芒果苷对力竭运动大鼠血流动力学和氧化应激的影响研究※

● 程虹毓 周国强

芒果苷对力竭运动大鼠血流动力学和氧化应激的影响研究※

● 程虹毓 周国强▲

目的：探讨芒果苷对力竭运动大鼠血流动力学及氧化应激的影响。方法：大鼠负重游泳直至力竭，共7d，每天一次，游泳前分别给予芒果苷0.78、1.56、3.12mg·kg-1灌胃。最后一次力竭游泳后，麻醉大鼠，测定其等容收缩期左心室内压力上升的最大速率(+dp/dtmax)、等容舒张期左心室压力下降的最大速率(-dp/dtmax)、左心室收缩压(LVSP)和左室舒张末压(LVEDP)。测定后颈动脉取血、取心肌组织块，测定血清和组织匀浆中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量。结果：与模型组比较，芒果苷高、中、低剂量能够有效升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax绝对值、降低LVEDP，可显著降低模型大鼠血清和心肌组织的MDA含量，升高SOD、GSH-Px和NO含量。各给药组之间存在明显的剂量依赖关系。结论：芒果苷能够通过降低力竭运动大鼠氧化应激水平，从而改善其血流动力学参数。

芒果苷 力竭运动 血流动力学 氧化应激

运动是一种特殊的应激，适当的运动有益健康，能对心脏产生有益的作用，如使心肌的收缩力增强、心肌肌纤维增粗等[1]。但力竭运动或过度训练则对心脏具有负面的作用，不仅不利于心脏机能的提高，还会损害其正常机能，增高心房纤颤房颤与心房扑动的发生率[2]，导致运动型心律失常，严重者会导致运动性猝死。近年来频繁出现的运动过程中猝死现象，尤其是今年在国内多次出现的马拉松选手猝死都证明了这一点。据统计运动员房颤发生率高达23%，接近普通人的3倍[3]，而越野滑雪运动员房颤的发病率则达到18%[4]。运动型心律失常的发生机制非常复杂，涉及的因素也较多，目前的实验研究主要集中在对心肌组织的研究，持续的运动导致心肌组织及血液中的自由基累积，从而产生了运动型氧化应激反应[5]。

芒果苷是一种双苯吡酮类化合物，分子式C19H18O11，广泛存在于漆树科和龙胆科、水龙骨科植物的叶、果实和树皮。近年来甚至在蔬菜中也分离得到[6]，资源非常丰富。芒果苷具有抗炎、抗氧化、抗病毒、治疗糖尿病、抗癌等多种药理活性[7]，同时还对心肌细胞具有保护作用，能保护垂体后叶素和异丙肾上腺素引发的心肌缺血[8]等。本研究采用大鼠负重游泳力竭模型，研究芒果苷对力竭运动大鼠血流动力学指标的影响，并通过检测模型动物血清和心肌组织中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量，以揭示芒果苷在力竭运动大鼠血流动力学和氧化应激的之间的作用，为芒果苷治疗运动型心律失常药物的开发提供实验依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器 BL-420F生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)；UV1902紫外可见分光光度计(上海奥析科学仪器有限公司)；DY89-I电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司)；3-18R离心机(湖南恒诺仪器设备有限公司)；MS205DU精密天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)。

1.2 动物 雄性SD大鼠，SPF级，体质量180～220g，由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供，许可证号SCXK(湘)：2011-0003。实验期间室内保持25±2℃，相对湿度50%～70%。自由饮水饮食。

1.3 药物与试剂 芒果苷购自成都普瑞法科技开发有限公司，纯度≥95%；MDA试剂盒(批号20150907)，SOD试剂盒(批号20150907)，GSH-Px(批号20150907)，NO(批号20150907)，总蛋白试剂盒(批号20150907)，以上试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。

2 方法

2.1 动物分组与给药 50只大鼠按体重随机分为5组，每组10只，分别为正常对照组、力竭模型组、芒果苷高、中、低剂量组。参考文献[9]制备大鼠力竭运动模型：除正常对照组外，其余组均参与游泳，大鼠尾部负重2%体重，在自制的透明玻璃游泳缸中游泳，游泳缸长、宽、高分别为60cm、50cm、70cm，直至10s内头部不能露出水面。每天1次，持续7d。正常对照组不游泳。每天游泳前灌胃给药1次，正常组和力竭模型组给予生理盐水15ml·kg-1，芒果苷低、中、高剂量组给予芒果苷0.78、1.56、3.12mg·kg-1(芒果苷给药剂量参考文献[10]，并结合前期预实验确定)。

2.2 血流动力学与氧化应激指标检测 最后一次力竭游泳后，腹腔注射7%水合氯醛0.5ml·100g-1麻醉大鼠，参考文献[11]手术插管，通过BL-420F生物机能实验系统记录等容收缩期左心室内压力上升的最大速率(+dp/dtmax)、等容舒张期左心室压力下降的最大速率(-dp/dtmax)、左心室收缩压(LVSP)和左室舒张末压(LVEDP)。每只大鼠测定5次，每次10s，计算平均值。测定后颈动脉取血，离心血清，置于4℃中保存，待测。取心肌组织块，在冰生理盐水中匀浆。按照试剂盒说明书测定血清和组织匀浆中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量。

