彭 麗,陸 麗,張旭強(qiáng),甘 平,何 旭,陳俊雅,彭 芳*
(1.德宏州芒市人民醫(yī)院麻醉科,云南德宏 678400;2.大理學(xué)院藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院,云南大理 671000)
美洲大蠊提取物CⅡ-3對(duì)大鼠心律失常的保護(hù)作用
彭 麗1,陸 麗2,張旭強(qiáng)2,甘 平2,何 旭2,陳俊雅2,彭 芳2*
(1.德宏州芒市人民醫(yī)院麻醉科,云南德宏 678400;2.大理學(xué)院藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院,云南大理 671000)
目的:研究美洲大蠊提取物CⅡ-3對(duì)烏頭堿致大鼠心律失常的保護(hù)作用,并初步探討其作用機(jī)制。方法:采用股靜脈注射烏頭堿誘發(fā)大鼠心律失常,觀察CⅡ-3對(duì)烏頭堿致VP、VT、VF、CA用量和VP、VT、VF、CA發(fā)生率及心律失常評(píng)分的影響,測定大鼠血清中CK和LDH的活性。結(jié)果:一定劑量的CⅡ-3可以提高烏頭堿所致大鼠VP、VT、VF、CA的用量(P<0.05,0.01),能降低大鼠VT、VF、CA的發(fā)生率及大鼠心律失常評(píng)分,降低血清中CK的活性(P<0.05,0.01),但對(duì)LDH的活性影響甚小(P> 0.05)。結(jié)論:CⅡ-3對(duì)烏頭堿誘導(dǎo)的大鼠心律失常具有一定的保護(hù)作用。
美洲大蠊;CⅡ-3;心律失常;烏頭堿
近年來隨著我國對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)藥資源研究開發(fā)的重視,學(xué)者們對(duì)蜚蠊科昆蟲進(jìn)行了系列的研究,并取得一定的成果。已有研究表明,從美洲大蠊中提取制備的心脈隆注射液(XML)具有溫和持久的強(qiáng)心、升壓作用,同時(shí)能增加心輸出量及改善微循環(huán)和興奮呼吸等作用〔1-4〕,提示美洲大蠊中具有較好的心血管活性物質(zhì)。為了從美洲大蠊中尋找心血管活性作用強(qiáng)且安全性高的新型治療心血管疾病的藥物,有必要對(duì)美洲大蠊提取物做更進(jìn)一步的研究。CⅡ-3是大理學(xué)院藥學(xué)工作者采用新工藝從美洲大蠊中提取分離得到的物質(zhì),我們就其對(duì)烏頭堿所致大鼠心律失常是否有保護(hù)作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),為開發(fā)美洲大蠊系列藥物提供依據(jù),也為研制心血管疾病藥物打下一定的基礎(chǔ)。
1.1動(dòng)物Sprague-Dawley(SD)大鼠,雌雄各半,體重180~220 g,購自中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué),合格證號(hào):SCXK(渝)2007003。實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。
1.2儀器BL-420E+生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司);1.0型高速低溫離心機(jī)(德國Heraeus),XW-80A型漩渦混合器(上海精科實(shí)業(yè)有限公司);JH-C-06-04型紫外分光光度計(jì)(上海青華科技儀器有限公司);HS21-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(北京長安科學(xué)儀器廠)。
1.3試劑與藥品乳酸脫氫酶(LDH)測試盒(批號(hào):20100720);肌酸激酶(CK)測試盒(批號(hào):20100724),以上試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。烏頭堿(上海融禾醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司;批號(hào):100324);鹽酸胺碘酮片(江蘇晨牌藥業(yè)有限公司;批號(hào):100104)。美洲大蠊提取物CⅡ-3由大理學(xué)院劉光明教授提供。
2.1連續(xù)恒速靜注烏頭堿誘發(fā)大鼠心律失?!?-9〕
