川芎嗪结构修饰产物Liguzinediol对阿霉素致慢性心力衰竭模型大鼠血流动力学的影响

李育 朱青 郭瑶 郭瑞 赵凤鸣 李伟 卞慧敏

中图分类号 R54；R285 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2019）01-0015-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.01.04

摘 要 目的：探讨川芎嗪结构修饰产物Liguzinediol对阿霉素诱导的慢性心力衰竭（CHF）模型大鼠血流动力学的影响。方法：取SD大鼠腹腔注射2 mg/kg阿霉素复制CHF模型，将造模成功的大鼠采用随机数字表法分为生理盐水组、阳性对照组（去乙酰毛花苷注射液，0.022 5 mg/kg）和Liguzinediol低、中、高剂量组（5、10、20 mg/kg），每组8只，另取8只正常大鼠作为空白对照组（生理盐水）。各组大鼠单次静脉注射相应药物后，通过多道生理記录仪左心室插管记录左心室收缩内压（LVSP）、左心室最大压力上升/下降速度（±dp/dtmax）、收缩压（SP）、舒张压（DP）、心率（HR）等血流动力学指标，记录时间分别为给药后1、5、10、20、40、60、90、120 min。结果：与空白对照组比较，生理盐水组大鼠的LVSP、+dp/dtmax、│-dp/dtmax│、SP、HR和给药后120 min的DP均明显降低（P<0.05）。与生理盐水组比较，Liguzinediol低剂量组大鼠给药后5～60 min的LVSP、40～90 min的+dp/dtmax、10～40 min的SP均明显升高（P<0.05或P<0.01）；Liguzinediol中剂量组大鼠给药后5～90 min的LVSP、10～60 min的SP、10～60 min（20 min除外）的DP均明显升高（P<0.05或P<0.01）；Liguzinediol高剂量组大鼠给药后1～120 min的LVSP、5～90 min的+dp/dtmax、5～60 min的│-dp/dtmax│和SP、40～60 min的DP均明显升高（P<0.05或P<0.01）。结论：单次静脉注射Liguzinediol能显著增强CHF模型大鼠的心肌收缩功能，进而控制或缓解其CHF。

关键词 Liguzinediol；阿霉素；慢性心力衰竭；大鼠；血流动力学

Effects of Ligustrazine Structural Modification Product Liguzinediol on Hemodynamics of Chronic Heart Failure Model Rats Induced by Adriamycin

LI Yu1，ZHU Qing2，3，GUO Yao2，3，GUO Rui1，ZHAO Fengming1，LI Wei2，3，BIAN Huimin2，3（1.School of Medicine and Life Science， Nanjing University of TCM， Nanjing 210023， China；2.School of Pharmacy， Nanjing University of TCM， Nanjing 210023， China；3.Jiangsu Key Lab for Pharmacology and Safety Evaluation of Chinese Materia Medica， Nanjing 210023， China）

ABSTRACT OBJECTIVE： To investigate the effects of ligustrazine structural modification product Liguzinediol on hemodynamics in chronic heart failure （CHF） model rats induced by adriamycin. METHODS： SD rats were given intraperitoneal injection of adriamycin （2 mg/kg） to induce CHF model. Model rats were randomly divided into normal saline group， positive control group （Deacetyl tricyanidin injection， 0.022 5 mg/kg） and Liguzinediol low-dose， medium-dose and high-dose groups （5， 10， 20 mg/kg）， with 8 rats in each group. Other 8 normal rats were selected as blank control group （normal saline）. Each group was given relevant medicine intravenously. The left ventricular systolic pressure （LVSP）， maximal rate of rise or drop of left ventricular （±dp/dtmax）， systolic pressure （SP）， diastolic pressure （DP）， heart rate （HR） and other hemodynamic indexes were recorded by multichannel physiological recorder at 1， 5， 10， 20， 40， 60， 90， 120 min after medication. RESULTS： Compared with blank control group， LVSP， +dp/dtmax， │-dp/dtmax│， SP， HR and DP at 120 min after medication of normal saline group were decreased significantly （P<0.05）. Compared with normal saline group， LVSP at 5-60 min after medication， +dp/dtmax at 40-90 min after medication， SP at 10-40 min after medication were increased significantly in Liguzinediol low-dose group （P<0.05 or P<0.01）. LVSP at 5-90 min after medication， SP at 10-60 min after medication， DP at 10-60 min （except for 20 min） after medication were increased significantly in Liguzinediol medium-dose group （P<0.05 or P<0.01）. LVSP at 1-120 min after medication， +dp/dtmax at 5-90 min after medication， │-dp/dtmax│， and SP at 5-60 min after medication， DP at 40-60 min after medication were increased significantly in Liguzinediol high-dose group （P<0.05 or P<0.01）. CONCLUSIONS： Single intravenous injection of Liguzinediol can significantly enhance ventricular systolic function of CHF model rats so as to control or relieve CHF.

