柚皮苷对心肌缺血-再灌注损伤大鼠血流动力学的影响
2018-03-15金良友冯晓灵李小山张永慧
刘 丹,金良友,冯晓灵,李小山,张永慧△
(1.重庆三峡医药高等专科学校 404120;2.重庆市抗肿瘤天然药物工程技术研究中心 404120;3.重庆三峡学院 404120)
柚皮苷属二氢黄酮类化合物,主要存在于芸香科植物葡萄柚、橘、橙的果皮和果肉中,也是中草药骨碎补、枳实枳壳、橘红的主要有效成分。有研究表明,柚皮苷具有抗癌[1]、抗炎和保护心脏的药理作用[2-3]。但关于柚皮苷对心肌缺血-再灌注损伤(MI/R)大鼠血流动力学的影响,报道较少。本实验建立大鼠MI/R模型,观察柚皮苷对MI/R大鼠血流动力学的影响,以探讨其治疗缺血性心血管病的作用机制。
1 材料与方法
1.1材料 BL-420S生物机能实验系统、HX-300S呼吸机(成都泰盟科技有限公司)。柚皮苷(美国Sigma公司)纯度大于或等于95%(HPLC法制得);肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。清洁级雄性SD大鼠50只,体质量250~280 g[(陆军军医大学大坪医院动物中心,合格证号:SCXK(渝)2007-0005]。
1.2方法
1.2.1动物分组 将大鼠分为柚皮苷10 mg/kg组、20 mg/kg组、40 mg/kg组、MI/R组、假手术组,每组10例。(1)柚皮苷10、20和40 mg/kg组分别灌胃,每天1次,共7次,末次灌胃后60 min行冠状动脉左前降支结扎30 min,再灌注60 min;(2)MI/R组给予柚皮苷各剂量组等容量的生理盐水灌胃,其他处理同上;(3)假手术组只穿线不结扎,其他处理同上。
1.2.2模型制作 大鼠MI/R实验模型[4]:取雄性SD大鼠,以乌拉坦(1 g/kg)腹腔注射。描记肢体Ⅱ导联心电图。气管插管,自左侧第1~3肋开胸,采用人工呼吸机正压呼吸。暴露大鼠心脏后,拉紧结扎线,使硅胶管压迫冠状动脉左前降支而致闭塞30 min,而后切断结扎线再灌注120 min。冠状动脉断流及再通成功与否以心电图肢体导联的ST段抬高及恢复作为标准。符合上述标准的大鼠进入后面的实验操作。
1.2.3血流动力学监测 结扎大鼠冠状动脉左前降支制备I/R模型,同时给予不同剂量的柚皮苷(10、20、40 mg/kg),7 d后测定心电图,采用BL-420S生物机能实验系统监测缺血前、缺血30 min及再灌注不同时间点的左室舒张末期内压(LVEDP)、左室收缩内压(LVSP)、左室内压最大上升/下降速率(±dp/dtmax)变化。
1.2.4CK、LDH活性测定 于实验结束后立即于左颈总动脉取血5.0 mL,采用化学比色法测定血清CK和LDH活性。操作步骤按南京建成生物工程研究所试剂盒说明书进行。
2 结 果
2.1柚皮苷对MI/R大鼠血流动力学LVEDP和LVSP的影响 与假手术组相比,MI/R组大鼠的LVEDP升高(P<0.05)、LVSP降低(P<0.05);与MI/R组相比,柚皮苷20/40 mg/kg组LVEDP降低(P<0.05)、LVSP升高(P<0.05)。见表1。
2.2柚皮苷对MI/R血流动力学+dp/dtmax和-dp/dtmax的影响 与假手术组相比,MI/R组大鼠+dp/dtmax、-dp/dtmax降低(P<0.05)。与MI/R组相比,柚皮苷中、高剂量组+dp/dtmax、-dp/dtmax升高(P<0.05)。见表2。
表1 柚皮苷对MI/R大鼠LVEDP和LVSP的影响
#:P<0.05,与假手术组比较;*:P<0.05,与MI/R 组比较
续表1 柚皮苷对MI/R大鼠LVEDP和LVSP的影响
#:P<0.05,与假手术组比较;*:P<0.05,与MI/R 组比较
表2 柚皮苷对MI/R大鼠+dp/dtmax和-dp/dtmax的影响
续表2 柚皮苷对MI/R大鼠+dp/dtmax和-dp/dtmax的影响
#:P<0.05,与假手术组比较;*:P<0.05,与MI/R组比较
续表2 柚皮苷对MI/R大鼠+dp/dtmax和-dp/dtmax的影响
#:P<0.05,与假手术组比较;*:P<0.05,与MI/R组比较
2.3各组大鼠血清中CK和LDH活性的变化 与假手术组相比,MI/R组大鼠血清中CK和LDH活性升高(P<0.05);与MI/R组相比,柚皮苷3个不同剂量组血清中CK和LDH活性降低(P<0.05)。见表3。
表3 柚皮苷对MI/R大鼠CK和LDH活性的影响
#:P<0.05,与假手术组比较;*:P<0.05,与MI/R 组比较
3 讨 论
自1977年HEARSE首次提出MI/R概念以来,已逐渐引起医学界的重视。所谓I/R是指细胞因缺血发生可逆性、可存活性的损伤,在恢复血流时这种损伤反而加重,并引起细胞死亡或进一步功能障碍。MI/RI表现为再灌注心律失常[5]、心肌顿抑、心肌组织超微结构[6]及血流动力学改变[7]等。目前多数抗心肌缺血药物产生心肌保护作用的机制之一是不同程度地改善血流动力学参数,柚皮苷对心肌缺血再灌心脏的保护作用可能与其改善心功能低下时血流动力学的变化有关。
监测血流动力学常用指标有LVEDP、LVSP、±dp/dtmax。LVEDP代表左室前负荷,也可以间接反映左室功能,左心室舒张功能不全或回心血量增加时LVEDP可升高,反之左室收缩加强或回心血量减少则LVEDP降低。LVSP是反映左室压力常用指标。+dp/dtmax是反映心肌收缩性能常用指标,对各种变力性干预十分敏感,但在一定程度上受心率和前后负荷的影响,并与其呈正相关。-dp/dtmax反映左室的舒张功能,是心肌缺血早期心室舒张功能改变的敏感指标。若-dp/dtmax降低则表示左室舒张功能异常。心肌缺血期及再灌注期,上述各项心功能指标均表现出异常:LVSP、左室内压±dp/dtmax呈现进行性下降,LVEDP不断升高[8]。
结果显示,给予柚皮苷后可以减轻缺血后LVSP、±dp/dtmax的降低幅度;同时可以对抗LVEDP的升高。有研究表明,柚皮苷可通过清除自由基,增强抗氧化活性对缺氧/复氧损伤的H9c2细胞具有保护作用[9]。柚皮苷能保护心肌细胞对抗阿霉素诱导的心肌细胞损伤,降低GRP78的表达及ROS的产生,保护作用可能与其抗氧化应激及内质网应激有关[10]。柚皮苷通过清除自由基、增强抗氧化活性对脑、下肢缺血/再灌注损伤有保护作用[11-12]。柚皮苷对缺血再灌注心脏血流动力学改善的机制可能与其上述活性有关。
综上所述,柚皮苷能改善缺血心肌的血流动力学,其结果为缺血性心脏病治疗提供了实验依据,值得进一步研究。
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