黃芩苷衍生物對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用

趙紅云 華會(huì)明 遲天燕 裴月湖 潘進(jìn)進(jìn) 辛明慧 鄒莉波

黃芩苷(Baicalin，C21H18O11)具有抑菌、抗動(dòng)脈粥樣硬化、減輕心肌缺血再灌注損傷等多方面的藥理作用［1］，但其水溶性極小［2］，還未見注射劑上市。黃芩苷衍生物經(jīng)黃芩苷前體制備而成，具有較好的水溶性，有條件開發(fā)成為注射制劑。本實(shí)驗(yàn)采用大鼠心肌缺血再灌注損傷模型，考察靜脈注射黃芩苷衍生物對(duì)心肌缺血再灌注損傷大鼠心功能及心肌梗死范圍的影響，為黃芩苷衍生物注射制劑的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組

Wistar大鼠，雄性，SPF級(jí)，體質(zhì)量(290±10)g，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào):SCXK(軍)2007-004。動(dòng)物由沈陽藥科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心負(fù)責(zé)常規(guī)飼養(yǎng):所有動(dòng)物均飼養(yǎng)在恒溫(24±2)℃、恒濕(55±5)%、保持12 h/12 h晝夜節(jié)律的條件下，自由進(jìn)食飲水;飼養(yǎng)密度為5只/籠，排除飲食及環(huán)境等所有可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的因素。

將60只Wistar大鼠隨機(jī)分為6組，即假手術(shù)組、模型組、維拉帕米0.5 mg/kg組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組。各組于缺血前10 min和再灌注前10 min內(nèi)通過股靜脈注射給藥，假手術(shù)組、模型組注射等容積生理鹽水。

1.2 大鼠心肌缺血再灌注損傷模型制備

按文獻(xiàn)［3-5］的方法略加改良進(jìn)行。于3、4肋間靠近胸骨左緣0.5 cm處打開大鼠胸腔，暴露心臟，剪破心包膜，平左心耳下緣2 mm處，在肺動(dòng)脈圓錐左緣進(jìn)針，穿過心肌層(深度控制為1.5～2.0 mm，寬度控制為2.0～3.0 mm)，從左心耳右緣中部出針。穩(wěn)定10 min后，結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支(ligating left anterior descending，LAD)，立即將心臟送回胸腔，拉緊荷包縫合線以關(guān)閉胸腔。

以心電圖顯示ST段抬高、QRS波變高變寬和心肌變?yōu)榍嘧仙珵榻Y(jié)扎成功的標(biāo)準(zhǔn)［6］。缺血30 min后LAD再通，以缺血區(qū)心肌變紅、抬高的ST段回落和QRS波振幅逐漸降低為L(zhǎng)AD再通成功標(biāo)準(zhǔn)。再灌注120 min后結(jié)束實(shí)驗(yàn)［6］。

1.3 藥品與試劑

黃芩苷衍生物由沈陽藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)教研室提供(含量70%)，鹽酸維拉帕米注射液購(gòu)自上海禾豐制藥有限公司，紅四氮唑(TTC)購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)

1.4.1 血流動(dòng)力學(xué) 股動(dòng)脈插管及心導(dǎo)管的遠(yuǎn)端均連接 YPJ01型壓力換能器，將信號(hào)輸入到RM6240多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)大鼠血壓和左心室血流動(dòng)力學(xué)變化。觀察指標(biāo)包括:左心室收縮壓(LVSP)、左心室內(nèi)壓最大上升速率(+dp/dt max)、左心室內(nèi)壓最大下降速率(－dp/dt max)、心率(HR)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)及平均動(dòng)脈壓(MAP)。

1.4.2 心肌梗死范圍測(cè)定 參考文獻(xiàn)［7］方法進(jìn)行。以梗死區(qū)心肌濕重占左心室及全心濕重的百分比表示心肌梗死范圍。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 黃芩苷衍生物對(duì)缺血再灌注損傷大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響

