大果木姜子油對(duì)異丙腎上腺素致心肌缺血大鼠心功能變化的影響

張 瑤 李堯鋒 鐘 勰 詹家儀 陳向云

貴州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025

心肌缺血是指心肌供血不足，導(dǎo)致心臟供氧減少，心臟不能進(jìn)行正常工作的一種病理狀態(tài)，已成為影響人類(lèi)健康的重要因素之一[1-2]。心肌缺血的病因?yàn)楣跔顒?dòng)脈粥樣硬化引起血管狹窄，血液供應(yīng)不足，其可能是高血壓、糖尿病等微循環(huán)疾病導(dǎo)致，也可能是過(guò)度運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致[3]。其臨床表現(xiàn)主要為“無(wú)復(fù)流”現(xiàn)象、室性心動(dòng)過(guò)速、心肌頓抑等，現(xiàn)代中醫(yī)家按心肌缺血臨床表現(xiàn)將其歸屬于“胸痹”的范疇[4-5]。大果木姜子又稱苗藥米槁，為樟科屬植物CinnamomummigaoH.W.Li的干燥成熟果實(shí)，其根、莖、葉和果實(shí)都有藥用價(jià)值，為貴州省的道地藥材，具有溫中散寒祛濕、行氣止痛的功效[6]。大果木姜子果實(shí)揮發(fā)油即大果木姜子油的提取方法主要包括水蒸氣蒸餾法、超聲萃取法、微波輔助萃取法，主要成分含有桉葉素、香檜烯、檸檬烯, α-松油醇、癸酸、月桂酸等，然而對(duì)其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究甚少[7-8]。大果木姜子油作為理氣活血滴丸、心腦寧膠囊等中成藥主要組成成份之一，在治療心血管疾病方面具有廣闊應(yīng)用前景。研究[9]表明,大果木姜子油可增強(qiáng)抗氧化能力減輕大鼠急性心肌缺血損傷；大果木姜子油可顯著改善垂體后葉素所致心肌缺血大鼠心肌缺血的程度，減小梗塞范圍[10]。但對(duì)大果木姜子油改善心肌缺血心電圖、心功能指標(biāo)變化情況的研究較少。本研究通過(guò)ISO誘導(dǎo)心肌缺血大鼠模型，監(jiān)測(cè)心電圖和心功能指標(biāo)，以及檢測(cè)血清BNP及NT-proBNP含量來(lái)分析大果木姜子油對(duì)心肌缺血損傷的改善作用，進(jìn)一步豐富大果木姜子油在防治心肌缺血方面的療效機(jī)制。

1 材料與儀器

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級(jí)雄性SD大鼠，體重為(180±20)g，長(zhǎng)沙天勤生物技術(shù)有限公司提供，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(湘)2014-0010。

1.2 試劑與藥品 大果木姜子油(批號(hào)：180428，貴州民族藥業(yè)有限公司)按照中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：2013105216915)獲得大果木姜子揮發(fā)油，1 mL大果木姜子油含藥材32.2 g)；普萘洛爾(批號(hào)：20180916，江蘇亞邦?lèi)?ài)普森藥業(yè)有限公司)；異丙腎上腺素(批號(hào)：I8480，北京索萊寶科技有限公司)。大鼠腦鈉肽(BNP)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(批號(hào)：E-EL-R0126c，武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司)；大鼠N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(批號(hào)：E-EL-R3023，武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司)。

1.3 儀器 HX-101E動(dòng)物呼吸機(jī)和BL-420S生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司)；Multiskan FC酶標(biāo)儀(賽默飛世爾科技公司)。

2 方法

2.1 分組、給藥及心肌缺血大鼠模型的制備 將SD大鼠分為4組，每組10只，分別為正常組、模型組、大果木姜子油組和普萘洛爾組。大果木姜子油組大鼠灌胃給藥劑量為3.5 g/kg(按人用劑量14倍計(jì)算，每100克大鼠灌胃1 mL，配10.9 μL/mL待用)，普萘洛爾組大鼠灌胃給藥劑量為0.02 g/kg(按每100克大鼠灌胃1 mL，配2 mg/mL待用)。在疾病模型制備前連續(xù)灌胃給藥7 d，第8、9、10天灌胃給藥30 min分后，在大鼠皮下多點(diǎn)注射異丙腎上腺素(ISO)，注射ISO劑量為30 mg/kg，第10天皮下注射ISO后，進(jìn)行心電圖、心功能指標(biāo)監(jiān)測(cè)及血清生化檢測(cè)。

2.2 大鼠心電圖監(jiān)測(cè) 大鼠稱重，腹腔注射25%烏拉坦麻醉后，仰臥位固定于恒溫操作臺(tái)上，利用BL-420S生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)觀察大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖，記錄5 min、15 min、30 min心電圖ST段的變化。

2.3 大鼠心功能指標(biāo)監(jiān)測(cè) 將大鼠仰臥位固定于恒溫操作臺(tái)上，常規(guī)手術(shù)區(qū)消毒，行氣管插管并連接小動(dòng)物呼吸機(jī)，分離右頸總動(dòng)脈，經(jīng)右頸總動(dòng)脈插入靜脈留置針，靜脈留置針預(yù)充含肝素的生理鹽水，由壓力換能器連于BL-420S生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，緩慢推進(jìn)使其通過(guò)主動(dòng)脈瓣進(jìn)入左心室。監(jiān)測(cè)大鼠左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP)及左心室內(nèi)壓最大上升速率(+LVdP/dtmax)、左心室內(nèi)壓最大下降速率(-LVdP/dtmax)。

