黃芪甲苷對(duì)大鼠心肌局部缺血再灌注損傷的改善作用及其對(duì)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的影響

張 靜,馬翠麗,王志國(guó)

(1.吉林大學(xué)第二醫(yī)院藥品管理部,吉林長(zhǎng)春 130041;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院風(fēng)濕免疫科,吉林長(zhǎng)春 130033; 3.吉林大學(xué)南嶺校區(qū)醫(yī)院藥劑科,吉林長(zhǎng)春 130022)

黃芪甲苷對(duì)大鼠心肌局部缺血再灌注損傷的改善作用及其對(duì)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的影響

張 靜1,馬翠麗2,王志國(guó)3

(1.吉林大學(xué)第二醫(yī)院藥品管理部,吉林長(zhǎng)春 130041;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院風(fēng)濕免疫科,吉林長(zhǎng)春 130033; 3.吉林大學(xué)南嶺校區(qū)醫(yī)院藥劑科,吉林長(zhǎng)春 130022)

目的:觀察黃芪甲苷(AS-Ⅳ)對(duì)大鼠心肌局部缺血再灌注(I/R)損傷的改善作用及其對(duì)PI3K/Akt/ m TOR信號(hào)通路的影響,闡明AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R損傷的保護(hù)作用及可能機(jī)制。方法:選擇60只雄性Sprague-Dawley大鼠,采用阻斷左冠狀動(dòng)脈前降支血流30 min再灌注120 min的方法制備局部I/R模型,隨機(jī)分為模型組(等體積生理鹽水)、AS-Ⅳ組(于再灌注前5 min靜脈注射10 mg·kg－1AS-Ⅳ)、PI3K抑制劑Wortmannin (WOR)組(于再灌注前10 min靜脈注射0.6 mg·kg－1WOR)和AS-Ⅳ＋WOR組(于再灌注前5、10min依次靜脈注射10 mg·kg－1AS-Ⅳ和0.6 mg·kg－1WOR)。同時(shí)選取15只同周齡大鼠作為正常對(duì)照(對(duì)照組)。分析各組大鼠I/R后的心臟質(zhì)量、心肌缺血程度和梗死程度及心功能情況[左室收縮期平均壓(LVSP)、舒張末期壓力(LVEDP)、短軸縮短率(FS)和射血分?jǐn)?shù)(EF)];采用Western blotting法檢測(cè)心肌梗死區(qū)Akt及m TOR磷酸化(p-Akt和p-m TOR)水平,特異性熒光探針DHE染色分析心肌活性氧自由基水平。結(jié)果:與對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌缺血程度、梗死程度、LVEDP、心肌p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR及活性氧自由基水平均升高(P＜0.05),LVSP、FS和EF均降低(P＜0.05)。與模型組比較,AS-Ⅳ組大鼠心肌缺血程度、梗死程度、LVEDP及活性氧自由基水平均降低(P＜0.05),心肌p-Akt/Akt、p-m TOR/m TOR及LVSP、FS和EF均升高(P＜0.05);與AS-Ⅳ組比較,WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組大鼠心肌缺血程度、梗死程度、LVEDP及活性氧自由基水平均升高(P＜0.05),心肌p-Akt/Akt、p-m TOR/m TOR及LVSP、FS和EF均降低(P＜0.05)。結(jié)論:AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R損傷有改善作用,可降低心肌梗死及氧化應(yīng)激程度并提高心功能,其機(jī)制可能通過(guò)激活PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路發(fā)揮作用。

