竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致心力衰竭大鼠的保護(hù)作用

魏 娜 袁 丁 賀海波 徐媛青 張長(zhǎng)城 王 婷 何毓敏

(三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致心力衰竭大鼠的保護(hù)作用

魏 娜 袁 丁 賀海波1徐媛青 張長(zhǎng)城 王 婷 何毓敏

(三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

目的 觀察竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致心力衰竭大鼠的保護(hù)作用，并探討其可能機(jī)制。方法 采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支法建立大鼠心力衰竭模型，用竹節(jié)參總皂苷(50和100 mg/kg)灌胃給藥，1次/d，連續(xù)8 w。8 w后檢測(cè)大鼠心功能，然后取血進(jìn)行血液超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量分析;取心臟，計(jì)算大鼠心臟重量指數(shù)，分別進(jìn)行HE、Masson和苦味酸-天狼星紅染色并用顯微鏡、電子顯微鏡觀察，計(jì)算心肌梗死面積、心室擴(kuò)張程度、心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)、觀察心肌組織形態(tài)學(xué)。結(jié)果 模型組大鼠心功能明顯受損，心臟重量指數(shù)、心肌梗死面積、心室擴(kuò)張程度、心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)明顯升高(P＜0.05或P＜0.01);血液中SOD、GSHPx、CAT活性顯著下降，MDA含量顯著升高;形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，心肌細(xì)胞變性壞死、膠原纖維大量增生，與假手術(shù)組比較具有顯著性差異(P＜0.01);用竹節(jié)參總皂苷(50和100 mg/kg)治療后，上述異常改變得到了有效改善。結(jié)論 竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致心力衰竭大鼠的心肌損傷有較好保護(hù)作用，其機(jī)制可能與清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化，提高機(jī)體的抗氧化能力有關(guān)。

竹節(jié)參總皂苷;心力衰竭;氧化應(yīng)激;心肌纖維化

心力衰竭是一種復(fù)雜的臨床綜合征，是各種心臟結(jié)構(gòu)或功能疾病損傷心室充盈或射血的結(jié)果，是大多數(shù)心血管疾病的最終歸宿〔1〕。中醫(yī)藥在治療心力衰竭具有較好的臨床療效，竹節(jié)參(Panax japonicus C.A.Mey.)為五加科人參屬植物，具有散瘀止血、消腫止痛、祛痰止咳、補(bǔ)虛強(qiáng)壯之功，主要用于癆嗽咯血、跌撲損傷、咳嗽痰多、病后虛弱等癥的治療〔2〕，其主要成分有皂苷(如竹節(jié)參皂苷Ⅳ、Ⅳa、Ⅴ、Pis-2、人參皂苷 Re等)，此外，還含有多糖、氨基酸、揮發(fā)油及微量元素等成分?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示，竹節(jié)參對(duì)消化系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和腫瘤防治等均有較好作用〔3〕。近年來(lái)，筆者研究發(fā)現(xiàn)，竹節(jié)參及其主要成分竹節(jié)參皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致急性心肌缺血損傷具有較好的保護(hù)作用〔4～6〕，本研究擬在此基礎(chǔ)上，觀察竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠的保護(hù)作用，并探討其可能的機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)藥物 竹節(jié)參總皂苷的制備參見(jiàn)筆者前期研究〔6〕，由三峽大學(xué)國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥藥理科研三級(jí)實(shí)驗(yàn)室提供，純度為83.48%，批號(hào):20110624;為淡黃色粉末，使用時(shí)用0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)配制成所需的濃度。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)雄性Wistar大鼠，體質(zhì)量(200±20)g，由湖北省疾病控制中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證:SCXK(鄂)2008～0005。動(dòng)物分籠飼養(yǎng)于空調(diào)室內(nèi)，室溫(22±2)℃，濕度(60±5)%，每籠5只，每天每只動(dòng)物給予標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料，自由飲水和攝食。