取健康的SD大鼠50只,雌雄各半,隨機(jī)分為5組,每組10只,分別為陰性對(duì)照組(0.5%CMC-Na 10 mL/kg)、陽性對(duì)照組(胺碘酮5 mg/kg)、CⅡ-3高、中、低劑量組(分別為100 mg/kg;50 mg/kg;25 mg/ kg)。各組大鼠均灌胃給藥,給藥容量10 mL/kg,每日一次,連續(xù)給藥7 d,于末次給藥60 min后,用25%烏拉坦(4 mL/kg)腹腔麻醉,仰臥固定,用BL-420E+生物信號(hào)采集系統(tǒng)記錄Ⅱ?qū)?lián)心電圖(ECG),穩(wěn)定10 min,棄去ECG不正常的大鼠。暴露股靜脈,將濃度為10μg/mL烏頭堿以0.1 mL/min用恒流泵經(jīng)股靜脈滴注,記錄大鼠出現(xiàn)室性早博(VP)、室性心動(dòng)過速(VT)、心室纖顫(VF)及心臟停搏(CA)的時(shí)間,然后計(jì)算出現(xiàn)VP、VT、VF、CA時(shí)烏頭堿累積用量(μg/kg)。
2.2一次靜注烏頭堿誘發(fā)大鼠心律失?!?0-13〕取健康的SD大鼠50只,雌雄各半,隨機(jī)分為5組,每組10只,分別為陰性對(duì)照組(0.5%CMC-Na 10 mL/ kg)、陽性對(duì)照組(胺碘酮5 mg/kg)、CⅡ-3高、中、低劑量組(分別為100 mg/kg;50 mg/kg;25 mg/kg)。各組大鼠均灌胃給藥,給藥容量10 mL/kg,1次/d,連續(xù)給藥7 d,于末次給藥60 min后,用25%烏拉坦(4 mL/kg)腹腔麻醉,仰臥固定,用BL-420E+生物信號(hào)采集系統(tǒng)記錄Ⅱ?qū)?lián)ECG,穩(wěn)定10 min,每組均棄去2只ECG不正常的大鼠。暴露股靜脈,從股靜脈注入烏頭堿30μg/kg,5 s內(nèi)注射完,記錄ECG 30 min。記錄各組動(dòng)物VP、VT、VF、CA的發(fā)生率及計(jì)算心律失常評(píng)分。然后眼球取血,3 500 r/min,4℃低溫離心15 min,取血清備用。按試劑盒測定大鼠血清中LDH和CK活性。心律失常評(píng)分法:采用Curtis.Walker法結(jié)合Mest法。在每段觀察時(shí)間內(nèi)取其最嚴(yán)重的一種心律失常相對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)作為其心律失常評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:0分,無心律失常;1分,房性心律失常,偶發(fā)室性早博;2分,室性早博二聯(lián)律,三聯(lián)律,頻發(fā)室性早博,Ⅱ°房室傳導(dǎo)阻滯;3分,短陣室性心動(dòng)過速,多源室性早博;4分,室性心動(dòng)過速,Ⅲ°房室傳導(dǎo)阻滯;5分,心室纖顫、死亡。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS11.5處理,多組均數(shù)間比較采用One-way ANOVA,兩組樣本率比較用Fishers確切概率法。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
4.1 CⅡ-3對(duì)連續(xù)恒速靜注烏頭堿致大鼠心律失常的影響由表1可見,與陰性對(duì)照組比較,CⅡ-3高劑量組能提高烏頭堿所致大鼠VP的用量(P< 0.05);CⅡ-3中、高劑量組能提高烏頭堿所致大鼠VT的用量,其中劑量組的效果更明顯(P<0.01);CⅡ-3三個(gè)劑量組均能提高烏頭堿所致大鼠VF的用量(P<0.05),以中、高劑量組的效果更明顯(P<0. 01);CⅡ-3中、高劑量組能顯著提高烏頭堿所致大鼠CA的用量(P<0.05)。但CⅡ-3組對(duì)抗VP、VF、CA作用效果均明顯弱于胺碘酮組(P<0.01)。
表1 CⅡ-3對(duì)連續(xù)恒速靜注烏頭堿致大鼠VP、VT、VF、CA的影響
表1 CⅡ-3對(duì)連續(xù)恒速靜注烏頭堿致大鼠VP、VT、VF、CA的影響
*P<0.05,**P<0.01與陰性對(duì)照組比較;#P<0.05,##P<0.01與胺碘酮組比較
組別 劑量/(mg/kg) 烏頭堿的閾劑量/(μg/kg)VP VT VF CA陰性對(duì)照組 — 27.45±0.51## 31.53±2.73 37.25±1.53## 44.40±8.65##胺碘酮組 5.0 48.72±0.58** 53.68±2.20** 84.42±5.89** 110.85±16.65** CⅡ-3低劑量組 25.0 29.64±3.57## 35.32±1.96 45.03±1.66*## 53.56±11.65## CⅡ-3中劑量組 50.0 31.23±5.88## 39.15±4.73** 54.62±6.20**## 62.63±10.45*## CⅡ-3高劑量組 100.0 35.24±3.21*## 38.25±2.82* 59.83±6.84**## 68.26±9.45*##