黃芪甲苷;心肌缺血再灌注;PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路

心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)損傷為心肌血供中斷一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)血液灌注,而原缺血區(qū)發(fā)生較再灌注前更為嚴(yán)重的損傷或功能障礙[1-2]。I/R后心肌功能不僅未得到恢復(fù),反而損傷加重,可增加心血管事件風(fēng)險(xiǎn),如梗死面積擴(kuò)大及心律失常等[3]。心肌I/R損傷可導(dǎo)致心臟功能受損和心肌細(xì)胞損傷等,嚴(yán)重影響了基礎(chǔ)疾病的預(yù)后,同時(shí)也限制了冠狀動(dòng)脈溶栓術(shù)、介入術(shù)及搭橋術(shù)的應(yīng)用[4-5],所以降低心肌I/R損傷對(duì)提高心血管疾病的療效有重要意義。黃芪是一種豆科植物,其提取物具有多種作用,如抗氧化、擴(kuò)血管和抗炎等[6],黃芪甲苷(astragalosideⅣ,AS-Ⅳ)是黃芪提取物的有效成分,具有正性肌力作用,可用于心臟保護(hù)[7]。AS-Ⅳ可雙向調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)[8],對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心肌梗死有保護(hù)作用并可改善心肌肥厚癥狀[9-10]。目前對(duì)AS-Ⅳ改善心肌I/R損傷作用的研究少有報(bào)道。本研究通過(guò)探討AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R損傷的改善作用及其對(duì)PI3K/ Akt/m TOR信號(hào)通路的影響,闡明AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R損傷的保護(hù)作用及可能機(jī)制,為心肌I/R損傷的保護(hù)提供有效可行的措施。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、主要試劑和儀器75只雄性Sprague-Dawley大鼠購(gòu)自北京維通利華公司,合格證號(hào):SCXK(京)2002-2003,體質(zhì)量250～300 g。AS-Ⅳ購(gòu)自成都曼斯特生物科技有限公司,伊文斯藍(lán)和2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)購(gòu)自美國(guó)Amresco公司,PI3K特異性抑制劑Wortmannin(WOR)和Triton X-100購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,胰蛋白酶購(gòu)自美國(guó)Gibco公司,BCA蛋白分析試劑盒購(gòu)自碧云天生物科技公司,一抗羊抗鼠p-Akt、Akt單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz公司,兔抗鼠p-m TOR、m TOR單克隆抗體和內(nèi)參GAPDH購(gòu)自美國(guó)Cell Sigaling Technology公司,二抗HRP標(biāo)記的IgG購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;其他試劑均為分析純。5417R型高速低溫離心機(jī)購(gòu)自德國(guó)Eppendorf公司,ELX800型酶標(biāo)儀購(gòu)自美國(guó)Bio-Tek公司,YJ-875型凈化工作臺(tái)購(gòu)自蘇州凈化儀器廠,TS100型倒置相差顯微鏡購(gòu)自日本Nikon公司,Mini Protean 3 Cell小型垂直電泳電泳槽購(gòu)自美國(guó)Bio-Rad公司。

1.2 動(dòng)物分組選取60只大鼠制備I/R模型(阻斷冠狀動(dòng)脈左前降支血流30 min再灌注120 min),并隨機(jī)分為4組(n＝15):模型組、AS-Ⅳ組、WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組。同時(shí)選取同周齡15只大鼠作為對(duì)照組。AS-Ⅳ組大鼠于再灌注前5 min靜脈注射10 mg·kg－1AS-Ⅳ,WOR組大鼠于再灌注前10 min靜脈注射0.6 mg·kg－1WOR,AS-Ⅳ＋WOR組大鼠分別于再灌注前10 和5 min依次靜脈注射0.6 mg·kg－1WOR和10 mg·kg－1AS-Ⅳ,而模型組和對(duì)照組大鼠僅給予等體積生理鹽水,各組大鼠的注藥體積均為1 m L。所有大鼠術(shù)前均在相同環(huán)境下(12 h/12 h明暗周期、60%～70%濕度及飲水飲食可自由獲取)飼養(yǎng)1周,狀態(tài)穩(wěn)定后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每組有8只大鼠先后用于心功能檢測(cè)、心臟解剖學(xué)指標(biāo)和梗死面積評(píng)估,剩余7只中取4只用于心肌蛋白提取及Western blotting檢測(cè),3只用于心肌活性氧自由基檢測(cè)。

1.3 心肌局部I/R模型的制備采用腹腔注射戊巴比妥鈉(100 mg·kg－1)麻醉大鼠并給予機(jī)械通氣。將充滿生理鹽水的PE-50聚乙烯管插入頸動(dòng)脈和頸外靜脈分別進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)和靜脈給藥及補(bǔ)液,術(shù)后穩(wěn)定20 min后于胸部左側(cè)第4肋間打開胸腔,將心包膜剪開,采用6-0絲線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支血流30 min再灌注120 min。對(duì)照組大鼠僅穿線但不結(jié)扎,其余步驟相同。

