大蒜素对异丙肾上腺素诱导大鼠心肌缺血的保护作用*

韩贵芝 顾宸铭 张丹丹 张正升 张兆强 林 立

(1济宁医学院公共卫生学院,济宁 272013；2济宁医学院附属济宁市第一人民医院,济宁 272011)

心肌缺血性疾病是由于心肌病理性变化引起冠脉供血量和心肌细胞需求量之间不平衡，导致心肌供血不足引起的损伤，其中最常见为心绞痛和急性心肌梗死[1-2]。大蒜素具有降血脂、扩张血管、抗动脉粥样硬化、抗氧化、降血压、防治心脑血管疾病等药理作用[3-5]。 乔蕾等[6]研究发现大蒜素对心肌缺血具有保护作用，其机制主要是增加心肌的抗氧化能力。目前，大蒜素对心肌缺血保护作用机制还不太清楚。本实验通过建立大鼠心肌缺血模型，探讨大蒜素对心肌缺血的保护作用及其机制。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1动物 成年雄性Wistar大鼠,体重210～225g,由济宁医学院实验动物中心提供。适应性饲养1周，自由摄食、饮水，室温20℃～25℃，相对湿度45%～60%，符合动物伦理学原则。

1.1.2材料和试剂 大蒜素纯品(上海源叶生物科技有限公司)；CGRP、ET-1 试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 方法

1.2.1大鼠心肌缺血模型的制备 腹腔注射异丙肾上腺素3mg/kg,每天2次，连续30d，制备大鼠心肌缺血模型[7]。

1.2.2分组及处理 动物模型建立后喂养7d，使大鼠适应环境，记录大鼠的饮水摄食、精神状态、体重等，当充分适应环境后，随机分为低、中、高剂量组和模型组，正常大鼠作对照组，每组10只。低、中、高剂量组分别灌胃100mg/kg.bw、200mg/kg.bw、400mg/kg.bw大蒜素，正常对照组和模型对照组灌胃等容量的生理盐水。每日灌胃前观察并记录各组大鼠的体重、饮水、摄食，精神状态等。连续灌胃30d后，停止灌胃，继续喂养7d。用乙醚在麻醉缸中麻醉，摘眼球取血，离心取上层血清。解剖取心脏，称取1.0g左心室心肌组织，加入1ml PBS,组织匀浆，离心取上清液，冷冻备用。

1.2.3形态学观察 取左心室心尖处心肌组织1～2mm，放在4%多聚甲醛中固定24h，常规脱水、石蜡包埋，切片，HE染色，电光镜观察大鼠左心室心肌组织的病理变化。

1.2.4天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)含量的测定 取血清严格按试剂盒操作说明，采用ELISA方法测定AST、CK和LDH含量。

1.2.5血清和心肌组织中ET-1、CGRP含量的测定 取血清和心肌组织匀浆液严格按试剂盒说明操作，采用ELISA方法测定ET-1和CGRP含量。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 心肌形态学观察

对照组大鼠心肌组织纤维排列有序纹理清晰，微血管均匀地分布在心肌间质中且结构正常；模型组心肌组织纤维排列紊乱模糊，心肌间质中充斥着嗜酸性粒细胞出现嗜酸样改变，心肌组织纹理出现波浪状损伤和心肌细胞和心间质有炎性细胞浸润；大蒜素高、中、低剂量组较模型组损伤明显减轻，心肌纤维组织排列较为规律整齐，存在少量的点状嗜酸性染色，未见波浪状损伤和炎性细胞的浸润。见图1。

注：a.炎性细胞浸润和损伤;b.嗜酸性粒细胞嗜酸样改变

2.2 各组大鼠血清AST、LDH和CK含量变化

模型组AST、LDH和CK水平均高于对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)。大蒜素低、中、高剂量组AST、LDH和CK水平均低于模型组，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠血清中AST、LDH和CK含量

2.3 各组大鼠血清和心肌组织中ET-1、CGRP含量变化

与模型组相比，大蒜素高、中、低剂量组心肌中ET-1含量显著降低，CGRP含量明显升高(P<0.05)。见表2。

表2 各组大鼠ET-1和CGRP含量

注:与对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05

3 讨论

我国每年突发性冠心病心绞痛和急性心肌梗死引起的缺血性心脏病死亡率高达3.2%，居病因死亡之首。在我国缺血性心脏病发病率和死亡率呈上升趋势，早期预防和控制是降低缺血性心脏病发生的重要策略[8]。近年来研究发现大蒜素对心肌具有保护作用，其对心肌作用的机制主要包括[9-10]：有效清除超氧阴离子自由基，抗脂质过氧化反应、促进扩张血管物质NO、H2S、NOS的产生、抑制心房心肌细胞内钙超载钙拮抗、抑制血小板黏附聚集、降低血浆纤维蛋白原作用、增加纤溶酶活性，促进纤溶，阻止血栓形成[11]，延缓心肌细胞凋亡，促进受损心肌细胞的自我修复等。大蒜素对心肌缺血性家兔具有明显的拮抗LVDP升高、+dp/dtmax降低及拮抗心肌缺血期LVSP的作用，通过减轻心脏负荷，加强左心功能[12-13]。本文结果显示，模型组大鼠心肌组织受损，肌纤维排列紊乱，出现断裂、断层、不清晰，有炎症细胞浸润，大蒜素剂量组心肌组织纤维排列大致规律，可见部分少量的炎症细胞浸润，微血管清晰。说明大蒜素对心肌缺血具有保护作用。

降钙素基因相关肽(calcitoningene-relate-d peptide，CGRP)是一种由多个氨基酸组成的小链活性多肽，有舒张血管和收缩心肌的作用，抑制血管平滑肌细胞凋亡和增殖，参与调节消化系统和神经功能等[14]。内皮素(endothelin 1，ET-l)由21个氨基酸组成的活性多肽,具有强烈的促平滑肌增殖和缩血管的作用[15]。有研究表明，通过建立大鼠离体心脏缺血/再灌注模型,避免体液调节的影响，通过灌注外源性CGRP和ET-l，检测大鼠心脏功能的变化。研究发现灌注CGRP能明显的增加心肌组织中CGRP受体的表达，心功能明显改善[16]。

大蒜素低、中、高剂量组血清AST、CK和LDH水平较模型组显著降低，心功能有所改善。大蒜素低、中、高剂量组心肌组织ET含量显著降低,CGRP含量显著升高。表明大蒜素可以使血清中具有收缩血管作用的ET含量降低，使心肌组织中具有舒张血管作用的CGRP含量升高，扩张心血管，改善心肌供血，改善心肌组织的炎性损伤，达到保护心肌的作用。