4.2 CⅡ-3對(duì)一次靜注烏頭堿致大鼠心律失常的影響由表2、3可見,CⅡ-3低劑量組略能降低烏頭堿致大鼠VT、VF、CA的發(fā)生率,但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;CⅡ-3中劑量組能降低烏頭堿致大鼠VT、VF、CA的發(fā)生率(P<0.05);CⅡ-3高劑量組能降低烏頭堿致大鼠VF、CA的發(fā)生率(P<0.05)。CⅡ-3中、高劑量組能降低大鼠心律失常的嚴(yán)重程度(P<0.05),其中CⅡ-3中劑量組作用效果更明顯(P<0.01)。由表3可見,與陰性對(duì)照組比較,CⅡ-3高、中劑量組與胺碘酮組一樣能降低CK活性(P<0.05)。CⅡ-3三個(gè)劑量組LDH活性略低于模型對(duì)照組,但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表2 CⅡ-3對(duì)一次靜注烏頭堿致大鼠心律失常發(fā)生率及心律失常評(píng)分的影響(
表2 CⅡ-3對(duì)一次靜注烏頭堿致大鼠心律失常發(fā)生率及心律失常評(píng)分的影響(
*P<0.05,**P<0.01與陰性對(duì)照組比較;#P<0.05,##P<0.01與胺碘酮組比較
組別 劑量/(mg/kg) 發(fā)生率/% 心律失常評(píng)分VP VT VF CA陰性對(duì)照組 — 100.0# 87.5# 87.5## 75.0## 4.50±1.41##胺碘酮組 5.0 50.0* 12.5* 0.0** 0.0** 0.88±1.36** CⅡ-3低劑量組 25.0 100.0 75.0 62.5# 62.5# 3.75±2.05## CⅡ-3中劑量組 50.0 100.0 37.5* 25.0* 25.0* 2.25±1.83** CⅡ-3高劑量組 100.0 87.5 50.0 25.0* 25.0* 2.37±1.92*
表3 CⅡ-3對(duì)一次靜注烏頭堿致心律失常大鼠血清中CK和LDH活性的影響(
表3 CⅡ-3對(duì)一次靜注烏頭堿致心律失常大鼠血清中CK和LDH活性的影響(
*P<0.05,與陰性對(duì)照組比較;#P<0.05,與胺碘酮組比較
組別 劑量/(mg/kg) CK/(U/mL) LDH/(U/mL)陰性對(duì)照組 — 1.57±0.23# 5.78±1.13胺碘酮組 5.0 1.04±0.27* 4.98±0.83 CⅡ-3低劑量組 25.0 1.49±0.23# 5.71±0.19 CⅡ-3中劑量組 50.0 1.13±0.29* 4.99±0.57 CⅡ-3高劑量組 100.0 1.18±0.14* 5.17±0.63
目前,烏頭堿誘導(dǎo)心律失常是用來篩選抗心律失常藥物常用的模型之一。烏頭堿致心律失常的機(jī)制〔14-17〕為烏頭堿能激活心肌細(xì)胞的快Na+通道,使Na+通道開放,加速心肌細(xì)胞Na+內(nèi)流,促使細(xì)胞膜去極化,提高心臟起搏點(diǎn)及房室束浦肯野系統(tǒng)的自律性,從而形成一源性或多源性異位節(jié)律。另外還可以明顯增加鈣離子內(nèi)流,抑制外向鉀電流,使復(fù)極時(shí)間延長,超過原有動(dòng)作電位時(shí)程(APD)的20%,增加后除極發(fā)生率,引起折返激動(dòng),最終導(dǎo)致心律失常的發(fā)生。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明一定濃度的CⅡ-3可以提高烏頭堿所致大鼠VP、VT、VF、CA的用量(P<0.05),能降低大鼠VT、VF、CA的發(fā)生率和心律失常評(píng)分(P< 0.05),說明CⅡ-3對(duì)烏頭堿誘導(dǎo)的心律失常有較好的保護(hù)作用。
