姜黃素減輕心肌缺血-再灌注損傷的實驗研究

蘇曉蓉 廖 偉 劉建生

姜黃素減輕心肌缺血-再灌注損傷的實驗研究

蘇曉蓉 廖 偉 劉建生

目的 觀察姜黃素（Curcumin，Cur）對心肌缺血-再灌注損傷模型大鼠的保護作用。方法 選取健康雄性SD大鼠，根據(jù)不同的實驗目的隨機分為對照組（Con)、缺血-再灌注損傷模型組(I/R)、姜黃素干預組(Cur)。其中Cur組大鼠進行Cur灌胃，每天200 mg/kg。其余各組采用等體積的生理鹽水，共4周。末次給藥24 h內(nèi)，對照組開胸置縫線而小結扎。對于模型組和Cur干預組，采取手術結扎冠狀動脈左前降支30 min，隨后松開結扎線120 min，以建立急性心肌缺血-再灌注損傷模型。于不同時段測定心功能指標，包括左室收縮壓(left ventricular systolic pressure，LVSP)、左室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pressure，LVDEP)、左室內(nèi)壓上升/下降的最大速率(±dp/dtmax)。同時在造模成功后2 h密切觀察心肌梗死指標如肌酸磷酸激酶(CK-MB)、肌鈣蛋白I的水平，同時測定心肌梗死面積。結果 與缺血前相比，再灌注2 h后I/R組的LVSP、±dp/dtmax降低，LVEDP升高（P＜0.05）。與I/R組相比，Cur組LVSP、±dp/dtmax升高，LVEDP降低（P＜0.05）。此外，心肌梗死面積以及CK-MB和cTnl均低于I/R組（P＜0.05）。結論 姜黃素可以改善心臟收縮舒張功能，減少心肌酶水平和心肌梗死面積。

心肌缺血-再灌注；姜黃素；保護作用

心肌缺血-再灌注損傷(myocardial ischemia/reperfusion injury，MIRI)指各種因素導致的短時間內(nèi)心肌血液供應不足或中斷，隨后又恢復血供，從而引起原缺血心肌出現(xiàn)更加嚴重的損傷[1-2]。因此尋求有效地減輕MIRI的藥物，對防治缺血性心肌病以及心肌梗死疾病具有重要意義。研究顯示，多種藥物可誘導心肌組織中內(nèi)源性活性物質的釋放，從而發(fā)揮對MIRI的保護作用。姜黃素（Curcumin，Cur）是一種從姜黃根部提煉出的一種植物多酚，具有抗氧化應激損傷的作用，同時也能通過抑制NF-κB的激活，從而保護肺缺血-再灌注所致的肺細胞凋亡[3-4]。本研究通過建立大鼠急性心肌缺血-再灌注損傷模型，觀察姜黃素對缺血-再灌注損傷的保護作用，從而為臨床應用提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般材料 健康成年雄性SD大鼠購自南昌大學實驗動物中心。體質量250～280 g，飼養(yǎng)期間自由飲水。實驗前動物禁食12 h。姜黃素購自Sigma（純度＞98%），CK-MB和CTnI試劑盒分別購自上?？迫A生物技術有限公司和美國DPC公司。

1.2 實驗方法 大鼠隨機分為3組(n=10)：對照組(或假手術組，Con)、缺血-再灌注損傷模型組(I/R)和姜黃素組（Cur）。對照組大鼠頸靜脈靜推同等體積生理鹽水，10 min后開胸左冠狀動脈只置縫線結扎。I/R組除了注射生理鹽水之外，同時手術打開胸腔，結扎左冠狀動脈前降支30 min，隨后再灌注120 min；Cur干預組在I/R基礎上進行Cur溶液灌胃，每天200 mg/kg。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 10.0軟件分析數(shù)據(jù)，并采用one way ANOVA進行組間比較，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 心功能比較 與對照組相比，I/R組大鼠再灌注2 h后LVSP、±dp/dtmax明顯降低，而LVEDP相對增高（P＜0.05）。與I/R組比較，Cur干預后組LVSP、±dp/dtmax均升高，而LVEDP減低（P＜0.05）。