1.4 心功能檢測(cè)于再灌注結(jié)束后檢測(cè)各組大鼠心功能。預(yù)先插入頸動(dòng)脈的PE-50聚乙烯管末端與Power Lab數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)相連,于I/R后檢測(cè)各組大鼠心功能指標(biāo):左室收縮期平均壓(left ventricle systolic pressure,LVSP)、左室舒張末期壓力(left ventricle end-diastolic pressure, LVEDP)、短軸縮短率(fractional shortening,FS)和射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction,EF)。

1.5 心臟解剖學(xué)指標(biāo)及梗死面積評(píng)估在完成心功能檢測(cè)后采用過(guò)量麻醉法處死大鼠,快速取出心臟,沖洗干凈后稱質(zhì)量并記錄,生理鹽水經(jīng)冠狀動(dòng)脈沖洗,再次結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支并用1%伊文斯藍(lán)灌流,完成后將心臟切成4～5片,用TTC復(fù)染15 min,采用中性甲醛固定,拍照,采用Optimax圖像處理軟件分析缺血面積(紅色)、梗死面積(白色)及正常面積(藍(lán)色),根據(jù)公式計(jì)算各組大鼠心肌缺血程度和梗死程度。缺血程度＝缺血面積/正常面積×100%,梗死程度＝梗死面積/缺血面積×100%。

1.6 心肌蛋白提取及Western blotting檢測(cè)p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR于再灌注結(jié)束后快速取出心臟左室前壁心肌,剪碎并充分勻漿,加入細(xì)胞裂解液,高速離心保留上清,采用二喹啉甲酸(BCA)法檢測(cè)蛋白濃度。從每組中取50μg蛋白與等體積上樣緩沖液混勻,采用10%SDS-PAGE電泳法分離,半干轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)移至NC膜,分別加入p-Akt(1∶200)和p-m TOR(1∶300)一抗4℃孵育過(guò)夜,加入二抗(1∶3 000)室溫孵育2 h,采用ECL法進(jìn)行顯色處理,膠片曝光后觀察條帶光密度;然后采用洗脫液洗NC膜,加入Akt(1∶300) 和m TOR(1∶200)一抗4℃孵育過(guò)夜,二抗(1∶3 000)孵育2 h后,顯色處理,計(jì)算條帶光密度,分別計(jì)算p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR的比值。

1.7 熒光探針DHE染色法檢測(cè)心肌活性氧自由基水平于再灌注結(jié)束后取心臟左室心肌,均分成2份:一份取中部冠狀切面進(jìn)行石蠟包埋,切成5μm厚,加入2μmol·L－1特異性熒光探針DHE染色,避光反應(yīng)15 min,采用熒光顯微鏡觀察熒光強(qiáng)度;另一份剪碎后加入胰蛋白酶將心室肌細(xì)胞消化成單細(xì)胞懸液,加入5μmol·L－1DHE,避光反應(yīng)30 min,在488 nm激發(fā)波長(zhǎng)下,采用酶標(biāo)儀檢測(cè)每組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度,以熒光強(qiáng)度表示活性自由基水平。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組大鼠LVSP、LVEDP、FS、EF、心臟質(zhì)量、缺血程度、梗死程度、p-Akt/ Akt、p-m TOR/m TOR和熒光強(qiáng)度均以±s表示,多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用SNK-q法。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠心肌I/R后的心臟解剖學(xué)及梗死指標(biāo)各組大鼠心臟質(zhì)量比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);與對(duì)照組比較,模型組大鼠心肌缺血程度、梗死程度均升高(P＜0.05);AS-Ⅳ組大鼠心肌缺血程度和梗死程度均低于模型組,但仍高于對(duì)照組(P＜0.05);與AS-Ⅳ組比較,WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組大鼠心肌缺血程度和梗死程度均升高(P＜0.05),但與模型組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

2.2 各組大鼠心肌I/R后的心功能與對(duì)照組比較,模型組大鼠LVSP、FS和EF均降低(P＜0.05),LVEDP升高(P＜0.05);與模型組比較,AS-Ⅳ組大鼠LVSP、FS和EF均升高(P＜0.05), LVEDP降低(P＜0.05),且與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);與AS-Ⅳ組比較,WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組大鼠LVSP、FS和EF均降低(P＜0.05),LVEDP均升高(P＜0.05),但與模型組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

表1 各組大鼠心肌I/R后心臟解剖學(xué)及梗死指標(biāo)Tab.1 Heart anatomy and infarction indicators of rats after myocardial I/R in various groups(n＝8,±s)

表1 各組大鼠心肌I/R后心臟解剖學(xué)及梗死指標(biāo)Tab.1 Heart anatomy and infarction indicators of rats after myocardial I/R in various groups(n＝8,±s)

?P＜0.05 compared with control group;△P＜0.05 compared with model group;＃P＜0.05 compared with AS-Ⅳgroup.