1.3 儀器與試劑 Biopac多導(dǎo)生理記錄儀(Biopac Systems，INC，MP150)，美國(guó)Biopac公司;ALC-V8型動(dòng)物呼吸機(jī)，上海奧爾特生物科技有限公司;AV-P960C數(shù)字展示臺(tái)，日本Victor有限公司;UV-2000型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司;LDZ5-2型離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī)廠;ULTRACUT-R型超薄切片機(jī)，德國(guó)Leica公司;Q500圖像分析儀，德國(guó)Leica公司;H-7500型透射式電子顯微鏡，德國(guó)Leica公司。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫酶(CAT)試劑盒，南京建成生物工程研究所;其他試劑為市售分析純。

1.4 方法

1.4.1 實(shí)驗(yàn)分組與給藥 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境1 w后，將60只實(shí)驗(yàn)大鼠完全隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、竹節(jié)參總皂苷低劑量組(50 mg/kg)和高劑量組(100 mg/kg)，每組15只。除假手術(shù)組、模型組在行冠脈結(jié)扎手術(shù)前0.5 h灌喂給予0.5%CMCNa外，其余各組動(dòng)物在術(shù)前0.5 h，按各自相應(yīng)的濃度灌喂給予相應(yīng)的藥物，以后1次/d，連續(xù)給藥8 w。

1.4.2 心力衰竭模型制作 手術(shù)前先檢查大鼠心電圖，選取心電圖正常的大鼠結(jié)扎心臟左冠狀動(dòng)脈前降支致心肌缺血。按文獻(xiàn)介紹的方法制作心力衰竭模型〔7〕。方法:大鼠用20%氨基甲酸乙酯溶液(1.5 g/kg i.p)麻醉后，經(jīng)左側(cè)第4肋間剪開(kāi)皮膚，鈍性分離肌肉組織，打開(kāi)胸腔，剪開(kāi)心包膜，擠壓出心臟，在左心耳與肺動(dòng)脈圓錐之間，用6/0絲線距左冠狀動(dòng)脈前降支根部1～2 mm結(jié)扎，用Ⅱ?qū)碛涗泝x記錄心電圖，心電圖ST段弓背抬高提示冠脈結(jié)扎成功，然后迅速還納心臟，逐層縫合關(guān)胸。假手術(shù)組除不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈外，其余操作與手術(shù)動(dòng)物相同，術(shù)畢，皮下注射生理鹽水(30 m l/kg)補(bǔ)充體液丟失，消毒，并給予注射用青霉素鈉局部處理。造模成功后，大鼠常規(guī)飼養(yǎng)。

1.5 檢測(cè)指標(biāo)

1.5.1 血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定 實(shí)驗(yàn)大鼠于末次給藥的次日分別用20%氨基甲酸乙酯溶液(1.5 g/kg，i.p)麻醉后，頸部切開(kāi)，分離右側(cè)頸總動(dòng)脈，進(jìn)行頸總動(dòng)脈和左心室插管，測(cè)定左心室內(nèi)壓。首先將連接換能器的聚乙烯導(dǎo)管從向心臟方向由右側(cè)頸總動(dòng)脈插入約1 cm，記錄頸總動(dòng)脈壓1次，再進(jìn)入左心室，記錄血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)(心率，HR;左心室收縮壓;LVSP;左心室舒張末壓，LVEDP;左室內(nèi)壓上升最大速率，LV+dp/dtmax;左室內(nèi)壓下降最大速率;LV-dp/dtmin)，導(dǎo)管拔出左心室后，再記錄頸總動(dòng)脈壓1次。血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)分別取5段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取平均值。

1.5.2 血清的氧化指標(biāo)測(cè)定 記錄完實(shí)驗(yàn)大鼠心功能后，打開(kāi)大鼠腹腔，腹腔主動(dòng)脈取血，3 500 r/min離心15 min，分離血清，按試劑盒說(shuō)明書(shū)標(biāo)示方法測(cè)定血清中SOD、CAT、GSH-Px活性及MDA含量。

