三七皂苷防治阿霉素致大鼠心肌损伤的作用机制研究
2017-11-02李炜莉霍瑞民
李炜莉,霍瑞民
(河北省邯郸市第一医院,河北邯郸056000)
三七皂苷防治阿霉素致大鼠心肌损伤的作用机制研究
李炜莉,霍瑞民
(河北省邯郸市第一医院,河北邯郸056000)
目的探讨三七皂苷防治阿霉素致心肌损伤的效果及作用机制。方法取30只健康SD雄性大鼠,按随机数字表法将大鼠分为空白对照组、低剂量组和高剂量组,各10只。空白对照组采取常规措施处理,低剂量组和高剂量组分别采用50 mg/kg,100 mg/kg三七皂苷进行干预。结果低剂量组与高剂量组乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平均低于空白对照组(P<0.05),高剂量组LDH,CK,CK-MB水平均低于低剂量组(P<0.05);低剂量组与高剂量组超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)活性均低于空白对照组(P<0.05),高剂量组SOD,CAT,GSH-PX活性均高于低剂量组(P<0.05)。空白对照组心肌组织结构发生明显变化,组织相对松散,部分组织发生萎缩;低剂量组经过三七皂苷处理后心肌组织形态改变得到显著缓解;高剂量组处理后心肌组织形态变化明显,但略好于空白对照组。结论三七皂苷对阿霉素所致心肌损伤具有良好的防治作用。
三七皂苷;阿霉素;心肌损伤;临床效果;作用机制;大鼠
阿霉素为高效、广谱的蒽醌类抗肿瘤药物,广泛用于治疗多种恶性肿瘤[1]。其临床长期使用时会呈明显的剂量依赖性心脏毒副反应,容易产生急性、慢性及迟发性心脏毒性,且患者一旦出现充血性心肌衰竭,临床死亡率为30.0%~50.0%[2-3]。临床对于阿霉素心脏毒性反应机制尚不完全清楚,目前认为多与机体内大量自由基、脂质过氧化等有关,导致心肌细胞代谢功能紊乱,造成心脏功能受损[4-5]。三七为五加科人参属植物三七,具有散瘀止痛、消肿活血等功效。研究表明,将三七皂苷用于防治阿霉素引起的心肌损伤效果较好,能提高心肌细胞的抗氧化能力,有助于改善细胞能量代谢[6],但该结论有待验证。本研究中探讨了三七皂苷防治阿霉素致大鼠心肌损伤的效果及作用机制,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 动物、仪器与试剂
动物:30只健康SD雄性大鼠,4~6周龄,体质量200~280 g,平均(254.9±10.5)g,均由医学院附属医院动物实验中心提供。试验过程中对SD大鼠的饲养、处理均符合《关于善待实验动物的指导性意见》相关规则[7-8]。饲养温度为(22±2)℃,相对湿度为(55±5)%,饲养时避免强光、噪音等刺激,日照12 h。所有试验均通过医院动物委员会批准同意。按随机数字表法将SD大鼠分为空白对照组、低剂量组和高剂量组,各10只。
表1 主要仪器和试药
仪器与试药:相关试药和仪器见表1。
1.2 模型建立及给药方法
取3组SD大鼠,分别向每只大鼠腹腔内注射15 mg/kg阿霉素,连续灌胃给药5 d,每天测定1次大鼠心肌功能,对于心肌异常者视为建模成功。空白对照组以0.02 mL/g生理盐水进行灌肠,第5天腹腔内注射等量生理盐水替代阿霉素。低剂量组采用每天灌胃给予50 mg/kg三七皂苷进行干预,每天灌胃给予等量的生理盐水,并在第5天腹腔内注射15 mg/kg盐酸阿霉素;高剂量组模型采用每天灌胃给予100 mg/kg剂量的三七皂苷进行干预,每天灌胃给予等量的生理盐水,第5天1 h内腹腔内注射15 mg/kg盐酸阿霉素。动物在检测前12 h禁食,但不禁水[9-10]。
1.3 观察指标
生化指标测定:造模及处理72 h后利用戊巴比妥钠对动物进行麻醉,腹腔静脉取血,解剖取出心脏组织,称定质量后加入pH=7.4、浓度为0.01 mmol/L的Tris-HCL溶液,制备浓度为5%的匀浆。血清匀浆内加入LDH,CK、肌酸肌酶同工酶MB(CK-MB)相应的试剂液。取5%组织匀浆利用考马斯蓝法确定其蛋白含量,利用相应的试剂盒测定超氧化物歧化酶(SOD)、CAT及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性[11]。
HE染色:3组大鼠处理完后处死大鼠,取心脏部位组织,迅速采用Bouin氏液进行固定,对组织进行简单修剪、脱水、包埋,制备3~5 μm切片,并进行HE染色,在100倍光学显微镜下观察[12]。
1.4 统计学处理
采用SPSS 18.0统计软件处理数据。计数资料以百分比表示,行χ2检验;计量资料以s表示,行t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
结果见表2和表3。空白对照组心肌组织结构发生明显变化,组织相对松散,部分组织发生萎缩;高剂量组经过三七皂苷处理后心肌组织形态改变得到显著缓解;低剂量组处理后心肌组织形态变化明显,略好于空白对照组。详见图1。
3 讨论
阿奇霉素属蒽醌类抗生素,自20世纪60年代开始广泛用于急、慢性白血病,恶性淋巴瘤,乳腺癌及肺癌,疗效显著,价格低廉。阿奇霉素会对患者心脏、肝脏、肾脏及造血系统等产生毒性,再加上心肌细胞自我修复能力相对缺乏,引起的损伤多为不可逆。
本研究结果证实,三七皂苷对阿霉素引起的心肌损伤具有明显的预防和缓解效果,能维持组织抗氧化酶活性水平,且其保护作用剂量为25~100 mg/kg,呈一定的剂量依赖性,随着药物剂量的不断增加,能反映心肌损伤的血清LDH,CK-MB等指标及能反映组织抗损伤能力的SOD,CAT,GSH-PX活性均得到明显提高。
表2 3组大鼠干预后LDH,CK,CK-MB水平比较(s,U/L,n=10)
表2 3组大鼠干预后LDH,CK,CK-MB水平比较(s,U/L,n=10)
注:与空白对照组相比,aP<0.05;与低剂量组相比,bP<0.05。下表同。
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表3 3组大鼠干预后SOD,CAT,GSH-PX活性比较(s,U/mg,n=10)
