丹参对大鼠心肌缺血再灌注损伤后心律失常的影响
2018-12-13王丽蕊徐大千
冯 敏 王丽蕊 徐大千
(郑州大学第一附属医院,河南 郑州 450052)
随着人口的不断老龄化,心血管疾病的发生率不断增加。心血管疾病死亡率升高的主要因素为缺血性心脏病〔1〕。缺血性心脏病在血液供应恢复后病情有以改善,再灌注在多数情况下可以使损伤结构恢复,但有时候再灌注会使心肌组织受损、功能障碍,使病情加重,发生不可逆的损伤。因此,防治心肌缺血再灌注损伤具有重要意义〔2〕。丹参具有改善血液流变性、改善微循环、保护心肌的作用,在心血管疾病的治疗中具有重要意义〔3〕。本文探讨丹参对大鼠心肌缺血再灌注损伤后心律失常的影响。
1 材料与方法
1.1材料 实验动物:健康、清洁级、雄性、体重210~250 g、成年Wistar大鼠45只,购自北京隆安实验动物养殖中心,许可证号:SYXK(京)2014-0040。
主要试剂:注射用丹参(哈药集团中药二厂,生成批号:1502701),丙二醛(MDA)试剂盒、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒(南京聚力生物医学工程所),白细胞介素(IL)-6试剂盒、IL-10试剂盒、肿瘤坏死因子(TNF)-α试剂盒(艾莱萨生物科技有限公司)等。
1.2研究方法
1.2.1实验分组 将60只大鼠随机分为假手术组、模型组和丹参组,每组20只。
1.2.2心肌模型建立 采用25%乌来糖腹腔注射麻醉成功后,将心电图针形电极插入大鼠四肢皮下,记录大鼠标准肢体Ⅱ导联心电图。切开大鼠气管,进行呼吸机人工呼吸,开胸暴露大鼠心脏,在大鼠左心耳下缘1 mm左右处穿过心肌浅层做一结扎线,假手术组大鼠仅穿结扎线不进行结扎;模型组和丹参组大鼠结扎左冠状动脉前降支,结扎线以下心肌颜色变暗,心电图S-T段升高为心肌缺血标志,心肌缺血30 min后松开结扎线,心肌相应部位颜色恢复,心电图S-T段下降,则为心肌再灌注开始,再灌注开始后再灌注60 min。实验过程中假手术组大鼠死亡2只,模型组大鼠死亡4只,丹参组大鼠死亡5只,存活大鼠缺血再灌注成功。
1.2.3给药方法 建模成功后,丹参组大鼠每天给予注射用丹参(50 mg/kg)腹腔注射,假手术组和模型组大鼠给予等量生理盐水腹腔注射,共14 d。14 d后摘除眼球采血用于血清学检查,并同时摘取心脏备用。
1.2.4心律失常检测 各组大鼠再灌注开始后,根据标志肢体Ⅱ导联心电图监测记录各组大鼠室性心动过速、室性纤维颤动和房室传导阻滞的发生情况,并记录心律失常的发生时间和持续时间。
1.2.5心肌梗死范围和心肌缺血范围测定 取冰冻心脏标本沿左心室长轴切成0.1 cm厚片,置于TTC溶液中孵育20 min,用甲醛溶液固定,缺血坏死心肌组织为苍白色,缺血未坏死心肌组织为粉色,非缺血心肌组织为蓝色,用解剖刀剔开不同颜色心肌组织并称重,计算心肌梗死范围和心肌缺血范围,心肌梗死范围=苍白色心肌重量/(红色心肌重量+苍白色心肌重量)×100%,心肌缺血范围=(红色心肌组织重量+苍白色心肌组织重量)/左心室重量×100%。
1.2.6心肌组织MDA、SOD、LDH含量测定 取部分结扎线以下左心室心肌组织,生理盐水洗净后吸干水分,取0.1 g心肌组织加入生理盐水制成10%组织匀浆,置离心管中以3 000 r/min离心15 min,取上清液,采用硫代巴比妥酸法测定MDA含量,采用黄嘌呤氧化酶法测定SOD活性,采用双缩脲法测定LDH含量。
1.2.7血清IL-6、IL-10、TNF-α水平测定 将大鼠眼球血以3 000 r/min离心15 min,取上清液采用酶联免疫法测定血清IL-6、IL-10、TNF-α水平。
1.3统计学方法 采用SPSS20.0软件,计量资料两组之间比较采用t检验,多组之间比较采用方差分析,组内两两比较采用LSD检验。
2 结 果
2.1模型组和丹参组心律失常比较 丹参组大鼠室性心动过速、心室纤颤、房室传导阻滞的发生率均显著低于模型组(P<0.05),丹参组心律失常出现时间显著长于模型组(P<0.05),心律失常持续时间显著短于模型组(P<0.05)。见表1。
表1 各组心律失常比较
2.2模型组和丹参组心肌梗死范围和心肌缺血范围比较 丹参组心肌梗死范围和心肌缺血范围均显著小于模型组(P<0.05)。见表2。
表2 模型组和丹参组心肌梗死范围和心肌缺血范围比较
