李延珍 李忠輝 李 良 楊 建 李 銳 李國慶 董志歡 郭海平
(河北省邯鄲市第一醫(yī)院,河北 邯鄲 056002)
心律失常(arrhythmia)是心肌缺血再灌注后常見并發(fā)癥,室性心動過速(VT)和心室顫動(室顫,VF)是其主要表現(xiàn)形式,嚴(yán)重者甚至危及生命[1],有效防治心律失常已經(jīng)成為減輕心肌缺血再灌注損傷的研究熱點。銀杏二萜內(nèi)酯葡胺注射液(DGMI)主要成分為銀杏內(nèi)酯,其中銀杏內(nèi)酯A占35%、銀杏內(nèi)酯B占60%、銀杏內(nèi)酯C占2%、銀杏內(nèi)酯K占2%,既往研究發(fā)現(xiàn)DGMI具有抑制氧化應(yīng)激、抑制細(xì)胞凋亡等多種生物學(xué)作用[2-4],并且張志雄等研究發(fā)現(xiàn)銀杏葉提取物對心律失常具有一定的治療作用[5],其中銀杏酮酯能夠通過抑制氧化應(yīng)激損傷而對心肌缺血再灌注所致心律失常具有一定的抑制作用[6],但DGMI對心肌缺血再灌注所致心律失常是否具有抑制作用的研究報道尚不多見。本研究通過結(jié)扎冠狀動脈前降支建立心肌缺血再灌注性心律失常大鼠模型,以維拉帕米為陽性對照藥物,探討DGMI對心肌缺血再灌注性心律失常的作用及其可能的機制?,F(xiàn)報告如下。
1.1 實驗動物 健康清潔級雄性SD大鼠,8周齡,220~260 g,購自河北省實驗動物中心,動物許可證號:SCXK(冀)2013-1-003。 飼養(yǎng)環(huán)境 23~25 ℃、相對濕度55%~60%,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后進行實驗。
1.2 藥物與試劑 銀杏二萜內(nèi)酯葡胺注射液(DGMI)購自江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司 (規(guī)格:25 mg∶5 mL,批號:20170416);維拉帕米注射液購自上海禾豐制藥有限公司(批號:43170116);超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase試劑盒購自南京建成生物工程研究所(批號:170113、161217、161029、160815、161010);鈣標(biāo)準(zhǔn)液(上海生物制品研究所)。
1.3 主要儀器 動物呼吸機(X-300型,成都泰盟儀器廠);三道心電圖機(XD-30C型,上海醫(yī)用電子儀器廠);紫外-可見分光光度計(上海圣科儀器設(shè)備有限公司);原子吸收光度計(WFD-Y2型,北京第二光學(xué)儀器廠)。
1.4 分組與給藥 將120只實驗用大鼠按隨機數(shù)字表法隨機分為假手術(shù)組,模型組,DGMI低(1.5 mg/kg)、中(3 mg/kg)、高(6 mg/kg)劑量組和維拉帕米組[2.5 mg/(kg·d)]各 20 只。DGMI各劑量組和維拉帕米組分別連續(xù)腹腔注射給藥7 d,每日1次,假手術(shù)組和模型組給予等量0.9%氯化鈉注射液。
1.5 模型制備 末次給藥2 h后,參照睢大員等[7]報道的實驗方法,通過結(jié)扎冠狀動脈前降支建立心肌缺血再灌注性心律失常大鼠模型,結(jié)扎30 min后恢復(fù)再灌注,假手術(shù)組行手術(shù)通路但不結(jié)扎冠狀動脈前降支,連接Ⅱ?qū)?lián)心電圖實施監(jiān)測。造模成功的判斷[8]:心電圖示ST段抬高、心肌局部變蒼白示結(jié)扎成功;蒼白心肌恢復(fù)紅潤、ST段抬高恢復(fù)1/2以上示再灌注成功。再灌注60 min后行各指標(biāo)檢測。
1.6 標(biāo)本采集與檢測 1)心電指標(biāo)監(jiān)測。全程實施Ⅱ?qū)?lián)心電圖監(jiān)測,再灌注60 min后記錄各組大鼠心電圖PR間期、QRS間期、ST段變化;觀察并計算室性心動過速(VT)、室顫(VF)的發(fā)生率;心律失常評分方法[9]:未發(fā)生或<5次室性前期收縮,計 0分;僅≥5次室性前期收縮,計1分;僅<60 s室性心動過速,計2分;一陣≥60 s或多陣?yán)塾嫞?0 s室性心動過速,計3分;多陣VT累計>60 s,計4分;出現(xiàn)VF計5分。2)心肌組織Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性及Ca2+濃度檢測。麻醉后,開胸取心臟組織,于4℃環(huán)境剪碎、加入適量冷裂解液后研磨勻漿,制備10%組織勻漿液,3500 r/min離心10 min取上清液,按照各檢測試劑盒操作方法,通過紫外-可見分光光度計檢測心肌組織中Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性;心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度以Ca2+標(biāo)準(zhǔn)液為標(biāo)準(zhǔn)對照,通過原子吸收光度計測定。3)心肌組織抗氧化酶(SOD、GSH-Px)活性及MDA含量檢測。取制備好的心肌組織勻漿液,按照各檢測試劑盒操作方法,通過紫外-可見分光光度計檢測SOD、GSH-Px活性及MDA含量。
1.7 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠心電圖PR間期、QRS間期、ST段比較見表1。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠PR間期、QRS間期顯著縮短而ST段明顯抬高(P<0.01);與模型組比較,DGMI中、高劑量組和維拉帕米組PR間期、QRS間期顯著延長且ST段抬高程度顯著降低 (P<0.05或P<0.01)。