表3 3组大鼠干预后SOD,CAT,GSH-PX活性比较(s,U/mg,n=10)
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图1 组织病理学(×100)
长期使用阿霉素,会造成线粒体呼吸链脱偶联,诱导产生大量的活性氧自由基,最终导致心肌组织损伤和细胞能量代谢紊乱,清除过量的氧自由基,有助于减轻阿霉素的心脏毒性。
三七味甘,微苦,性温,主要应用于止血补血、消肿活血、散瘀止痛,其止血作用多与三七氨酸收缩血管能力有关;活血作用与皂苷间接促进各种血细胞分裂生长有关,可干扰血小板聚集能力;三七皂苷属达玛烷型三萜皂苷,能清除自由基或螯合金属离子的基团[13-14]。
本研究结果显示,空白对照组心肌组织结构发生明显变化,组织相对松散,部分组织发生萎缩。高剂量组经过三七皂苷处理后心肌组织形态改变得到显著缓解,低剂量组处理后心肌组织形态变化明显,略好于空白对照组。提示三七皂苷有助于提高各种抗氧化酶的活性,可调节细胞内Ca2+浓度,有助于减缓心肌损伤,能提高临床疗效,避免病情反复。现代药理研究显示,三七皂苷药理作用还与心血管系统、中枢神经系统、免疫系统等有关,且三七皂苷及其衍生物具有心肌保护作用,能提高心肌细胞抗氧化能力,有助于降低中性粒细胞内核因子活性,从而减少细胞间黏附因子-1的表达水平,实现防治心肌损伤。
综上所述,三七皂苷对阿霉素引起的心肌损伤具有良好的防治作用,能减轻阿霉素引起的心脏毒性作用,值得进一步深入研究。
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Mechanism of Notoginsenoside in Preventing and Treating Myocardial Damage in Rats Induced by Adriamycin
Li Weili,Huo Ruimin
(The First Hospital of Handan,Handan,Hebei,China056000)
ObjectiveTo investigate the mechanism of notoginsenoside in preventing and treating myocardial damage in rats induced by adriamycin.MethodsTotally 30 healthy male SD rats were randomly divided into the blank control group,low dose group and high dose group,10 cases in each group.The blank control group
routine treatment measures,the low dose group and the high dose group received 50,100 mg/kg notoginsenoside,respectively.ResultsThe levels of LDH,CK and CK-MB in the low dose group and the high dose group were significantly lower than those in the blank control group(P<0.05),and those indexes in the high dose group were significantly lower than those in the low dose group(P<0.05).The SOD,CAT and GSH-PX activity in the low dose group and the high dose group were significantly lower than those in the blank control group(P<0.05),and those indexes in the high dose group were significantly lower than those in the low dose group(P<0.05).In the blank control group,the myocardial tissue structure changed obviously,the tissue was relatively loose,and some tissues were atrophic.After treatment with notoginsenoside,the morphological changes of myocardial tissue in the low dose group were significantly relieved.After high dose treatment,the morphological changes of myocardial tissue were obvious,but only slightly better than the blank control group.ConclusionNotoginsenoside has good preventive and therapeutic effects on myocardial damage induced by adriamycin.
notoginsenoside;adriamycin;myocardial damage;clinical effect;mechanism;rat
R965.2;R979.1
A
1006-4931(2017)21-0015-03
10.3969/j.issn.1006-4931.2017.21.006
李炜莉(1981-),女,硕士研究生,主治医师,研究方向为小儿心血管,(电子信箱)xxxxa779@163.com。
2017-06-06;
2017-07-21)