2.3三组心肌组织MDA、SOD、LDH含量比较 模型组和丹参组心肌组织中MDA和LDH含量显著高于假手术组(P<0.05),丹参组MDA和LDH含量显著低于模型组(P<0.05),模型组和丹参组心肌组织中SOD含量显著低于假手术组(P<0.05),丹参组显著高于模型组(P<0.05)。见表3。
2.4三组血清IL-6、IL-10、TNF-α水平比较 模型组和丹参组IL-6、IL-10、TNF-α水平均显著高于假手术组(P<0.05),丹参组IL-6、TNF-α水平均显著低于模型组(P<0.05),丹参组IL-10水平显著高于模型组(P<0.05)。见表4。
表3 三组心肌组织MDA、SOD、LDH含量比较
与假手术组比较:1)P<0.05;与模型组比较:2)P<0.05;下表同
表4 三组血清IL-6、IL-10、TNF-α水平比较
3 讨 论
心肌缺血实质各种原因引起的冠状动脉血流减少、心肌供氧不足、代谢产物停留过多的一种状态,再灌注是指心肌组织缺血后恢复血液供应的过程,缺血性疾病在改善血液供应后多数可以使病情好转,损伤结构恢复,但有时会加重病情,是受损伤组织发生不可逆损伤,即发生缺血再灌注损伤,随着溶栓术、经皮冠状动脉腔内成形术、冠脉搭桥术、体外循环心内直视术等治疗的广泛应用,心肌缺血再灌注损伤较为常见,心肌缺血再灌注损伤的表现主要为再灌注性心律失常、心肌顿抑、再灌注血管损伤等,严重影响患者的心功能〔4〕。心肌缺血再灌注损伤的机制不完全清楚,可能与氧自由基的作用和钙超载有关,能量代谢障碍、细胞凋亡、细胞黏附分子、中性粒细胞浸润等和心肌缺血再灌注损伤关系也比较密切〔5〕。
临床上用于防治心肌缺血再灌注损伤的药物有血管紧张素转换酶抑制剂、β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂等,但这些药物具有靶点比较单一、不良反应多的缺点。中药的化学成分比较多,靶点多,可以安全、多途径的治疗心肌缺血再灌注损伤,且毒副作用少,具有廉价、安全、有效等优点。丹参具有通经止痛、活血祛瘀、凉血消痈、清心除烦等作用,在抗菌消炎、抗肿瘤、镇痛、保肝、促进骨骼愈合方面具有重要作用,在呼吸系统、中枢系统、免疫系统、消化系统等疾病的治疗方面具有显著疗效,在心血管系统疾病的治疗方面疗效更为显著〔6,7〕。在心血管系统疾病方面,丹参具有保护红细胞膜、改善微循环、防治心肌梗死和心肌缺血、抗动脉粥样硬化、降低心肌耗氧量、扩张冠状动脉、保护心肌等作用,在治疗心血管疾病方面取得显著效果〔8〕。本文结果发现:丹参可降低心肌缺血再灌注损伤大鼠室性心动过速、心室纤颤、房室传导阻滞的发生率,延长心律失常出现时间,缩短心律失常持续时间,减少心肌梗死范围和心肌缺血范围。可见丹参对心肌缺血再灌注损伤后心律失常具有保护作用,可降低心律失常的发生率,减少心肌缺血和心肌梗死面积,对心肌缺血再灌注损伤后心律失常具有防治作用。
在心肌缺血再灌注损伤的过程中,由于细胞内钙超载和大量氧自由基的产生,使SOD活性及清除氧自由基的酶降低,造成氧自由基堆积,MDA含量增加,加重心肌的损伤〔9,10〕;心肌缺血再灌注损伤过程中,氧自由基的大量产生及清除障碍,可引起膜脂质过氧化,从而改变心肌细胞膜的通透性和流动性,使心肌细胞内LDH等心肌酶大量漏出〔11,12〕。本文结果表明丹参具有降低心肌细胞膜脂质过氧化损伤,保护SOD活力,减少心肌细胞内LDH外漏,改善心肌缺血再灌注损伤预后的作用。
在心肌缺血再灌注损伤过程中,炎症反应发挥重要作用,在灌注发生时,趋化因子激活中性粒细胞,使其释放IL-6、TNF-α等炎症细胞因子,IL-6主要由中性粒细胞、单核-巨噬细胞、淋巴细胞产生,TNF-α主要由单核-巨噬细胞产生,肥大细胞和心肌细胞等也可产生TNF-α,IL-6和TNF-α的产生促进内皮细胞和中性粒细胞的黏附,阻塞微血管,释放氧自由基,从而损伤心肌细胞,引起心肌细胞死亡,炎症因子还破坏微血管的完整性,增加其同构性,使血液黏稠,加重心肌的缺血缺氧,加重微循环障碍〔13~15〕。IL-10为抗炎因子,可以对抗免疫反应和炎症反应,抑制炎症因子释放,心肌缺血再灌注损伤时,IL-10具有保护机体组织的作用,随着再灌注时间的延长,IL-10不断增加〔16〕,本文结果表明心肌缺血再灌注损伤时,血清炎性因子和抗炎因子水平增加,丹参对炎性因子具有抑制作用,抑制炎症反应,并诱导抗炎因子的产生,拮抗炎症反应,从而发挥对心肌的保护作用。