吳茱萸次堿對實驗動物急性心肌缺血損傷的保護作用

楊建文，吳 芹，王玉和

(遵義醫(yī)學院 1．附屬醫(yī)院 藥劑科，2．藥理教研室 貴州 遵義 563003)

吳茱萸次堿對實驗動物急性心肌缺血損傷的保護作用

楊建文1，吳 芹2，王玉和1

(遵義醫(yī)學院 1．附屬醫(yī)院 藥劑科，2．藥理教研室 貴州 遵義 563003)

目的 探討吳茱萸次堿(Rut)對實驗動物急性心肌缺血損傷的保護作用。方法 采用垂體后葉素及異丙腎上腺素致小鼠急性心肌缺血模型，檢測血清中乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活性。進一步采用大鼠冠狀動脈結(jié)扎模型，檢測血流動力學指標及血清LDH、CK、超氧化物歧化酶(SOD)的活性及丙二醛(MDA)的含量。結(jié)果 與模型組相比，Rut組能降低垂體后葉素及異丙腎上腺素所致小鼠血清LDH及CK的升高(P＜0．05)。在大鼠冠狀動脈結(jié)扎實驗中，與模型組相比，Rut組能改善結(jié)扎大鼠血流動力學指標的變化，血清中LDH、CK的酶活力及MDA的含量下降，SOD活力升高(P＜0．05)。結(jié)論 Rut對實驗動物急性心肌缺血有一定的保護作用。

吳茱萸次堿;垂體后葉素;異丙腎上腺素;冠狀動脈結(jié)扎

吳茱萸作為蕓香科植物吳茱萸［Evodiarutaeearpa(Juss．)Benth．］、石 虎 E．［rutaeearpa(Juss．)Benth．var．ofieinalis(Dode)Huang］、疏毛吳茱萸［E．rutaeearpa (Juss．)Benth．var．bodinieri(Dode)Huang］的干燥近成熟果實，吳茱萸次堿(rutaecarpine，Rut)作為吳茱萸的主要活性成分之一，近年來的研究發(fā)現(xiàn)其對于心血管系統(tǒng)［1］、神經(jīng)系統(tǒng)［2］、消化系統(tǒng)［3］、免疫系統(tǒng)［4］具有廣泛的藥理作用。查閱文獻我們發(fā)現(xiàn)Rut對于離體豚鼠心臟缺血再灌注損傷具有改善作用。本實驗旨在整體水平探討Rut對小鼠及大鼠急性心肌缺血損傷的保護作用。

1 材料

Rut(純度＞99%)，浙江杭州東岸醫(yī)藥科技有限公司;鹽酸異丙腎上腺素注射液(1 mg∶2 mL)，上海禾豐制藥廠;垂體后葉注射液(6 U∶1 mL)，南京新百藥業(yè)有限公司;復方丹參片(主要成分為丹參、三七、冰片)，湖北綠金子藥業(yè)有限責任公司，批號:110301;肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)測定試劑盒，南京建成生物工程研究所。

722型分光光度計，上海分析儀器廠;BL-420型四道生物信號采集處理系統(tǒng)，成都泰盟科技股份有限公司;HX-300S型動物人工呼吸機，成都泰盟科技股份有限公司。

ICR種小白鼠，雌雄各半，遵義醫(yī)學院動物實驗中心提供;SD大鼠，雌雄各半，體重300～350 g，購自重慶市中藥研究院，動物合格證號:SCXK(渝)2007-0006。

2 方法

2．1 鹽酸異丙腎上腺素致小鼠心肌缺血模型

小鼠60只，隨機分為6組，正常對照組、模型組、復方丹參片組(150 mg/kg)、Rut 30，60，90 mg/kg劑量組，每組10只。各組小鼠分別按照給藥劑量灌胃預防給藥，給藥容積為10 mL/kg，藥物用0．5%CMC-Na溶解配置成混懸液。連續(xù)灌胃給藥7 d，于第5天末次給藥1 h后，除正常對照組外，各組小鼠皮下注射異丙腎上腺素20 mg/kg(正常對照組皮下注射等體積生理鹽水)，連續(xù)3 d。末次給予異丙腎上腺素2 h后，小鼠摘眼球采血，分離血清待測心肌酶。按照試劑盒說明書檢測血清LDH、CK。

2．2 垂體后葉注射液致小鼠心肌缺血模型

小鼠60只，隨機分為6組，正常對照組、模型組、復方丹參片組(150 mg/kg)、Rut 30，60，90 mg/kg劑量組，每組10只。各組小鼠分別按照給藥劑量灌胃預防給藥，給藥體積為10 mL/kg。連續(xù)灌胃給藥7 d，第5天給藥1 h后，除正常對照組外，各組小鼠腹腔注射垂體后葉注射液30 u/kg(正常對照組腹腔注射相應(yīng)體積的生理鹽水)，連續(xù)3 d。末次給予垂體后葉注射液2 h后，小鼠摘眼球采血，分離血清待測心肌酶。按照試劑盒說明書檢測血清LDH、CK。