Group Heart mass(m/g)Degree of ischemia(η/%)Degree of infarction(η/%) Control 1.21±0.15 0 0 Model 1.10±0.27 47.5±7.6?43.2±5.1?AS-Ⅳ1.24±0.14 39.2±5.4?△35.6±4.3?△WOR 1.16±0.16 46.8±6.2?＃44.0±5.7?＃AS-Ⅳ＋WOR 1.18±0.22 48.4±7.1?＃42.3±6.8?＃

表2 各組大鼠心肌I/R后的心功能Tab.2 Heart function of rats after myocardial I/R in various groups(n＝8,±s)

表2 各組大鼠心肌I/R后的心功能Tab.2 Heart function of rats after myocardial I/R in various groups(n＝8,±s)

?P＜0.05 compared with control group;△P＜0.05 compared with model group;＃P＜0.05 compared with AS-Ⅳgroup.

Group LVSP(P/mm Hg)LVEDP(P/mm Hg)FS(η/%)EF(η/%) Control 122.5±6.9 7.4±1.3 44.5±4.2 81.0±2.9 Model 106.4±5.8?12.6±2.5?20.2±1.4?46.3±2.7?AS-Ⅳ114.8±4.5?△9.2±1.7?△31.6±3.1?△57.6±1.2?△WOR 108.7±5.2?＃12.7±2.8?＃21.4±2.3?＃44.3±2.3?＃AS-Ⅳ＋WOR 102.2±6.3?＃11.5±3.1?＃23.0±1.8?＃42.8±3.6?＃

2.3 各組大鼠心肌I/R后心肌PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路的蛋白磷酸化水平與對(duì)照組比較,模型組大鼠p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR比值均升高(P＜0.05);AS-Ⅳ組大鼠p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR比值均高于模型組(P＜0.05); 與AS-Ⅳ組比較,WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組大鼠p-Akt/Akt和p-m TOR/m TOR比值均降低(P＜0.05),但與模型組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見圖1和表3。

2.4 各組大鼠心肌I/R后心肌活性氧自由基水平

與對(duì)照組比較,模型組熒光強(qiáng)度升高(P＜0.05);AS-Ⅳ組熒光強(qiáng)度低于模型組(P＜0.05),但仍高于對(duì)照組(P＜0.05);與AS-Ⅳ組比較, WOR組和AS-Ⅳ＋WOR組的熒光強(qiáng)度均升高(P＜0.05),與模型組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表3和圖2(插頁(yè)四)。

3 討論

黃芪是一種應(yīng)用較為廣泛的中藥材,用于多種心臟疾病的治療,其提取物皂苷可改善心功能并降低心肌細(xì)胞凋亡[6]。AS-Ⅳ具有多種生物活性,如緩解腦出血灶周圍神經(jīng)元凋亡[11],對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)心肌梗死具有保護(hù)作用[9],提示其具有較好的心血管保護(hù)效應(yīng)。心肌缺血后在一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)再灌可伴發(fā)心肌I/R損傷,病因尚不清楚,但可降低心功能并增加心肌細(xì)胞損傷[12],I/R損傷是目前阻礙缺血心肌從恢復(fù)再灌注治療中受益的主要難題。本研究采用AS-Ⅳ干預(yù)大鼠心肌I/R損傷具有一定的可行性。

圖1 各組大鼠心肌I/R后心肌p-Akt/Akt和p-m TOR/ m TOR表達(dá)電泳圖Fig.1 Electrophoregram of expressions of p-Akt/Akt and p-m TOR/m TOR in myocardium of rats after myocardial I/R in various groupsLane 1:Control group;Lane 2:Model group;Lane 3:AS-Ⅳgroup; Lane 4:WOR group;Lane 5:AS-Ⅳ＋WOR group.

