錢國(guó)強(qiáng) 丁晶晶 尹曉峰 李 茹 趙國(guó)平
1黃淮學(xué)院護(hù)理學(xué)系,河南駐馬店 463000 2暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,廣州 510632
研究[1]表明,多酚類化合物,包括黃酮類和酚酸具有抗氧化、降糖和抗高血壓等多種功能。自從類黃酮被證明能降低慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)后,近期研究便集中在其對(duì)心血管疾病相關(guān)炎癥的預(yù)防上[2]。蘆丁(RT)是主要的黃酮類化合物之一,也被稱為維生素P,具有抗血小板、抗病毒、抗高血壓、自由基清除活性和抗氧化能力[3]。最新研究[4]發(fā)現(xiàn),蘆丁對(duì)缺血再灌注損傷有干預(yù)作用。由于缺血預(yù)處理(ischemic preconditioning,IP)可明顯減輕隨后的缺血再灌注損傷,其機(jī)制可能與促進(jìn)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)誘導(dǎo)的一氧化氮(NO)合成有關(guān)。因此,本文建立SD大鼠心肌缺血再灌注模型,探討蘆丁缺血預(yù)處理對(duì)大鼠心肌的保護(hù)作用及其機(jī)制。
雄性SD大鼠32只,體質(zhì)量250~300 g,購(gòu)自廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(粵)2008-0002。
蘆丁注射液和L-NAME(Sigma公司),NO檢測(cè)ELISA試劑盒(南京建成生物工程研究所),CK-MB測(cè)定試劑盒(北京華宇億康生物工程技術(shù)有限公司)。全自動(dòng)生化分析儀(7020,日立),動(dòng)物呼吸機(jī)(ALC-V,上海奧爾科特生物科技有限公司),全波長(zhǎng)熒光掃描酶標(biāo)儀(Safire 2,北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司),心電圖機(jī)(ASB240V,生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),成都遨生電子有限公司),PCR儀(CFD-3120,Bio-Rad)。
SD大鼠腹腔注射2%戊巴比妥鈉麻醉(40 mg/kg體質(zhì)量),固定后行氣管切開(kāi),氣管插管,連接呼吸機(jī)并給予機(jī)械通氣,通氣量為5 ml/100 g體質(zhì)量;呼吸頻率為60~80次/min,呼吸比為2:1,予呼氣末持續(xù)正壓呼吸,于胸骨左緣2~4肋間打開(kāi)胸腔及心包膜,暴露心臟;在肺動(dòng)脈圓錐右緣、平左心耳下緣1~2 mm處,經(jīng)左冠狀動(dòng)脈下淺層心肌穿5/0號(hào)絲線,結(jié)扎,模型復(fù)制的可靠性用連續(xù)監(jiān)視ECGⅡ?qū)?lián)的變化來(lái)判斷,以ST段抬高為心肌缺血存在,以ST段回落1/2為再灌注成功。
32只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、蘆丁組和L-NAME組,每組8只。對(duì)照組未經(jīng)缺血再灌注處理;模型組SD大鼠心肌缺血30 min再灌注120 min后取材;蘆丁組于實(shí)驗(yàn)前30 min按50 mg/kg股靜脈注射蘆丁注射液,再灌注120 min后取材;L-NAME組于實(shí)驗(yàn)前30 min按50 mg/kg股靜脈注射蘆丁注射液,并于再灌注前15 min按30 mg/kg股靜脈給予L-NAME,再灌注120 min后取材。
腹主動(dòng)脈取血后靜置30 min,4 ℃離心15 min,取血清均按照試劑盒說(shuō)明檢測(cè)。
采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法測(cè)定eNOS和iNOS mRNA的含量,以GAPDH為內(nèi)參,GAPDH引物為:上游5′-ACC ACA GTC CAT GCC ATC AC-3′和下游5′-TCC ACC ACC CTG TTG CTG TA-3′;eNOS引物為:上游5′-CGA GAT ATC TTC AGT CCC AAG C-3′和下游5′-GTG GAT TTG CTG CTC TCT AGG-3′;iNOS引物設(shè)計(jì)為:上游5′-TCT GTG CCT TTG CTG ATG AC-3′和下游5′-CAT GGT GAA CAC GTT CTT GG-3′。RNA抽提按照試劑盒說(shuō)明進(jìn)行,測(cè)純度OD260 /290在1.9~2.1之間良好,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)將反應(yīng)設(shè)為50 μl體系,95 ℃變性2 min,40循環(huán)擴(kuò)增(95 ℃ 10 s,60 ℃ 15 s,68 ℃ 30 s),完成實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)采用2-ΔΔct分析。
與對(duì)照組比較,模型組血清NO水平明顯降低,CK-MB水平明顯升高(P<0.01);與模型組比較,蘆丁組血清NO水平明顯升高,CK-MB水平明顯降低(P<0.01)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠血清NO、CK-MB水平的比較(n=8,±s)
與對(duì)照組比較*P<0.01;與模型組比較△P<0.01
與對(duì)照組比較,模型組心肌組織eNOS mRNA表達(dá)明顯降低,iNOS mRNA表達(dá)明顯升高(P<0.01);與模型組比較,蘆丁組心肌組織eNOS mRNA表達(dá)明顯升高,iNOS mRNA表達(dá)明顯明顯降低(P<0.01)。見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠心肌組織eNOS和iNOS mRNA的比較(n=8,2-ΔΔct,±s)
與對(duì)照組比較*P<0.01;與模型組比較△P<0.01