3 结果

3.1 各组大鼠血流动力学指标比较 经过7d的力竭游泳后，与正常对照组比较，力竭模型组大鼠的LVSP显著下降，LVEDP显著上升(均P<0.01)，而±dp/dtmax的绝对值均显著下降(P<0.05，P<0.01)。给药7d后，与力竭模型组比较，芒果苷0.78mg·kg-1给药组可显著升高模型大鼠的LVSP值和+dp/dtmax值、降低LVEDP(均P<0.05)；芒果苷1.56和3.12mg·kg-1给药组均可显著升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax绝对值、降低LVEDP值(P<0.05或P<0.01)。各给药组间存在明显的剂量依赖关系。见表1。

表1 芒果苷对力竭运动大鼠血流动力学指标的影响±s)

注：与正常组比较，aP<0.05，bP<0.01；与模型组比较，cP<0.05，dP<0.01。

3.2 各组大鼠血清MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的比较 与正常对照组比较，力竭模型组大鼠血清MDA含量显著升高(P<0.01)，SOD、GSH-Px和NO含量显著降低(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较，芒果苷0.78mg·kg-1给药组可显著降低模型大鼠血清的MDA含量(P<0.05)，升高大鼠血清GSH-Px和NO含量(P<0.05或P<0.01)；芒果苷1.56和3.12mg·kg-1给药组均可显著降低模型大鼠血清的MDA含量(P<0.01)，升高大鼠血清SOD、GSH-Px和NO含量(P<0.05或P<0.01)。各给药组间剂量依赖关系与其对血流动力学指标的影响一致。见表2。

表2 芒果苷对力竭运动大鼠血清MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的影响

注：与正常组比较，aP<0.01，bP<0.01；与模型组比较，cP<0.05，dP<0.01。

3.3 各组大鼠心肌组织匀浆MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的比较 与正常对照组比较，力竭模型组大鼠心肌组织匀浆中MDA含量显著升高(P<0.01)，SOD、GSH-Px和NO含量显著降低(均P<0.01)。与模型组比较，芒果苷各给药组氧化应激指标均有所改善，且存在明显的剂量依赖关系。见表3。

表3 芒果苷对力竭运动大鼠心肌组织匀浆中MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的影响

注：与正常组比较，aP<0.01;与模型组比较，bP<0.05，cP<0.01。

4 讨论

强迫游泳加负重可以让大鼠在短时间内达到力竭的要求，与大鼠跑台跑步同为力竭运动的主要模型。本研究结果表明，通过持续7d，每天1次的力竭游泳，可以使大鼠血流动力学出现典型的病理改变，其LVSP显著下降、LVEDP显著上升、而±dp/dtmax的绝对值均显著下降，提示造模成功，这一结果与文献报道一致[1]。芒果苷高、中剂量给药组均可显著升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax绝对值、降低LVEDP值，表明芒果苷3.12和1.56mg·kg-1能够有效改善大鼠力竭运动的血流动力学变化，可用于运动型心律失常药物的开发。

生物体内自由基作用于脂质的过程会形成脂质过氧化物如MDA，其水平的高低可以反映出体内脂质过氧化的程度，间接地反映出细胞损伤的程度。SOD是生物机体内重要的内源性抗氧化酶，可以清除体内的氧自由基，使自由基不能与膜脂质和膜蛋白进行反应而破坏肝细胞，其含量的变化可作为衡量组织损伤程度的指标之一[12]。GSH-Px是机体内广泛存在的一种过氧化物分解酶，分子中所含的结合硒可使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的损害。NO在体内具有广泛的生理作用，机体内多出的氧自由基如超氧阴离子等能灭活NO[13]。多项研究表明氧化应激系统与血流动力学有直接的关系，降低MDA水平、提高SOD、GSH-Px、NO等的含量可以防止心肌超微结构恶化，改善心脏血流动力学指标[11，13]。本研究显示芒果苷高、中剂量给药组可显著降低模型大鼠血清和心肌组织的MDA含量，升高SOD、GSH-Px和NO含量，表明其可以通过改善心脏和整体的氧化应激系统，从而改善力竭运动模型大鼠的血流动力学。

力竭运动后，体内的多项指标发生变化，如心肌损伤标志物肌酸激酶同工酶CK-MB和人心肌肌钙蛋白TNNI3显著升高[1]。力竭游泳还会引起大鼠心肌相对或绝对的缺血缺氧，致使线粒体ATP/ADP比值下降，并最终导致线粒体肿胀[15]。本研究仅对力竭运动后氧化应激系统与血流动力学的关系进行了探讨，芒果苷对力竭运动后大鼠血流动力学的改善作用机制，还有待进一步深入的研究。

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国家自然科学基金项目(No.81660702)

▲通讯作者 周国强，男，医学硕士，讲师。研究方向：运动治疗。E-mail：1175766153@qq.com

江西中医药大学(330004)