KEYWORDS Liguzinediol； Adriamycin； Chronic heart failure； Rat； Hemodynamics

慢性心力衰竭（Chronic heart failure，CHF）为各类心脏疾病发展到严重阶段所产生的一种综合征，具有较高的发病率和病死率[1]。心力衰竭患者存在着血流动力学的紊乱，监测心力衰竭患者的血流动力学变化能更客观、更准确地评价患者的心功能指标，及时发现心功能的异常，具有非常重要的临床意义。Liguzinediol是一种川芎嗪结构修饰后产物，其化学名为2，5-二羟甲基-3，6-二甲基吡嗪[2]。前期研究发现，Liguzinediol能提高正常大鼠的心功能，如左心室收缩压（Left ventricular systolic pressure，LVSP）、左心室最大压力上升速度（Maximal rate of rise of left ventricular，+dp/dtmax）等血流动力学指标[3]，具有较强的正性肌力作用，且水溶性好、生物利用度高、毒性小[4-5]。为了进一步探讨Liguzinediol对CHF模型大鼠心功能的影响，本实验采用腹腔注射阿霉素复制CHF大鼠模型[6]，观察了单次静脉注射Liguzinediol对CHF模型大鼠血流动力学的影响。Liguzinediol的化学结构式见图1。

1 材料

1.1 仪器

ATY124电子天平（北京塞多利斯天平有限公司）；RM6240系列多道生理信号采集处理系统和HSS-1（B）恒温浴槽（成都仪器厂）；WZS-50F6微量注射泵（浙江浙大医学仪器有限公司）。

1.2 药品与试剂

盐酸阿霉素（北京华奉联博科技有限公司，批号：HF090103；纯度≥99.0%）；Liguzinediol（南京中医药大学药学院李伟教授提供，批号：200903，纯度：≥99.0%）；去乙酰毛花苷注射液（上海旭东海普药业有限公司，批号：090801，规格：0.4 mg ∶ 2 mL）；肝素注射液（上海如吉生物科技发展有限公司，批号：090112，规格：1.25万 u/支）；水合氯醛（天津市科密欧化学试剂有限公司，批号：20080329）；氯化钠（南京化学试剂有限公司，批号：09052420449）。

1.3 动物

健康SD大鼠，♂，SPF级，体质量（250±20） g，购自上海斯莱克实验动物中心，实验动物生产合格证号：SCXK（沪）2007-0005，实验动物使用许可证号：SYXK（苏）2007-0030。饲养条件：实验室温度（22±2） ℃，相对湿度50%～60%，备有中央空调和空气过滤机械设备，动物笼具、垫料、饮水等均经高压蒸汽消毒，每笼4只大鼠，饲以SPF级专用颗粒饲料，自由饮水。本实验采用的方法由南京中医药大学动物伦理委员会批准。

2 方法

2.1 造模与分组

将大鼠随机分为空白对照组和模型组，模型组大鼠腹腔注射阿霉素（2 mg/kg），空白对照组大鼠腹腔注射等体积的生理盐水，每周1次，连续注射4周[6]后，腹腔注射10%水合氯醛麻醉大鼠（0.36 g/kg）。利用RM6240系列多道生理信号采集处理系统检测大鼠LVSP、+dp/dtmax、左室最大压力下降速度（-dp/dtmax）、收缩压（Systolic blood pressure，SP）、舒张压（Diastolic pressure，DP）、心率（Heart rate，HR）等血流动力学指标的变化。CHF造模成功判定标准：①LVSP≥40%，±dp/dtmax下降≥40%；②±dp/dtmax下降<40%，则需DP下降≥40%，脉压差（SP/DP）≥40%，符合①或②条件者，且20 min内各参数稳定为造模成功。将造模成功的大鼠按随机数字表法分为生理盐水组、阳性对照组（去乙酰毛花苷注射液，0.022 5 mg/kg）和Liguzinediol低、中、高剂量组（5、10、20 mg/kg），每组8只，造模成功后立即静脉注射相应药物。去乙酰毛花苷注射液与Liguzinediol的给药剂量根据前期实验设计。