2.4 大鼠血清BNP、NT-proBNP含量檢測(cè) 大鼠心功能監(jiān)測(cè)后，腹主動(dòng)脈取血，室溫靜置，離心，收集上層血清，按照酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測(cè)定試劑盒步驟，監(jiān)測(cè)血清BNP和NT-proBNP含量。

3 結(jié)果

3.1 各組大鼠心電圖ST段變化情況 與正常組比較，模型組大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖ST段在5 min、15 min、30 min時(shí)均抬高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與模型組比較，大果木姜子油組和普萘洛爾組大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖ST段分別在5 min、15 min、30 min時(shí)均明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果見(jiàn)表1。表明大果木姜子油能降低ISO致心肌缺血大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖ST段的抬高。

表1 各組大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖ST段變化情況

3.2 各組大鼠LVSP、LVEDP、±LVdP/dtmax變化情況 與正常組比較，模型組大鼠LVSP、+LVdP/dtmax、-LVdP/dtmax降低，LVEDP升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)；與模型組相比，大果木姜子油組和普萘洛爾組大鼠LVSP、+LVdP/dtmax、-LVdP/dtmax升高，LVEDP降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表2。表明大果木姜子油可明顯改善ISO致心肌缺血大鼠心功能指標(biāo)。

表2 各組大鼠心功能指標(biāo)情況

3.3 各組大鼠血清BNP和NT-proBNP含量情況 與正常組相比，模型組大鼠血清BNP、NT-proBNP含量顯著上升，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與模型組相比，大果木姜子油組和普萘洛爾組大鼠血清BNP、NT-proBNP明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表3。表明大果木姜子油可降低ISO致心肌缺血大鼠血清BNP、NT-proBNP含量。

表3 各組大鼠血清BNP、NT-proBNP含量情況

4 討論

ISO作為β-腎上腺素能受體激動(dòng)劑的一種，大劑量注射可以使心肌收縮力增強(qiáng)，心輸出量和心肌耗氧量增加，心率加快，血管舒張，舒張壓降低，脈壓增大，冠狀動(dòng)脈血流量減少，從而誘發(fā)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心肌損傷，這種損傷近似于人急性心肌損傷，可以作為評(píng)價(jià)藥物治療心肌缺血作用的動(dòng)物模型之一，本研究通過(guò)多點(diǎn)皮下注射ISO造成急性心肌缺血大鼠模型[11-12]。心電圖檢測(cè)是診斷心肌缺血疾病的重要手段[13]。發(fā)生心肌缺血時(shí)，心室復(fù)極發(fā)生異常，進(jìn)而導(dǎo)致缺血區(qū)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)心電圖ST段改變和T波改變，且ST段的特異性高于T波[14]。ST段改變主要表現(xiàn)為ST段抬高或下移，心外膜下出現(xiàn)心肌損傷時(shí)，面向損傷區(qū)的導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)ST段抬高，心內(nèi)膜下心肌損傷時(shí)，則出現(xiàn)ST段下移。通過(guò)分析心電圖ST段可以迅速判斷心肌缺血的程度、時(shí)間和部位，為后續(xù)治療提供依據(jù)[15]。研究觀察大鼠標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖的ST段變化，可以看到與心肌缺血模型組相比，大果木姜子油灌胃給藥預(yù)處理組大鼠心電圖ST段顯著降低，表明大果木姜子油可明顯降低心肌缺血大鼠ST段抬高，改善心肌缺血大鼠心室復(fù)極情況。

心血管疾病與心功能的強(qiáng)弱有著密切的關(guān)系，心臟泵血功能主要表現(xiàn)為心臟的收縮功能、舒張功能、心率、血壓及前后負(fù)荷等因素[16]。心臟發(fā)生缺血時(shí)，上述心功能指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，特別是左心室的收縮功能和舒張功能，是心功能指標(biāo)中發(fā)生時(shí)間更早、程度更嚴(yán)重的變化。LVSP、LVEDP和±LVdP/dtmax是衡量心臟收縮和舒張功能的重要指標(biāo)，當(dāng)心肌收縮功能或舒張功能發(fā)生障礙時(shí)其值發(fā)生改變。研究結(jié)果顯示，大果木姜子油灌胃給藥預(yù)處理組的大鼠與疾病模型組比較，LVSP、±LVdP/dtmax明顯升高，LVEDP明顯降低，說(shuō)明大果木姜子油可以改善心肌缺血大鼠的心臟收縮和舒張功能障礙。

BNP首次從豬腦組織中提取出來(lái)[17]，然而主要來(lái)源是心室肌細(xì)胞，近年來(lái)已被納入心力衰竭診斷指南和診斷準(zhǔn)則，能反映心肌缺血損傷的程度，在臨床中被廣泛運(yùn)用于診斷心力衰竭和心肌缺血[18]。研究[19]表明，BNP和NT-proBNP在冠心病早期診斷、危險(xiǎn)分級(jí)和預(yù)后評(píng)價(jià)方面都具有重要的作用。本研究中，可以看到大果木姜子油灌胃給藥預(yù)處理組大鼠血清BNP和NT-proBNP顯著降低，說(shuō)明大果木姜子油可明顯降低心肌缺血大鼠心室分泌BNP和NT-proBNP情況。以上研究結(jié)果說(shuō)明大果木姜子油預(yù)處理組可明顯改善ISO致心肌缺血大鼠的心肌損傷程度。

綜上所述，大果木姜子油能明顯改善ISO致心肌缺血大鼠心功能、心電圖ST段變化以及降低血清BNP及NT-proBNP水平，提示其能減輕心肌缺血損傷，但其具體藥效作用機(jī)制有待進(jìn)一步探究。研究也為大果木姜子油及其為主要成分的中藥復(fù)方制劑在防治心肌缺血臨床應(yīng)用方面提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。