1.5.3 心臟重量指數(shù)測(cè)定 實(shí)驗(yàn)大鼠腹主動(dòng)脈取血完成后，迅速開(kāi)胸取出大鼠心臟，于預(yù)冷的生理鹽水(4℃)中洗凈余血，濾紙吸干，沿房室溝剪掉心耳、心室周圍結(jié)締組織，于電子天平上稱取全心重量(HW)，分別計(jì)算全心重指數(shù)(HW/BW)=全心重量(mg)/體重(g)。

1.5.4 心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度的測(cè)定 左心室沿長(zhǎng)軸從心尖到心底橫切成5等份，取心室周長(zhǎng)最大的心肌片段，經(jīng)甲醛固定24 h后脫水、石蠟包埋，制成4μm的切片，按照筆者前期報(bào)道的方法〔8〕，進(jìn)行HE和Masson染色。光學(xué)顯微鏡下，可見(jiàn)心肌瘢痕組織呈藍(lán)色而心肌組織呈紅色或褐色，用圖像分析系統(tǒng)按以下公式計(jì)算心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度:心肌梗死面積(IS，%)=(左心室心外膜疤痕長(zhǎng)度/左心室心外膜總長(zhǎng)度+左心室心內(nèi)膜疤痕長(zhǎng)度/左心室心內(nèi)膜總長(zhǎng)度)×1/2×100%。左心室梗死部分長(zhǎng)度(IL，mm)=(左心室心外膜疤痕長(zhǎng)度+左心室心內(nèi)膜疤痕長(zhǎng)度)×1/2。左心室周長(zhǎng)(LVC，mm)=(左心室心外膜總長(zhǎng)度+左心室心內(nèi)膜總長(zhǎng)度)×1/2。左心室內(nèi)徑(LVD，mm)=左心室內(nèi)膜長(zhǎng)度/π。

1.5.5 心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)的測(cè)定 左心室沿長(zhǎng)軸從心尖到心底橫切成5等份，取心室周長(zhǎng)最大的心肌片段，經(jīng)甲醛固定24 h后脫水、石蠟包埋，制成4μm的切片，進(jìn)行苦味酸-天狼星紅染色。染色后的心肌細(xì)胞呈黃色，膠原呈紅色。用計(jì)算機(jī)圖像分析，通過(guò)灰度調(diào)節(jié)區(qū)別膠原和非膠原成分，測(cè)量左心室心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)(CVF):心肌膠原面積/所測(cè)視野面積。每張切片各隨機(jī)分析6個(gè)視野，并取平均值。

1.5.6 心肌超微結(jié)構(gòu)觀察 每組隨機(jī)選取3只大鼠心臟左心室的部分心肌組織，迅速投入40.0 m l/L戊二醛與0.009 mol/L草酸鉀混合固定液中低溫(4℃)固定1.5 h，再用0.009 mol/L KH2PO4溶液洗滌15 min，然后切成薄片，此薄片用10.0 g/L四氧化鋨和20.0 g/L焦銻酸鉀混合液固定2.0 h(室溫)，再用pH 10.0蒸餾水洗滌15 min，再用乙醇系列脫水，環(huán)氧樹(shù)脂包埋，行超薄切片，醋酸鈾和枸櫞酸鋁雙重染色后，透射電鏡觀察。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS13.0軟件，多組間差異比用單因素方差分析，Dunnett-t檢驗(yàn)比較兩組間均數(shù)差異。

2 結(jié)果

2.1 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響 假手術(shù)組全部存活，模型組存活10只，竹節(jié)參總皂苷低劑量組存活12只，竹節(jié)參總皂苷高劑量組存活13只。由表1可知，模型組大鼠 LVSP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmin 顯著降低，LVEDP 明顯升高，與假手術(shù)組比較，具有顯著差異(P＜0.01)。提示心力衰竭大鼠模型制作成功〔8〕。用竹節(jié)參總皂苷(50、100 mg/kg)治療后，升高的LVEDP和降低的LVSP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmin水平得到顯著性逆轉(zhuǎn)，且隨劑量的增加而增強(qiáng)，與模型組比較具有顯著性差異(P＜0.05，P＜0.01)，但各實(shí)驗(yàn)組大鼠心率無(wú)明顯差異(P＞0.05)。