表1 各組大鼠心電圖PR間期、QRS間期、ST段比較(x±s)
2.2 各組大鼠心律失常發(fā)生率比較 見表2。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠VT、VF發(fā)生率顯著升高(P<0.01);與模型組比較,DGMI中、高劑量組和維拉帕米組大鼠VT、VF發(fā)生率顯著降低(P<0.01)。
表2 各組大鼠VT、VF發(fā)生率比較[n(%)]
2.3 各組大鼠心律失常評分比較 見表3。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心律失常評分顯著升高(P<0.01);與模型組比較,DGMI中、高劑量組和維拉帕米組大鼠心律失常評分顯著降低(P<0.05或P<0.01)。
表3 各組大鼠心律失常比較(分,x±s)
2.4 各組大鼠心肌組織Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性及Ca2+濃度比較 見表4。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性顯著降低而Ca2+濃度顯著升高(P<0.01);與模型組比較,DGMI中、高劑量組和維拉帕米組Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性均顯著升高且Ca2+濃度顯著降低(P<0.05 或 P<0.01)。
表4 各組大鼠心肌組織Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性及 Ca2+濃度比較(x±s)
2.5 各組大鼠心肌組織抗氧化酶活性和MDA含量比較 見表5。與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心肌組織抗氧化酶SOD、GSH-Px活性顯著降低而MDA含量顯著升高(P<0.01);與模型組比較,DGMI中、高劑量組
冠狀動脈再通、恢復(fù)血流再灌注是治療缺血性心臟病的首選方案,但缺血再灌注損傷并發(fā)癥嚴(yán)重影響著患者預(yù)后,尤其再灌注性心律失常是導(dǎo)致心肌梗死患者早期死亡的主要原因[10-12],因此開發(fā)抗缺血再灌注性心律失常藥物具有重要意義。
維拉帕米為臨床治療心律失常常用藥物,能夠通過阻滯鈣離子通道而達(dá)到抑制心肌缺血性心律失常的作用[13],因此本實驗選擇維拉帕米作為陽性對照藥物。銀杏葉為銀杏科銀杏屬多年生落葉喬木銀杏的葉,是我國傳統(tǒng)中藥品種,《本草綱目》和《中藥志》中均有記載,其性味甘苦澀平,具有益心斂肺、化濕止瀉之功效。現(xiàn)代藥學(xué)研究發(fā)現(xiàn),銀杏二萜內(nèi)酯葡胺注射液(DGMI)類化合物為銀杏葉的主要有效成分,包括銀杏內(nèi)酯A、B、C、K等,既往研究發(fā)現(xiàn)DGMI具有多種生物學(xué)活性。本實驗采用結(jié)扎冠狀動脈前降支的方法建立心肌缺血再灌注性心律失常大鼠模型,術(shù)前7 d(每日1次)腹腔注射給予DGMI進行干預(yù),研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)DGMI預(yù)處理能夠有效延長心肌缺血再灌注性心律失常大鼠心電圖PR間期、QRS間期并降低ST段抬高程度,降低VT、VF發(fā)生率,降低心律失常評分,提示DGMI對心肌缺血再灌注性心律失常具有一定的保護作用。
心肌細(xì)胞生存與做功均依賴有氧代謝ATP,因此線粒體中ATPase活性對維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及細(xì)胞內(nèi) Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子穩(wěn)定具有重要作用[8]。 心肌缺血缺氧將導(dǎo)致能量代謝障礙,進而引發(fā)依賴ATP的Ca2+-Mg2+-ATPase活力降低;而Ca2+-Mg2+-ATPase是將Ca2+泵出細(xì)胞外的主要途徑,其活力下降將致胞內(nèi)Ca2+超載而引發(fā)心律失常[9,14]。 氧自由基損傷是心臟組織缺血再灌注損傷的重要病理機制之一[15-18],而氧自由基的損傷及能量耗竭,使Na+-K+-ATPase活力進一步降低,使細(xì)胞外K+增多,且呈現(xiàn)自缺血中央?yún)^(qū)至邊緣區(qū)K+含量逐漸下降的不均勻分布態(tài)勢[19],而局部K+分布不均勻可促進心律失常的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)SOD、GSH-Px活性顯著升高且MDA含量顯著降低(P<0.05或P<0.01),維拉帕米組SOD活性顯著升高且MDA含量顯著降低(P<0.05或P<0.01)。
表5 各組大鼠心肌組織抗氧化酶活性和MDA含量比較(x±s)
DGMI預(yù)處理能夠改善Ca2+-Mg2+-ATPase、Na+-K+-ATPase活力并降低Ca2+含量,改善抗氧化酶(SOD、GSHPx)活性并降低MDA含量,這可能是DGMI抑制心肌缺血再灌注性心律失常的重要分子機制之一。
綜上所述,DGMI對大鼠心肌缺血再灌注性心律失常具有一定的保護作用,其機制可能與DGMI改善Ca2+-Mg2+-ATPase、Na+-K+-ATPase 活力并降低 Ca2+含量以及抑制氧自由基損傷有關(guān)。本研究為DGMI用于心梗溶栓所致心律失常的治療提供了動物實驗支持,也為該并發(fā)癥的防治提供了新的參考方案。