2.2 给药方法与血流动力学指标检测

将给药后大鼠仰卧固定于恒温手术台上，利用RM6240系列多道生理信號采集处理系统检测大鼠血流动力学各项指标的变化。将大鼠四肢皮下插入心电图针形电极，输入多导仪测Ⅱ导联心电图（Electrocardiogram，ECG）。待大鼠心电稳定后，在胸锁乳突肌内侧找到右颈总动脉并将其分离，头端结扎进行左心室插管，经压力换能器与多导生理记录仪相连测量LVSP、±dp/dtmax、SP、DP、HR等血流动力学指标；分离右侧股动脉进行动脉插管，经压力换能器与多道生理记录仪相连用于记录股动脉血压变化，同时分离右侧股静脉进行静脉插管用于静脉给药，肝素抗凝。观察各组大鼠单次静脉注射相应药物后不同时间点（1、5、10、20、40、60、90、120 min）血流动力学指标的变化，并全程记录120 min数据。

2.3 统计学方法

采用SPSS16.0软件进行统计分析，数据的处理结果以x±SEM表示，对多组数据进行单因素方差分析（One-way ANOVA），两两比较采用q检验，P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 Liguzinediol对大鼠心功能的影响

结果显示，阿霉素能明显降低大鼠的LVSP。单次静脉注射去乙酰毛花苷注射液和低、中、高剂量Liguzinediol均能抑制阿霉素所致的LVSP降低。且各组大鼠均未见心律失常的副反应发生。各组大鼠LVSP的监测图见图2，心电图见图3。

3.2 Liguzinediol对模型大鼠不同时间LVSP的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠LVSP明显降低 （P<0.01）。Liguzinediol 低、中剂量组大鼠给药后5 min LVSP明显高于生理盐水组（P<0.05），给药后20 min均达峰值，低剂量作用可维持至给药后60 min，中剂量作用可维持至给药后90 min。Liguzinediol 高剂量组大鼠给药后1 min LVSP明显高于生理盐水组（P<0.01），给药后40 min达峰值，其升高LVSP的作用可维持至给药120 min。Liguzinediol 高剂量组大鼠给药后1、5、10、60、90 min的LVSP均明显高于Liguzinediol 低剂量组（P<0.05）。阳性对照组大鼠给药后1 min LVSP明显高于生理盐水组（P<0.01），给药后20 min略有下降，此后作用又增强，并维持至给药后120 min。各组大鼠LVSP的变化情况见表1。

3.3 Liguzinediol对模型大鼠不同时间+dp/dtmax的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠+dp/dtmax明显降低（P<0.01）。Liguzinediol低剂量组大鼠给药后40 min +dp/dtmax明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后90 min。Liguzinediol 高剂量组大鼠给药后5 min +dp/dtmax明显高于生理盐水组（P<0.05），给药后60 min达峰值，作用可维持至给药后90 min。阳性对照组大鼠给药后5 min +dp/dtmax明显高于生理盐水组（P<0.05），给药后10 min达峰值，然后迅速降低，给药后60 min时dp/dtmax又明显高于生理盐水组（P<0.05），作用维持至给药后120 min。各组大鼠+dp/dtmax变化情况见表2。

3.4 Liguzinediol对模型大鼠不同时间-dp/dtmax的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠│-dp/dtmax│明显降低（P<0.01）。Liguzinediol高剂量组大鼠给药后5 min│-dp/dtmax│明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后60 min。阳性对照组大鼠只在给药后10 min和90 min│-dp/dtmax│明显高于生理盐水组（P<0.01）。各组大鼠-dp/dtmax变化情况见表3。

3.5 Liguzinediol对模型大鼠不同时间SP的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠SP明显降低（P<0.01）。Liguzinediol低、中剂量组大鼠给药后10 min SP明显高于生理盐水组（P<0.01），低剂量作用可維持至给药后40 min，中剂量作用可维持至给药后60 min。Liguzinediol 高剂量组大鼠给药后5 min SP明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后60 min。Liguzinediol高剂量组大鼠给药后1～20 min SP明显高于阳性对照组（P<0.05），另外不同剂量的Liguzinediol均可升高模型大鼠SP，但随测定时间的延长而SP呈逐渐下降的趋势。阳性对照组大鼠仅给药后90 min SP明显高于生理盐水组（P<0.05）。各组大鼠SP的变化情况见表4。