1987年P(guān)almer等[5]發(fā)現(xiàn)NO就是內(nèi)皮源性舒張因子(endothelium-derived relaxing factor,EDRF),目前研究認(rèn)為在基礎(chǔ)狀態(tài)下血管內(nèi)皮細(xì)胞的NO釋放對(duì)維持心血管系統(tǒng)處于恒定的舒張活性狀態(tài),調(diào)節(jié)血壓,調(diào)節(jié)冠狀動(dòng)脈基礎(chǔ)張力和心肌血流灌注有重要作用。NO使血小板中cGMP水平升高,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)游離鈣進(jìn)入亞細(xì)胞器而使其濃度降低,從而抑制其聚集黏附[6]。在血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞及粒細(xì)胞中均有NO存在,在炎癥時(shí)NO過(guò)量產(chǎn)生可以使血管通透性增加,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、蛋白滲出加劇。有研究[5]提示心肌缺血再灌注后NO生成受損,應(yīng)用NO前體L-精氨酸可增加NO產(chǎn)生,具有保護(hù)作用。此外,證實(shí)NO對(duì)缺血再灌注有保護(hù)作用[7],但是,一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)抑制劑L-NAME減少了NO的生成,并未加重?fù)p傷[8];也有部分研究[9]表明減少NO生成,損傷明顯加重。在缺血-再灌注心肌,NO產(chǎn)生大量增加,應(yīng)用NOS抑制劑L-單甲基精氨酸(L-NMMA)和L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)抑制NO的產(chǎn)生,能夠減低心肌損傷[10];也有研究[11]發(fā)現(xiàn)這些過(guò)量NO的產(chǎn)生系心肌iNOS活性升高所致,過(guò)量NO參與心肌脂質(zhì)過(guò)氧化,損傷心肌。
本實(shí)驗(yàn)研究表明,缺血再灌注的心肌iNOS mRNA表達(dá)升高,eNOS mRNA表達(dá)降低,再灌注期間NO生成減少,CK-MB生成增加。而蘆丁對(duì)缺血再灌注心肌有保護(hù)作用,其保護(hù)作用可能與調(diào)節(jié)iNOS和eNOS mRNA表達(dá),調(diào)節(jié)NO生成有關(guān)。
[1] USHIDA Y,MATSUI T,TANAKA M,et al.Endothelium-dependent vasorelaxation effect of rutin-free tartary buckwheat extract in isolated rat thoracic aorta[J].J Nutr Biochem,2008,19(10):700-707.
[2] KNEKT P,KUMPULAINEN J,JARVINEN R,et al.Flavonoid intake and risk of chronic diseases[J].Am J Clin Nutr,2002,76(3):560-568.
[3] KORKMAZ A,KOLANKAYA D.Protective effect of rutin on the ischemia/reperfusion induced damage in rat kidney[J].J Surg Res,2010,164(2):309-315.
[4] 黃金珠.蘆丁對(duì)大鼠腸缺血再灌注損傷的保護(hù)作用[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2012,6(16):131-132.
[5] PALMER RM,F(xiàn)ERRIGE AG,MONCADA S.Nitric oxide release accounts for the biological activity of endothelium derived relaxing factor[J].Nature,1987,327(6122):524-526.
[6] OKAYAMA N,GRISHAM MB,KENVIL CG,et al.Effect of reactive oxygen metabolites on endothelial permeability:role of Nitric oxide and iron[J].Microcirculation,1999,6(2):107-116.
[7] VEGH A,SZEKERES L,PARRAT J.Preconditioning of the ischemic myocardium;involvement of the L-arginine nitric oxide pathway[J].Br J Pharmacal,1992,107(3):648-652.
[8] PABLA R,CURTIS MJ.Effect of endogenous nitric oxide on cardiac systolic and diastolic function during ischemia and reperfusion in the rat isolated perfused heart[J].J Mol Cell Cardial,1996,28(10):2111-2121.
[9] Di NAPOLI P,TACCARDI AA,GRILLI A,et al.Chronic treatment with rosuvastatin modulates nitric oxide synthase expression and reduces ischemia-reperfusion injury in rat hearts[J].Cardiovasc Res,2005,66(3):462-471.
[10]ZHANG Y,BISSING JW,XU L,et al.Nitric oxide synthase inhibitors decrease coronary sinus free radical concentration and ameliorate myocardial stunning in an ischemia-reperfusion model[J].J Am Coll Cardiol,2001,38(2):546-554.
[11]LIU P,HOCK CE,NAGELE R,et al.Formation of nitric oxide,superoxide,and peroxynitrite in myocardial ischemia-reperfusion injury in rats[J].Am J Physiol,1997,272(5 Pt2):H2327-2336.