表1 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響(±s)

表1 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響(±s)

與假手術(shù)組比較:1)P＜0.01;與模型組比較:2)P＜0.05，3)P＜0.01;下表同

組別 n HR(次/min)LVS(mmHg)LVEDP(mmHg)LV+dp/dtmax(mmHg/s)LV-dp/dtmin(mmHg/s)12.4 -4013.5±314.4模型組 10 411.5±15.5 111.0±3.41) 17.15±1.711) 2990.0±338.61) -2906.2±230.31)竹節(jié)參總皂苷低劑量組 12 424.3±17.4 114.9±12.9 11.83±0.253) 3889.4±334.03) -3574.9±491.6 2)竹節(jié)參總皂苷高劑量組 13 420.6±19.1 133.0±3.53) 10.90±2.183) 3741.1±185.43) -3589.8±193.23)假手術(shù)組 15 432.8±22.3 160.7±18.0 7.00±0.91 4192.9±3

2.2 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血清氧化指標(biāo)的影響 與假手術(shù)組比較，模型組大鼠血清SOD、CAT和GSH-Px活性顯著降低(P＜0.01)，而MDA含量明顯升高(P＜0.01);用竹節(jié)參總皂苷(50、100 mg/kg)治療后，大鼠血清中SOD、CAT和GSHPx活性升高，MDA含量降低，且隨劑量的增加而增強(qiáng)，與模型組比較具有顯著性差異(P＜0.05，P＜0.01)。見(jiàn)表2。

表2 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血清氧化指標(biāo)的影響(±s)

表2 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠血清氧化指標(biāo)的影響(±s)

組別 n SOD(U/m l)CAT(U/m l)GSH-Px(U/m l)MDA(nmol/m l)假手術(shù)組 15 126.9±7.4 16.53±3.98 389.6±22.7 2.77±0.20模型組 10 102.0±8.11)6.53±1.201)339.5±15.91)4.75±0.591)竹節(jié)參總皂苷低劑量組 12 136.9±5.13)12.47±2.673)391.3±24.12)3.05±0.292)高劑量組 13 137.8±8.53)36.29±1.633)398.0±10.53)2.90±0.632)

2.3 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心臟重量指數(shù)的影響 同假手術(shù)組比較，模型組大鼠HW和HW/BW顯著增高(P＜0.01)。用竹節(jié)參總皂苷(50、100 mg/kg)治療后，能明顯降心力衰竭模型大鼠的HW和HW/BW，且隨劑量的增加而增強(qiáng)，與模型組比較具有顯著差異(P＜0.05，P＜0.01)。見(jiàn)表3。

表3 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心臟重量指數(shù)的影響(±s)

表3 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心臟重量指數(shù)的影響(±s)

組別 n BW(g)HW(mg)HW/BW(mg/g)15 280.7±56.9 805.6±11.9 2.87±0.20模型組 10 264.1±39.6 958.7±17.41)3.63±0.441)竹節(jié)參總皂苷低劑量組 12 270.5±44.7 846.6±13.92)3.13±0.312)竹節(jié)參總皂苷高劑量組 13 274.3±53.1833.9±14.83)3.04±0.283)假手術(shù)組

2.4 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度的影響 全心肉眼觀察發(fā)現(xiàn)，模型組大鼠左心室游離壁梗死區(qū)變薄，可見(jiàn)明顯的疤痕組織(箭頭所示)，用竹節(jié)參總皂苷(50、100 mg/kg)治療后，可見(jiàn)梗死區(qū)明顯減小;心肌切片經(jīng)Masson染色后，肉眼觀察心肌梗死區(qū)呈藍(lán)色，左心室壁明顯變薄，存活區(qū)呈紅色或褐色。在光鏡下，梗死區(qū)被藍(lán)色的膠原纖維(瘢痕組織)代替，存活區(qū)心肌細(xì)胞成紅色，核呈藍(lán)褐色。模型組大鼠心肌IS、IL、LVC和LVD明顯增加，與假手術(shù)組比較差異顯著(P＜0.01);用竹節(jié)參總皂苷(50、100 mg/kg)治療后，IS顯著縮小，IL、LVC和LVD明顯降低，且隨劑量的增加而增強(qiáng)，與模型組比較具有顯著性差異(P＜0.05，P＜0.01)。見(jiàn)表4。