2．3 大鼠心肌缺血模型建立

大鼠48只，隨機分為6組，假手術(shù)組、模型組、復方丹參片組(100 mg/kg)、Rut 20，40，60 mg/kg 劑量組，每組8只。各組大鼠分別按照給藥劑量灌胃預防給藥，給藥體積為10 mL/kg。連續(xù)灌胃給藥7 d，末次給藥后1 h，大鼠腹腔注射20%烏拉坦麻醉(1 g/kg)，固定后，行氣管切開術(shù)，并給予人工機械通氣，呼吸頻率65～70次/min。繼而于胸骨左緣2～4肋間打開胸腔及心包膜，暴露心臟;于肺動脈圓錐右緣、左心耳下緣1～2 mm處，經(jīng)左冠狀動脈下淺層心肌穿一5/0號絲線結(jié)扎冠狀動脈左前降支，造成心肌缺血。然后立刻縫合胸腔，待大鼠呼吸較平穩(wěn)后輕輕拔出呼吸機連接管，縫合氣管及肌肉。整個實驗過程中，用BL-420型四道生物信號采集處理系統(tǒng)連續(xù)記錄標準肢體Ⅱ?qū)碾妶D。以結(jié)扎后出現(xiàn)心電圖Ⅱ?qū)T段抬高或降低、QRS波增寬、振幅加大為模型成功的標志。假手術(shù)組于動物冠狀動脈下只穿線不結(jié)扎。

2．4 大鼠心功能血流動力學指標的檢測

于手術(shù)完成后24 h，再次麻醉大鼠，分離右側(cè)頸總動脈。插入內(nèi)充含有肝素(5 U/mL)的生理鹽水的測壓管，與壓力換能器連接，信號輸入BL-420四道生物信號采集處理系統(tǒng)，將測壓管沿心臟方向緩緩插入左心室，以出現(xiàn)左心室內(nèi)壓力波形為標志，記錄10 min內(nèi)心率(HR)，左心室收縮期末壓(LVSP)，左心室舒張期末壓(LVEDP)，左心室最大壓力變化率(+dp/dt max)，左心室最小壓力變化率(-dp/dt min)，搏功(SW)，并同步記錄肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖。

2．5 血清生化指標測定

功能學指標測定完成后大鼠腹主動脈抽取1 mL血樣制備血清。將抽取的動脈血于4℃、3 000 r/min離心10 min，取血清－20℃保存。按試劑盒說明方法檢測血清中SOD活力、MDA含量、CK活力及LDH活力。

2．6 統(tǒng)計方法

3 結(jié)果

3．1 Rut對垂體后葉注射液所致小鼠急性心肌缺血的影響

結(jié)果見表1。模型組小鼠血清LDH、CK明顯升高，與正常對照組比較有極顯著性差異(P＜0．01);Rut 90 mg/kg組能夠降低血清中LDH、CK的升高(P ＜0．05)。

表1 Rut對垂體后葉素所致心肌缺血小鼠血清LDH、CK的影響(n=10，x±s)

3．2 Rut對異丙腎上腺素所致小鼠急性心肌缺血的影響

結(jié)果見表2。模型組小鼠血清LDH、CK明顯升高，與正常對照組比較有極顯著性差異(P＜0．01)，Rut 60，90 mg/kg組均能夠降低血清中LDH、CK的升高(P ＜0．01或0．05)，Rut 30 mg/kg組雖能降低血清中LDH、CK的升高，但與模型組相比沒有顯著性差異。

表2 Rut對異丙腎上腺素所致心肌缺血小鼠血清LDH、CK的影響(n=10，x±s)

3．3 Rut對冠狀動脈結(jié)扎大鼠心功能的影響

結(jié)果見表3。大鼠冠狀動脈結(jié)扎24 h后，模型組大鼠HR、LVSP、±dp/dt、SW 降低，LVEDP升高(P ＜0．05 或0．01)。Rut 40，60 mg/kg組能夠改善上述變化，使血流動力學參數(shù)得到一定的恢復，且改善關(guān)系呈劑量依賴型。

3．4 Rut對冠狀動脈結(jié)扎大鼠血清生化指標的影響

結(jié)果見表4。模型組大鼠冠狀動脈結(jié)扎24 h后，血清LDH、CK、MDA顯著升高，SOD活性顯著下降，與假手術(shù)組比較，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0．05);與模型組比較，Rut 60 mg/kg組大鼠血清LDH、CK、MDA 顯著降低(P ＜0．05)，SOD 活性顯著升高(P＜0．05)，其變化呈劑量依賴型。

表3 Rut對心肌缺血損傷大鼠血流動力學指標的影響(n=8，x±s)

表4 Rut對心肌缺血損傷大鼠血清LDH、CK、MDA、SOD的影響(n=8，x±s)