各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)于缺血前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。缺血30 min及再灌注30、60、90、120 min時(shí)，與假手術(shù)組相比，缺血再灌注組大鼠各項(xiàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)有顯著改變，表現(xiàn)為:LVSP、+dp/dt max、－dp/dt max、SBP、DBP、MAP 進(jìn)行性降低，HR 進(jìn)行性減慢。與I/R組相比，黃芩苷衍生物可劑量依賴性地抑制各時(shí)間點(diǎn)的LVSP、±dp/dt max的降低。缺血30 min時(shí)，黃芩苷衍生物各組對(duì)血壓無影響，再灌注期間其可顯著抑制SBP、DBP、MAP的進(jìn)行性降低。缺血30 min至再灌注60 min期間，黃芩苷衍生物對(duì)心率無顯著影響，再灌注90 min及120 min時(shí)，其180 mg/kg組可顯著抑制心率過度減慢。與同一時(shí)間點(diǎn)缺血再灌注組比較，維拉帕米組大鼠缺血30 min時(shí)心率顯著減慢，再灌注期間心率變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖1。

2.2 黃芩苷衍生物對(duì)缺血再灌注損傷大鼠心肌梗死范圍的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，與模型組相比，維拉帕米組可顯著縮小心肌梗死范圍;劑量依賴性地縮小心肌梗死比例，梗死區(qū)重/左心室重:模型組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組的梗死范圍分別為(33.1±6.0)、(29.9±5.4)、(24.8±5.0)及(22.3±3.4)%;梗死區(qū)重/全心重:模型組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組的梗死范圍分別為(21.5±3.9)、(19.9±3.8)、(16.9±3.2)及(15.3±2.8)%。見圖2。

3 討論

心臟的工作性能主要取決于心室肌的收縮和舒張性能［8］，常以LVSP和+dp/dt max反映左心室的收縮功能，以－dp/dt max反映左心室的舒張功能。+dp/dt max是一種評(píng)價(jià)心肌收縮性能急性改變的可靠而靈敏的指標(biāo)［9］;在動(dòng)脈壓不變或降低的情況下，－dp/dt max降低則表示心室舒張功能異常。LVSP是間接反映心肌收縮時(shí)射血效能的指標(biāo)，若心肌收縮功能嚴(yán)重減弱，LVSP過低，會(huì)導(dǎo)致心臟“泵”的功能衰竭。因此，增強(qiáng)心肌收縮力，提高+dp/dt max及LVSP，可使心臟的“泵”功能得以改善，心輸出量增加，而最終發(fā)揮治療心肌缺血的作用。維拉帕米是治療心肌缺血實(shí)驗(yàn)中較常用的陽性對(duì)照藥，用以證明實(shí)驗(yàn)的可信性及實(shí)驗(yàn)體系的穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，缺血再灌注組心肌舒縮功能明顯下降，與假手術(shù)組比較LVSP、+dp/dt max及－dp/dt max隨再灌注時(shí)間延長(zhǎng)而進(jìn)行性降低。同時(shí)，血壓和心率也顯著降低。注射黃芩苷衍生物后，LVSP、+dp/dt max及－dp/dt max較缺血再灌注組顯著升高，且180 mg/kg作用與維拉帕米相當(dāng)，明顯改善了心肌的舒縮功能。此外，黃芩苷衍生物對(duì)缺血再灌注后心率的過度減慢有一定的恢復(fù)作用，并能顯著改善再灌注后SBP、DBP和MAP的降低。這可能與黃芩苷衍生物能加強(qiáng)心肌舒縮功能，提高心輸出量有關(guān)。提示黃芩苷衍生物能顯著改善心肌缺血再灌注損傷時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)變化，對(duì)心功能有一定的保護(hù)作用。

在定量組織學(xué)方法測(cè)定心肌梗死范圍的研究中，多采用梗死區(qū)占左心室或全心的百分比來表示梗死范圍的大小，可直接客觀地反映藥物對(duì)缺血心肌的保護(hù)作用。在本實(shí)驗(yàn)采用TTC染色法及稱重法對(duì)心肌梗死范圍進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與缺血再灌注組相比，黃芩苷衍生物可顯著縮小心肌梗死范圍，提示其對(duì)缺血再灌注損傷心肌有明顯的保護(hù)作用。

綜上所述，靜脈注射黃芩苷衍生物對(duì)結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支所致的大鼠心肌缺血再灌注損傷有保護(hù)作用。其作用機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究。

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