2.5 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)的影響 實(shí)驗(yàn)大鼠心肌組織經(jīng)苦味酸-天狼星紅染色后，光鏡下觀察，可見(jiàn)心肌細(xì)胞呈黃色，膠原纖維呈紅色。心肌膠原含量經(jīng)半定量分析顯示，模型組心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)明顯升高，與正常組比較具有顯著性差異(P＜0.01);用竹節(jié)參總皂苷治療后，心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)明顯降低，與模型組比較具有顯著差異(P＜0.01)。見(jiàn)圖1，表4。

2.6 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心肌組織病理學(xué)的影響假手術(shù)組大鼠心肌組織結(jié)構(gòu)正常，未見(jiàn)充血、出血或炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，可見(jiàn)心肌肌原纖維排列整齊，肌節(jié)長(zhǎng)度一致、排列規(guī)整，肌纖維清晰，染色質(zhì)清楚;與假手術(shù)組比較，模型組大鼠心肌內(nèi)可見(jiàn)心肌間質(zhì)水腫，細(xì)胞體積腫脹，肌纖維粗大，同時(shí)可見(jiàn)心肌組織膠原纖維大量增生;用竹節(jié)參總皂苷治療后，細(xì)胞腫脹程度明顯減輕，大部分心肌無(wú)明顯病變，有病變的心肌病灶也較局限，局部有散在心肌細(xì)胞變性壞死，心肌肌原纖維排列較規(guī)整，肌節(jié)排列亦較為整齊，心肌組織纖維化明顯改善。結(jié)果提示竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致心力衰竭大鼠的心肌損傷有較好保護(hù)作用。見(jiàn)圖2。

表4 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心肌梗死面積、心室擴(kuò)張程度和心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)的影響(±s，n=10)

表4 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭大鼠心肌梗死面積、心室擴(kuò)張程度和心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)的影響(±s，n=10)

組別 IS(%) IL(mm) LVC(mm) LVD(mm) CVF(%)54±1.33模型組 38.65±5.48 10.85±1.06 28.91±1.421) 8.05±0.511) 39.86±6.821)竹節(jié)參總皂苷低劑量組 35.29±7.292) 9.01±0.782) 27.12±1.312) 7.41±0.382) 30.29±4.423)竹節(jié)參總皂苷高劑量組 27.34±4.763) 8.87±0.853) 26.34±1.553) 7.25±0.573) 28.71±3.253)假手術(shù)組 0.00±0.00 0.00±0.00 20.37±1.98 5.26±0.43 7.

2.7 竹節(jié)參總皂苷對(duì)心力衰竭模型大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)的影響電鏡下觀察，可見(jiàn)心肌肌原纖維排列整齊，肌節(jié)長(zhǎng)度一致、排列規(guī)整，肌絲清晰;細(xì)胞核發(fā)育良好，核周圍有大量線粒體;線粒體形狀規(guī)則，結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)嵴排列緊密，無(wú)腫脹及空泡樣變、水樣變等;模型組心肌肌原纖維排列紊亂、模糊且有大量空泡，肌節(jié)縮短，排列不規(guī)整，肌絲溶解、消失，肌漿網(wǎng)擴(kuò)張;可見(jiàn)細(xì)胞核異形變，異染色質(zhì)邊集，亦可見(jiàn)核內(nèi)空泡樣變及核膜模糊，核周細(xì)胞器呈點(diǎn)狀、碎片狀等變化;多數(shù)線粒體明顯腫脹，線粒體內(nèi)嵴松散分開(kāi)，線粒體間糖元散在，閏盤排列紊亂，有斷裂現(xiàn)象，心肌細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)大量溶酶體。用竹節(jié)參總皂苷治療后，大鼠心肌病變的程度明顯減輕，心肌肌原纖維排列較規(guī)整，肌節(jié)排列亦較為整齊，肌絲溶解較模型組明顯減少，細(xì)胞核完整，線粒體腫脹明顯減輕，線粒體內(nèi)嵴的排列整齊，但部分區(qū)域亦可見(jiàn)線粒體嵴的灶性絮狀變及少量的水鞘圖樣及空泡樣變。見(jiàn)圖3。