2.2 心肌損傷情況 與對照組相比，I/R模型組大鼠心肌梗死面積明顯增高，同時，血清中CK-MB和CTnl也高于對照組升高。Cur處理后，心肌梗死面積以及CK-MB和cTnl明顯降低（P＜0.05，見表1）。

表1 各組心肌酶水平比較

3 討論

心肌酶CK-MB、CTn 1在心肌梗死發(fā)生后即可釋放至血液中，是評價心肌梗死的敏感可靠指標[5]。由于心肌細胞受損，因此可出現(xiàn)心臟外形、室壁厚度以及收縮舒張功能的改變[6]。為了評價姜黃素對梗死后心肌酶學、血流動力學以及梗死面積的保護作用，本研究通過建立動物模型對其進行了探討。結果顯示，缺血-再灌注損傷模型組大鼠與對照組相比，LVSP、±dp/dtmax降低，LVEDP升高，這表明在缺血-再灌注損傷發(fā)生后，心肌收縮和舒張功能明顯下降。此外，心肌梗死面積也相對對照組增加，反應心肌損傷的特異性指標CK-MB、CTnI也明顯升高。對于缺血-再灌注損傷的藥物治療，往往是通過藥物誘導機體合成和分泌一系列生物活性分子如緩激肽等，最終通過復雜的信號傳導途徑而發(fā)揮對心臟缺血-再灌注損傷的保護作用[7]。大量的體內(nèi)外以及動物實驗表明藥物干預可有效保護心肌缺血-再灌注損傷，主要包括減少心肌梗死面積，控制心率失常的發(fā)生，改善心臟功能等多個緩解[8-9]。在本研究過程中，通過預先給予姜黃素處理SD大鼠，隨后建立急性缺血-再灌注損傷模型。結果顯示，姜黃素處理能明顯降低大鼠的心肌梗死面積，降低血清中CK-MB和CTnI的水平，也能升高LVSP和±dp/dtmax，降低LVEDP，表明姜黃素能降低缺血-再灌注大鼠的心肌梗死面積，改善心功能，最終發(fā)揮對心肌缺血-再灌注損傷的保護作用。

[1] Chi NC,Karliner JS.Molecular determinants of responses to myocardial ischemia/reperfusion injury:focus on hypoxia-inducible and heat shock factors[J].Cardiovasc Res,2004,61(3):437-447.

[2] Lehr HA,Menger MD,Messmer K.Impact of leukocyte adhesion on myocardial ischemia/reperfusion injury:conceivable mechanisms and proven facts[J].J Lab Clin Med,1993,121(4):539-545.

[3] 譚毅,伍麗娜,杜曉東.姜黃素對大鼠肺缺血-再灌注損傷的保護作用[J].當代醫(yī)學,2011,17(11):45-47.

[4] Kawanishi N,Kato K,Takahashi M,et al.Curcumin attenuates oxidative stress following downhill running-induced muscle damage[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,441(3):573-578.

[5] Rentoukas E,Tsarouhas K,Tsitsimpikou C,et al.The prognostic impact of allopurinol in patients with acute myocardial infarction undergoing primary percutaneous coronary intervention[J].Int J Cardiol,2010,145(2):257-258.

[6] Otani H.Reactive oxygen species as mediators of signal transduction in ischemic preconditioning[J].Antioxid Redox Signal,2004,6(2):449-469.

[7] Hamacher-Brady A,Brady NR,Gottlieb RA.The interplay between prodeath and pro-survival signaling pathways in myocardial ischemia/ reperfusion injury:apoptosis meets autophagy[J].Cardiovasc Drugs Ther,2006,20(6):445-462.

[8] Moens AL,Claeys MJ,Timmermans JP,et al.Myocardial ischemia/ reperfusion-injury,a clinical view on a complex pathophysiological process[J].Int J Cardiol,2005,100(2):179-190.

[9] Scapagnini G,Colombrita C,Amadio M,et al.Curcumin activates defensive genes and protects neurons against oxidative stress[J].Antioxid Redox Signal,2006,8(3-4):395-403.

10.3969/j.issn.1009-4393.2014.33.006

江西 330006 南昌大學醫(yī)學院 （蘇曉蓉 廖偉 劉建生）341000 贛南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院（蘇曉蓉 劉建生） 贛州市衛(wèi)生局（廖偉）

廖偉 E-mail：gzliaowei@163.com