3.6 Liguzinediol对模型大鼠不同时间DP的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠给药后120 min的DP明显降低（P<0.05）。Liguzinediol中剂量组大鼠给药后10、40、60 min的DP明显高于生理盐水组（P<0.05或P<0.01）。Liguzinediol高剂量组大鼠给药后40～60 min DP明显高于生理盐水组（P<0.05）。与生理盐水组比较，Liguzinediol低剂量组和阳性对照组大鼠DP差异无统计学意义（P>0.05）。各组大鼠DP变化情况见表5。

3.7 Liguzinediol对模型大鼠不同时间HR的影响

与空白对照组比较，生理盐水组大鼠HR明显降低（P<0.05）。Liguzinediol低剂量组大鼠给药后5 min HR明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后60 min。Liguzinediol中剂量组大鼠给药后40 min HR明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后120 min。Liguzinediol高剂量组大鼠给药后1 min HR明显高于生理盐水组（P<0.05），作用可维持至给药后60 min。阳性对照组大鼠只在给药后40 min HR明显高于生理盐水组（P<0.05）。各组大鼠HR变化情况见表6。

4 讨论

阿霉素所致慢性心功能不全模型是评价药物强心作用最常选用的动物模型之一。其作为一种蒽环类抗肿瘤药，有明显的心脏毒性，用药后常出现的副作用之一是充血性心力衰竭[7-9]。小鼠连续注射阿霉素5 d，会导致其心室收缩能力的严重减退，引发心力衰竭[10]。阿霉素引起左心室功能不断恶化是因其毒性损伤了心肌细胞，导致细胞反复丢失和（或）剩余的心肌细胞收缩功能逐渐退化的结果[11]。因此笔者根据文献[6]的方法略加改进，以阿霉素复制大鼠心力衰竭模型，研究Liguzinediol抗心力衰竭的作用。

在心力衰竭病理进程中，血流动力学改变主要包括：泵功能的减退，心输出量相应降低；外周循环阻力变大及终末器官出现异常；肺循环和体循环系统产生淤血等特点。心脏泵功能的下降是慢性心功能不全的主要病理生理学改变之一[12]，而血流动力学指标变化是心脏泵功能最主要的表现[13-14]。血流动力学指标的直接测定是评价心功能最准确的方法，也是评价其他无创性心功能检测法的基础[15]。血流动力学直接测定指标主要包括：LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax、SP、DP和HR等。在这些常用评价指标中，+dp/dtmax反映心肌收缩性能，心肌收缩性减弱时，+dp/dtmax数值减小；LVSP检测左心室内压峰值，代表心脏在等容收缩期左心室内压力变化，二者综合后是判断心肌收缩性能的重要指标；-dp/dtmax是心室舒张参数，代表等容舒张期室内压下降的最大速率，发生CHF时，心肌舒张功能异常，│-dp/dtmax│减小[16]；SP可以用来反映左心室最大压力；DP反映动脉系统的流速和弹性，取决于舒张期压力下降的速率和时程；HR可反映心泵对容量改变、心功能改变的代偿能力。本研究结果表明，生理盐水组LVSP、+dp/dtmax、SP和给药后120 min DP均明显下降，│-dp/dtmax│明显减小，与空白对照组比较有显著差异；给予Liguzinediol后，各组大鼠LVSP、+dp/dtmax、SP、DP均有不同程度升高，│-dp/dtmax│也明显变大，差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01），且 Liguzinediol高剂量较低、中剂量起效快，作用维持时间长。故本研究结果提示，静脉注射Liguzinediol能改善CHF模型大鼠的心肌收缩功能，可在一定时间内加强心脏的泵血能力。

综上所述，通过川芎嗪结构修饰物Liguzinediol静脉注射给药的药效学实验，发现Liguzinediol可呈剂量依赖性改善阿霉素致CHF模型大鼠的血流动力学相关指标，增强心肌的舒缩功能，进而控制或缓解心力衰竭，起到治疗或缓解慢性心力衰竭的作用，具有广阔的开发前景。本实验为Liguzinediol的进一步研究与临床应用提供了一定的理论依据及实验基础。

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（收稿日期：2018-07-17 修回日期：2018-11-11）

（编辑：邹丽娟）