3 討論

中醫(yī)藥在心力衰竭的防治方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，許多中藥及復(fù)方對(duì)心力衰竭及因心力衰竭所導(dǎo)致的口干口苦、頭暈、心悸、乏力、胸悶、腹脹、腰膝酸軟及抑郁焦慮，出現(xiàn)失眠、精神壓抑、出汗等均具有良好的防治效果。

竹節(jié)參具有較廣泛的藥理活性，它對(duì)消化系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等具有廣泛的藥理作用〔3，5〕。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)竹節(jié)參及其主要成分竹節(jié)參總皂苷對(duì)冠脈結(jié)扎致急性心肌缺血損傷具有較好的保護(hù)作用，并初步證實(shí)了抗氧化損傷可能是其作用機(jī)制之一〔9～11〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，竹節(jié)參總皂苷能夠有效逆轉(zhuǎn)心力衰竭時(shí)升高的LVEDP和降低的LVSP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmin 水平;抑制心肌氧化損傷，降低心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度及抑制膠原纖維的異常增生，顯示出了對(duì)心力衰竭較好的保護(hù)作用。

近年來(lái)，隨著對(duì)氧自由基(OFR)研究的深入，國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼證實(shí)它是導(dǎo)致心力衰竭發(fā)生發(fā)展的“關(guān)鍵物質(zhì)”之一〔12〕。正常情況下，機(jī)體內(nèi)OFR的產(chǎn)生和清除是平衡的，當(dāng)心肌損傷時(shí)(比如在急性心肌缺血)，心肌很容易受到OFR的攻擊，引起脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸的脂質(zhì)過(guò)氧化，使膜結(jié)構(gòu)遭到破壞、蛋白降解、核酸主鏈斷裂、透明質(zhì)酸解聚、細(xì)胞崩解、細(xì)胞發(fā)生不可逆改變，導(dǎo)致心肌梗死、重構(gòu)，直至最后惡化為心力衰竭〔13，14〕。因此，進(jìn)行清除OFR的抗氧化治療將是防治心力衰竭的重要手段之一。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，模型組心肌中的抗氧化系統(tǒng)受到明顯破壞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與文獻(xiàn)報(bào)道一致〔15，16〕。當(dāng)心力衰竭發(fā)生時(shí)，大量生成的OFR引起細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，造成心肌細(xì)胞凋亡或壞死。當(dāng)心肌細(xì)胞受損、細(xì)胞膜完整性破壞后，心肌酶便會(huì)外漏釋放入血，心肌酶在心肌細(xì)胞中含量較高，故其的活性可反映心肌損傷的范圍和心肌細(xì)胞損傷的嚴(yán)重程度〔13〕。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，竹節(jié)參總皂苷可通過(guò)對(duì)抗自由基、拮抗心肌組織過(guò)氧化損傷，保持細(xì)胞膜的完整性，來(lái)減輕心肌組織氧化損傷，進(jìn)而發(fā)揮其對(duì)受損心肌的保護(hù)作用。