表3 各組大鼠心肌Akt和m TOR磷酸化水平及熒光強(qiáng)度Tab.3 Phosphorylation levels and fluorescence intensities of Akt and m TOR in myocardium of rats after I/R in various groups(n＝4,±s)

表3 各組大鼠心肌Akt和m TOR磷酸化水平及熒光強(qiáng)度Tab.3 Phosphorylation levels and fluorescence intensities of Akt and m TOR in myocardium of rats after I/R in various groups(n＝4,±s)

?P＜0.05 compared with control group;△P＜0.05 compared with model group;＃P＜0.05 compared with AS-Ⅳgroup.

Group p-Akt/Akt p-m TOR/m TOR Fluorescence intensity Control 0.22±0.03 0.18±0.04 65.3±7.1 Model 0.43±0.05?0.34±0.06?147.6±11.5?AS-Ⅳ0.67±0.09?△0.64±0.05?△113.8±8.6?△WOR 0.37±0.08?＃0.35±0.05?＃142.0±9.4?＃AS-Ⅳ＋WOR 0.45±0.06?＃0.37±0.03?＃138.2±10.2?＃

本研究證實(shí)了AS-Ⅳ對(duì)大鼠心肌I/R損傷有保護(hù)作用,主要表現(xiàn)在:①降低梗死程度和缺血程度;②改善心功能;③降低心肌氧化應(yīng)激水平。心肌I/R可引起左心室功能紊亂,進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致心力衰竭[13-14]。本研究中TTC/Evans blue染色法顯示:AS-Ⅳ可顯著降低梗死程度。同時(shí)為進(jìn)一步分析AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R大鼠心功能的影響,本研究分析I/R后的心功能指標(biāo)(如LVSP、LVEDP、FS和EF),結(jié)果顯示:與模型組比較,AS-Ⅳ組的LVEDP降低,FS和EF升高,表明AS-Ⅳ可改善心肌I/R大鼠心功能。

PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路在心肌I/R損傷中起關(guān)鍵作用[15],心肌I/R可導(dǎo)致該信號(hào)通路激活[16-17]。PI3K是Akt和m TOR的上游激酶,2種蛋白的磷酸化形式可用于反映該信號(hào)通路的活性[18]。本研究結(jié)果顯示:模型組p-Akt和p-m TOR水平均較高,提示I/R時(shí)該通路處于激活狀態(tài)。而當(dāng)給予AS-Ⅳ后,2種蛋白的磷酸化形式進(jìn)一步升高,提示AS-Ⅳ可通過(guò)激活PI3K/Akt/ m TOR信號(hào)通路發(fā)揮心肌保護(hù)效果,而I/R時(shí)該通路本身處于激活狀態(tài),可能與反饋機(jī)制有關(guān)。為進(jìn)一步探討AS-Ⅳ是否通過(guò)PI3K/Akt/m TOR通路發(fā)揮心肌保護(hù)作用,本研究應(yīng)用PI3K抑制劑WOR后發(fā)現(xiàn):AS-Ⅳ的效應(yīng)可被消除,表明PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路介導(dǎo)了AS-Ⅳ的保護(hù)效應(yīng)。

研究[19]表明:氧化應(yīng)激是I/R損傷的誘因,其中活性氧自由基是公認(rèn)的引起I/R損傷的主要介質(zhì)。活性氧自由基是外源性氧化劑或細(xì)胞內(nèi)有氧代謝過(guò)程中產(chǎn)生的具有很高生物活性的含氧化合物的總稱,在胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中主要充當(dāng)信號(hào)分子,在調(diào)控細(xì)胞生物學(xué)行為中起到重要作用。I/R期間生成的活性氧自由基加重了心肌I/R損傷。PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路可調(diào)控ROS水平[20],本文作者推測(cè):AS-Ⅳ可通過(guò)激活PI3K/Akt/ m TOR信號(hào)通路來(lái)降低活性氧自由基水平,因此進(jìn)一步分析AS-Ⅳ對(duì)I/R大鼠心肌氧化應(yīng)激水平的影響。本研究中DHE染色發(fā)現(xiàn):模型組大鼠心肌細(xì)胞的熒光強(qiáng)度高于對(duì)照組,提示I/R時(shí)伴有氧化應(yīng)激,而AS-Ⅳ組大鼠心肌細(xì)胞熒光強(qiáng)度降低,同時(shí)PI3K抑制劑可消除AS-Ⅳ對(duì)活性氧自由基的降低效果,表明AS-Ⅳ可通過(guò)PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路來(lái)改善氧化應(yīng)激水平,也進(jìn)一步表明以降低氧化應(yīng)激為切入點(diǎn)以發(fā)揮AS-Ⅳ保護(hù)心臟功能具有一定的可行性。

