徐杰,劉德山
(1. 山東大學,山東 濟南 250013;2. 山東省濟南市第五人民醫(yī)院,山東 濟南 250022)
丹參川芎嗪注射液對急性心肌梗死模型大鼠抗氧化應(yīng)激實驗研究
徐杰1,2,劉德山1*
(1. 山東大學,山東 濟南 250013;2. 山東省濟南市第五人民醫(yī)院,山東 濟南 250022)
目的探討丹參川芎嗪注射液對急性心肌梗死模型大鼠抗氧化的相關(guān)機制。方法觀察三組大鼠心臟的變化,超聲心動圖測算LVEF和FS的數(shù)值,ELISA檢測三組大鼠的cTnI、MDA、SOD。結(jié)果實驗組大鼠心臟狀態(tài)明顯優(yōu)于對照組,實驗組的EF及FS明顯高于對照組(P<0.05),三組比較,假手術(shù)組EF及FS最高。治療后,實驗組cTnI、MDA的表達明顯低于對照組(P<0.05),SOD的表達明顯高于對照組(P<0.05)。結(jié)論丹參川芎嗪通過抗氧化應(yīng)激的作用達到保護心肌細胞,改善心肌缺血程度,降低心肌梗死對心臟功能的損傷。
丹參川芎嗪注射液;心肌梗死;抗氧化;實驗研究
急性心肌梗死時由于心外膜下冠狀動脈突然閉塞所引起的缺血性心肌壞死,是導致冠心病死亡的主要原因。在梗死的過程中,由于缺血所引起的線粒體呼吸鏈過度的產(chǎn)生自由基,主要包括活氧自由基及反應(yīng)性氮自由基,當機體自由基產(chǎn)生過多后,則會引起氧化應(yīng)激反應(yīng),致使出現(xiàn)氧化損傷,心肌細胞的死亡[1]。因此近年來關(guān)于心肌梗死的研究重點開始側(cè)重于如何通過抗氧化應(yīng)激達到保護心肌梗死后心肌細胞的目的。近年來研究發(fā)現(xiàn)丹參川芎嗪注射液具有促進心臟功能恢復,減少梗死面積,降低心肌興奮性和導電性等作用。在我們的研究中,通過對大鼠心肌梗死模型給予丹參川芎嗪干預,進一步探討丹參川芎嗪保護心肌,降低心肌梗死損害的相關(guān)機制。
1.1.1 動物 購自北京維通利華,SD大鼠,體重200 g-220 g,動物許可證號SCXK(京)2011-0011。
1.1.2 藥物與試劑 丹參川芎嗪注射液購自貴州拜特制藥有限公司(國藥準字H52020959)。cTnI ELISA Kit試劑盒購自Life Diagnostics,MDA及SOD ELISA Kit試劑盒購自南京建成。
1.2.1 心肌梗死模型的建立 通過冠狀動脈結(jié)扎制備大鼠心肌梗死模型。建模后心電圖檢測ST段抬高,心肌紫紺,松扎后ST段下降1/3以上,心外膜充血為造模成功[2]。
1.2.2 分組 心肌梗死大鼠模型建立后,大鼠分為模型組及假手術(shù)組,模型組按照數(shù)字編碼的方式隨機分為實驗組和對照組,每組10只。
1.2.3 給藥 實驗組通過腹腔注射給予丹參川芎嗪10 mL/kg(丹參川芎嗪:0.9%的氯化鈉=2:1),對照組及假手術(shù)組給予腹腔注射0.9%的氯化鈉注射液10 mL/kg,三組連續(xù)腹腔注射14 d,每天1次。
1.3.1 左心室射血分數(shù)(LVEF)、左室短軸縮短率(FS) 通過脈沖多普勒檢測心功能,連續(xù)檢測3次,取平均值。
1.3.2 ELISA檢測三組大鼠的cTnI、MDA、SOD 抗原稀釋后于濕盒靜置,棄液體后封閉液封閉。加入樣品稀釋液,清洗后加入底物液,避光之后加入終止液終止反應(yīng),上機檢測。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù),計數(shù)資料采用率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗;計量資料采用均數(shù)±標準差(Mean±SD)表示,組間比較采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 大鼠心臟取材結(jié)果 通過對大鼠心臟取材后發(fā)現(xiàn),對照組大鼠心肌梗死部位心前壁變薄,塌陷;假手術(shù)組顏色呈紅色,心臟飽滿。而實驗組較對照組比較,實驗組心臟更為飽滿,顏色更加紅潤,但與假手術(shù)組比較,顏色較假手術(shù)組淺,心室前壁明顯變薄。
2.2 超聲心動圖檢測三組EF、FS的改變 通過超聲心電圖檢測三組大鼠治療后左心室各節(jié)段容積-時間曲線可以發(fā)現(xiàn),假手術(shù)組的大鼠左心室階段容積-時間曲線整齊有序,波峰明顯,峰值一致;對照組各階段容積-時間曲線平直,起伏不一致,峰值不明顯;而實驗組經(jīng)過丹參川芎嗪的治療后,其波峰波谷較實驗組明顯,且波峰整齊高度相對一致。通過對三組大鼠的LVEF及FS比較發(fā)現(xiàn),在治療后,實驗組的EF及FS明顯高于對照組(P<0.05),同時對照組的LVEF及FS明顯低于假手術(shù)組。三組比較,假手術(shù)組EF及FS最高,見表1。