4 討論

心肌缺血最常見的原因是冠狀動脈的阻塞或痙攣。垂體后葉素所誘導的心肌缺血模型是通過引發(fā)冠狀動脈痙攣所致，實驗證實該模型與臨床上人的冠狀動脈供血不足所致心絞痛相似，比較接近人的病理狀態(tài)［5］。異丙腎上腺素是一個強的β受體興奮劑，能通過加快心率、增強心肌收縮力等環(huán)節(jié)增加心肌耗氧量，造成心肌負荷過重、心肌微循環(huán)障礙、冠狀動脈痙攣、心肌梗死樣變化、心肌壞死、甚至猝死。這些病理損傷可能與線粒體能量代謝紊亂、凋亡基因的激活、氧化應(yīng)激等有關(guān)［6］。LDH、CK是反映急性心肌細胞受損的重要指標之一，當心肌細胞受損、細胞膜完整性破壞后，LDH、CK便會外漏釋放入血，故其在血清中的活性可反映心肌缺血損傷的嚴重程度。本實驗首先利用垂體后葉素及異丙腎上腺素致小鼠急性心肌缺血模型，研究了Rut對急性心肌缺血的影響，結(jié)果表明預先給予Rut可顯著降低垂體后葉素及異丙腎上腺素所致的小鼠血清LDH、CK活性的升高，說明Rut可以減輕缺血對心肌細胞的破壞，具有心肌細胞保護作用，為下一步的大鼠冠狀動脈結(jié)扎實驗奠定了基礎(chǔ)。

在大鼠冠狀動脈結(jié)扎模型中，本實驗以LVSP、LVEDP、±dp/dt、SW等血流動力學指標，觀察 Rut對實驗大鼠心臟功能的影響。LVSP和+dp/dt是反映心臟收縮功能的常用指標，與心肌收縮力呈正相關(guān)。其中+dp/dt可間接反映心肌收縮的縮短速度，是評價心肌收縮性能的敏感指標。LVEDP和-dp/dt是反映心臟舒張功能的常用指標，是反映左室充盈程度和順應(yīng)性的敏感指標。SW全面的反映了心臟的泵血功能，同時HR的快慢對心臟的生理及病理活動有著重要影響。本實驗?zāi)Ｐ徒M HR、LVSP、±dp/dt、SW 均降低，LVEDP升高，表明大鼠心肌缺血后心功能受損，Rut能夠改善上述變化，使血流動力學參數(shù)得到一定的恢復，表明一定劑量的Rut能夠改善大鼠缺血心肌心功能的改變，使心肌收縮力有所增強，同時提高了心室的順應(yīng)性，由此可能增加了心臟的輸出量。

SOD是內(nèi)源性氧自由基清除劑，而MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物，兩者是能反映氧自由基的產(chǎn)生及引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)程度的指標，Rut降低了MDA含量，升高了SOD含量，其抗心肌缺血作用可能與抗氧化有關(guān)，確切機制還有待進一步研究。

［1］ Kobayshi Y，Hoshikuma K，NakanoY，et al．The positive inotropic and chronotropic effects of evodiamine and rutaecarpine，indoloquinazoline alkaloids isolated from the fruits of evodia rutaecarpa，on the guinea-pig isolated right atria:possible involvement of vanilloid receptors［J］．Planta Med，2001，67(3):244-248．

［2］ 劉 勇，崔穎鵬，宋 濤，等．吳茱萸次堿促進腦組織降鈣素基因相關(guān)肽釋放減輕腦缺血-再灌注損傷［J］．中國醫(yī)師雜志，2005，7(5):589-591．

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［4］ Jeon T W，Jin C H，Lee S K，et al．Immunosuppressive effects of rutaecarpine in female BALB/c mice［J］．Toxicol Lett，2006，164(2):155-166．

［5］ 郭 鷂．人類疾病的動物模型［M］．北京:人民衛(wèi)生出版社，1980:367-372．

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Protective effect of rutaecarpine on acute myocardial ischemia in animals

YANG Jian-wen1，WU-qin2，WANG Yu-he1
(1．Department of Pharmacy，the Affiliated Hospital，2．Department of Pharmacology，Zunyi Medical College，Zunyi 563003，China)

Purpose To investigate the protective effect of rutaecarpine on acute myocardial ischemia in animals．Methods Myocardial ischemia models were induced by pituitrin and isoproterenol in mice to test the level of serum lactate dehydrogenase(LDH)，and creatine kinase(CK)activities．Left anterior descending coronary artery ligation was used in rats to test the hemodynamic parameters and the level of serum LDH，CK，malodialdehyed(MDA)，and superoxide dismutase(SOD)activities．Results Rutaecarpine treatment group compared with model group:the levels of LDH and CK in serum were lowered obviously(P ＜0．05)in mice．It also improved the cardiac function，and lowered LDH，CK，MDA while increased SOD(P ＜0．05)activity in rats．Conclusion Rutaecarpine has protective effect on experimental acute myocardial ischemia formation．

rutaecarpine;pituitrin;isoproterenol;left anterior descending coronary artery ligation

R285．5

A

1005-1678(2012)06-0776-04

2012-07-06

楊建文，男，副主任藥師，碩士研究生導師，E-mail:yjw67315@163．com;王玉和，男，通信作者，主任藥師，碩士研究生導師，E-mail:wangyuhe11@163．com。