綜上所述,AS-Ⅳ對(duì)心肌I/R損傷有改善作用,可降低心肌梗死及氧化應(yīng)激程度并提高心功能,其機(jī)制可能通過(guò)激活PI3K/Akt/m TOR信號(hào)通路發(fā)揮作用。

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Improvement effects of astragalosideⅣon myocardial focal ischemia-reperfusion injury and its influence in PI3K/Akt/mTOR signaling pathway

ZHANG Jing1,MA Cui-li2,WANG Zhi-guo3
(1.Department of Drug Administration,Second Hospital,Jilin University,Changchun 130041,China; 2.Department of Rheumatology,China-Japan Union Hospital,Jilin University,Changchun 130033,China; 3.Department of Pharmacy,Nanling Campus Hospital,Jilin University,Changchun 130024,China)

ObjectiveTo observe the improvement effects of astragalosideⅣ(AS-Ⅳ)on the myocardial focal ischemia-reperfusion(I/R)injury and its influence in PI3K/Akt/m TOR pathway,and to clarify the protectiveeffect of AS-Ⅳon myocardial I/R injury and the possible mechanisms.MethodsThe left main coronary arteries of 60 Sprague-Dawley rats were occluded for 30 min followed by a 120-min reperfusion to induce I/R model.The rats with I/R injury were randomly divided into model group(normal saline),AS-Ⅳgroup(intravenous injection of 10 mg·kg－1AS-Ⅳ5 min before reperfusion),PI3K inhibitor Wortmannin(WOR)group(intravenous injection of 0.6 mg·kg－1WOR 10 min before reperfusion)and AS-Ⅳ＋WOR group(intravenous injection of 10 mg·kg－1AS-Ⅳand 0.6 mg·kg－1WOR 5 and 10 min before reperfusion,respectively).15 age-matched SD rats were chosen as control group.The heart mass,degrees of infarction and ischemia and cardiac function,including left ventricular systolic mean pressure(LVSP),end-diastolic pressure(LVEDP),fractional shortening(FS)and ejection fraction(EF),of the rats in all groups were analyzed.Western blotting method was used to measure the phosphorylation levels of Akt and m TOR(p-Akt and p-m TOR).The specific fluorescent probe DHE staining was employed to detect the myocardial reactive oxygen species levels.ResultsCompared with control group,the degrees of infarction and ischemia,LVEDP,myocardial levels of p-Akt/Akt,p-m TOR/m TOR and reactive oxygen species levels of the rats were increased(P＜0.05).and the levels of LVSP,FS and EF were decreased in model group(P＜0.05).Compared with the model group,the degrees of infarction and ischemia,LVEDP and reactive oxygen species level were decreased(P＜0.05),while the levels of p-Akt/Akt,p-m TOR/m TOR LVSP, FS and EF of all rats in AS-Ⅳgroup were increased(P＜0.05).Compared with AS-Ⅳgroup,the degrees of infarction and ischemia,LVEDP and reactive oxygen species levels of the rats in WOR group and AS-Ⅳ＋WOR group were increased(P＜0.05),and the myocardial p-Akt/Akt,p-m TOR/m TOR and LVSP,FS,EF were decreased(P＜0.05).ConclusionAS-Ⅳhas improvement effect on myocardial I/R injury.AS-Ⅳcan reduce the extent of myocardial infarction and oxidative stress and improve the heart function,and its possible mechanism may be related to activating PI3K/Akt/m TOR signaling pathway.

astragalosideⅣ;myocardial ischemia-reperfusion injury;PI3K/Akt/m TOR pathway

R363

A

2014-02-19

吉林省發(fā)改委專項(xiàng)基金資助課題(2012747)

張 靜(1975－),女,吉林省長(zhǎng)春市人,主管藥師,醫(yī)學(xué)碩士,主要從事藥物開發(fā)、劑型及臨床應(yīng)用的研究。

王志國(guó)(Tel:0431-85095519-810,E-mail:1893913119＠qq.com)

1671-587Ⅹ(2014)05-0991-06

10.13481/j.1671-587x.20140517