由基对缺血心肌的损伤，起到抗氧化损伤的作用，从而保护缺血心肌。因此，本研究证实人参皂苷Rg1的抗氧化损伤作用是其保护缺血心肌的机制之一，为将其开发为治疗心肌缺血药物提供更充分的理论依据。

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Effect of Ginsenosides-Rg1 on Acute Myocardial Ischemic Anti-oxidative Injury Indexes and Ultrastructure in Experimental Rats

ZHANG Qing-yong**, CHEN Yan-ping, LIU Fen, CHEN Xia.
Department of Pharmacology, College of Basic Medical Sciences, Jilin University, Changchun (130021), Jilin, China

Objective: To study the effect of ginsenosides-Rg1 on acute myocardial ischemic anti-oxidative injury indicators and ultra-structure in experimental rats.

Ginsenoside Rg1; Myocardial ischemia; Anti-oxidative injury indicators; Ultra-structure

2014-06-30）

（编辑：汪碧蓉）

130021 吉林省长春市，吉林大学基础医学院 （张庆勇、陈霞）；吉林大学化学学院（陈燕萍）；吉林大学白求恩医学院机能科学中心（刘芬）*现在工作单位：三峡大学第一临床医学院 宜昌市中心人民医院 检验科**Now working in Yichang Central People's Hospital, The First College of Clinical Medical Science, China Three Gorges University

张庆勇 主管技师 博士 主要从事心血管药理及肿瘤免疫研究 Email: zhangqiong678@qq.com 通迅作者： 陈霞 Email: chenx@jlu.edu.cn

R54

A

1000-3614( 2015 )02-0164-04

10.3969/ j. issn. 1000-3614. 2015.02.017