2.3 ELISA檢測三組大鼠血清cTnI、MDA、SOD的表達在治療后,實驗組cTnI、MDA的表達明顯低于對照組(P<0.05),SOD的表達明顯高于對照組。而假手術(shù)組不管治療前或治療后,其cTnl、MDA、SOD的表達明顯優(yōu)于對照組及實驗組,見表2。
丹參川芎嗪提取于丹參和川芎之中,丹參具有活血祛瘀、通經(jīng)止痛、清心除煩之效,在臨床上主要用于治療心血管疾病,包括心絞痛、心肌梗死和中風等?,F(xiàn)代研究證明,丹參具有多種藥理作用,包括松弛冠狀動脈、抗凝、減輕I/R損傷和抗心律失常的作用[3]。川芎具有活血行氣,祛風止痛之效,既能行散,上行達顛頂,又入血分,下行達血海。川芎被研究證明具有保護線粒體和改善能量代謝來增加冠狀動脈血流量和全身循環(huán),清除氧自由基,保護心肌細胞的作用[4,5]。因此在我們的實驗中,選取了丹參和川芎的提取物丹參川芎嗪作用于心肌梗死的大鼠模型,為進一步探討丹參川芎嗪減少心肌梗死損傷,保護心功能的相關(guān)機制研究。
表1 三組治療后LVEF、FS的改變(Mean±SD)
隨著對心肌梗死研究的深入,國內(nèi)外的學者發(fā)現(xiàn)梗死的心肌處于氧化應(yīng)激(oxidative stress, OS)的狀態(tài)[6]。越來越多的研究證明,氧化應(yīng)激與心肌梗死的發(fā)生及發(fā)展轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)。氧化應(yīng)激是指機體收到有害刺激時,體內(nèi)所產(chǎn)生的活性氧自由基化(reactive oxygen species,ROS)及活性氮自由基(reactive ntrogen species,RNS)所引起的細胞和組織的病理反應(yīng)。過量的ROS可能會破壞細胞結(jié)構(gòu),誘導凋亡甚至壞死。MDA是脂質(zhì)過氧化物的最終產(chǎn)物,能反映氧自由基的產(chǎn)生,其含量不僅能反映體內(nèi)氧自由基的形成,而且能夠反映氧自由基引起的組織損傷的嚴重程度[7]。SOD是一種特殊的清除劑,能減少自由基對心肌細胞的損傷。Eskandari等[8]通過對200例患有心血管疾病的患者及200名正常對照組的患者篩選所有受試者的基因組DNA,發(fā)現(xiàn)其中SOD1基因啟動子缺失的受試者,其患有心血管疾病的風險明顯升高。在我們的研究中發(fā)現(xiàn),當出現(xiàn)心肌梗死時,大鼠血清中MDA出現(xiàn)了明顯的升高,氧化應(yīng)激加重而SOD出現(xiàn)了降低,說明心肌細胞受到了損害。但當給予丹參川芎嗪干預后,降低了MDA的水平,同時SOD的水平得到提高,說明心肌的損傷減少,SOD對于自由基的清除能力增強,對心肌細胞起到了保護作用。
通過我們對心肌梗死模型大鼠研究發(fā)現(xiàn),當給予大鼠丹參川芎嗪干預后,大鼠的心臟形態(tài)、色澤均明顯優(yōu)于對照組,說明丹參川芎嗪可以明顯的改善心肌梗死后對心臟所帶來的傷害。并且進一步對大鼠行動態(tài)心動圖發(fā)現(xiàn),對照組的大鼠各階段容積-時間曲線平直,起伏不一致,峰值不明顯;而實驗組經(jīng)過丹參川芎嗪的治療后,其波峰波谷較實驗組明顯,且波峰整齊高度相對一致,說明實驗組其心肌缺血的程度得到了明顯的改善,同時可以調(diào)節(jié)心肌供血。EF為射血分數(shù),用于判定心臟功能,而LVEF為左心室射血分數(shù),當LVEF<50%時,成為心功能不全,當LVEF<40%時,可判定為收縮期心力衰竭。在我們的研究中通過檢測左心室射血分數(shù)發(fā)現(xiàn),當給予心梗大鼠模型丹參川芎嗪干預后,可以有效地提高左心室射血分數(shù),保護了心臟功能。左室短軸縮短率是左心室收縮功能的指標參數(shù),當左室短軸縮短率>25%時為左心室收縮功能正常,當?shù)陀?5%時為左心室收縮功能受損。我們研究發(fā)現(xiàn),丹參川芎嗪可以有效提高FS值,降低了心肌梗死對于左心室收縮功能的損傷,并且可以有效降低cTnI的表達。
綜上所述,丹參川芎嗪可以有效改善心肌缺血程度,調(diào)節(jié)心肌供血,降低心肌梗死對左心室收縮功能的損傷,降低cTnI保護心臟功能,而其可能機制是通過提高超氧化物SOD的表達,降低MDA達到抗氧化的作用。
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濟南市衛(wèi)生科技發(fā)展計劃項目(No.2014-11)