心肌纖維化作為心力衰竭發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵病理特征和終末結(jié)構(gòu)性病理改變，其所造成的后果是不僅使心力衰竭患者左室功能嚴(yán)重受損，而且出現(xiàn)心力衰竭相伴的一系列并發(fā)癥。因此有效控制心力衰竭發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的心肌氧化損傷、逆轉(zhuǎn)組織纖維化是治療心力衰竭的重要方向。心肌組織由心肌細(xì)胞和細(xì)胞外間質(zhì)網(wǎng)絡(luò)(膠原纖維及糖蛋白)組成，而心肌細(xì)胞外間質(zhì)膠原網(wǎng)絡(luò)對(duì)維持正常心肌結(jié)構(gòu)和功能十分重要。心力衰竭時(shí)由于心肌間質(zhì)膠原分泌和降解異常，導(dǎo)致膠原纖維大量增生〔17，18〕。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，模型組心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)明顯升高，膠原纖維大量增生;用竹節(jié)參皂苷治療后，心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)顯著降低，纖維化明顯改善。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與心功能、氧化損傷指標(biāo)和心臟病理學(xué)指標(biāo)(心臟重量指數(shù)、心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度)及形態(tài)學(xué)分析結(jié)果一致。

綜上所述，竹節(jié)參總皂苷能提高心力衰竭模型大鼠心肌組織中SOD、GSH-Px、CAT酶活性，增強(qiáng)內(nèi)源性氧自由基清除系統(tǒng)功能，降低脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA的水平;抑制心肌細(xì)胞變性壞死、降低心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)，使纖維化程度明顯減輕，降低心肌梗死面積和心室擴(kuò)張程度，進(jìn)而改善心功能。

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Cardioprotective effects of saponins from Panax japonicus on heart failure in rats induced by ligation of left anterior descending branch

WEINa，YUAN Ding，HE Hai-Bo，et al．
M edical Science College，China Three Gorges University，Yichang 443002，Hubei，China

Objective To investigate the cardioprotective effects of total saponin from Panax japonicus on ligating left anterior descending branch induced heart failure in rats and itsmechanism．Methods Methods:Heart failuremodel was established in male Wister rats by ligating left anterior descending coronary artery．Therapeutic groupswere given total saponin from Panax japonicus(50 and 100 mg/kg)after ligating left anterior descending branch treatment．After 8 w intervention，heart rate(HR)，left ventricular systolic pressure(LVSP)，leftventricular end-diastolic pressure(LVEDP)，maximal rate of the increase of leftventricular pressure(LV+dp/dtmax)，maximal rate of the decrease of left ventricular pressure(LV-dp/dtmin)were examined;SOD，GSH-Px，CAT activities and MDA contents in the blood were assayed，respectively;Themyocardial hypertrophy index was investigated;Themyocardial infarct size，degree of ventricular dilatation，myocardial interstitial collagen volume fraction and tissuemorphology were investigated by HE，Masson，picric acid－sirius red staining and observed by amicroscope and an electronmicroscope．Results In themodel，the cardiac function wasmarkedly deteriorated，and themyocardial hypertrophy indexes，themyocardial infarct size，degree of ventricular dilatation，myocardial interstitial collagen volume fraction were significantly increased;the activities of SOD，GSH-Px and CATwere remarkably decreased，the MDA contentwas significantly increased compared with those of sham-operated group(P ＜0．01，respectively);Morphology observed foundmyocardial cell degeneration and necrosis，proliferation of collagen fibers．After treated with total saponin from Panax japonicas，the upper abnormal results had been effectively improved(P ＜0．05 and P ＜0．01 respectively)．Conclusions Total saponin from Panax japonicas possesses cardioprotective effects against ligating left anterior descending branch induced heart failure in rats．Themechanism might be related to scavenging free radicals，antagonizing lipid peroxidation and improving antioxidant capacity．

Total saponin from Panax japonicas;Heart failure;Oxidative stress;Myocardial fibrosis

R541.6

A

1005-9202(2013)23-5877-05;

10.3969/j.issn.1005-9202.2013.23.047

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81273895，31070314，30873383);湖北省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(B2013169);三峽大學(xué)碩士學(xué)位論文培優(yōu)基金(2013PY051)

1 三峽大學(xué)天然產(chǎn)物研究與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

賀海波(1972-)，男，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事民族民間藥物活性評(píng)價(jià)與中藥藥理學(xué)研究。

魏 娜(1987-)，女，碩士，主要從事心血管藥理學(xué)研究。

〔2012-04-22收稿 2012-07-30修回〕

(編輯 曲 莉)