烏頭堿導(dǎo)致心律失常時(shí)可損害血管內(nèi)皮功能及心肌細(xì)胞,引起血清中CK和LDH增高。LDH是一種寡聚酶,可催化乳酸及丙酮酸的可逆轉(zhuǎn)化。該酶廣泛分布在心肌、紅細(xì)胞、骨骼肌和肝臟中,它在細(xì)胞液中的含量非常豐富,因而所催化的反應(yīng)非常迅速,是細(xì)胞呼吸鏈上的重要生物酶。心肌細(xì)胞受到損害,導(dǎo)致組織缺氧,細(xì)胞糖酵解作用旺盛,丙酮酸在其作用下轉(zhuǎn)變成乳酸的過程加強(qiáng),LDH活性的升高意味著無氧酵解過程加強(qiáng),有氧氧化過程受抑制,能量供應(yīng)障礙,反應(yīng)能力下降。CK是心肌細(xì)胞線粒體內(nèi)外能量轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵酶,它將直接影響心肌細(xì)胞的能量貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)及利用,從而影響心臟的收縮功能。其活性增加被認(rèn)為是心肌細(xì)胞損傷最敏感的指標(biāo)之一。所以本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠血清中的CK和LDH活性進(jìn)行了測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CⅡ-3能降低血清中CK活性(P<0.05),說明CⅡ-3對(duì)烏頭堿致大鼠心肌細(xì)胞損害有防治作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CⅡ-3只能部分降低LDH的活性,與陰性對(duì)照組比較,沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其原因可能是LDH廣泛分布在心肌、紅細(xì)胞、骨骼肌和肝臟中,當(dāng)烏頭堿導(dǎo)致大鼠心律失常的同時(shí)也損傷了其它組織器官,進(jìn)而使大鼠血清中LDH的活性大大增強(qiáng),而一定量的CⅡ-3不能完全抵抗LDH的這種活性。
本實(shí)驗(yàn)表明,CⅡ-3對(duì)烏頭堿誘導(dǎo)的大鼠實(shí)驗(yàn)性心律失常具有較好的保護(hù)作用,其作用可能與離子通道和抗脂質(zhì)過氧化有關(guān),其具體的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
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*通信作者:彭芳,教授,碩士研究生導(dǎo)師.
(責(zé)任編輯 毛本勇)
Protective Effect of Periplaneta Americana Extract CⅡ-3 against Arrhythmia in Rats PENG Li1,LU Li2,ZHANG Xuqiang2,GAN Ping2,HE Xu2,CHEN Junya2,PENG Fang2*
(1.Department of Anesthesiology,People's Hospital of Mangshi,Dehong,Yunnan 678400,China; 2.School of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China)
Objective:To explore the protective effect and mechanism of CⅡ-3 extracted from Periplaneta americana against arrhythmia induced by aconitine in rats.Methods:Arrhythmia in rat was induced by aconitine with femoral vein injection,with different doses of CⅡ-3 treatment,the incidence rates of ventricular premature beats(VP),ventricular tachycardia(VT),ventricular fibrillation(VF)and cardiac arrest(CA)were recorded,and the arrhythmia score,activity of CK and LDH were detected.Results: The amount of aconitine in inducing VP,VT,VF and CA was increased after CⅡ-3 treatment,which showed decreased incidences of VT,VF,CA and the arrhythmia score,as well as the the activity of CK(P<0.05).However,there was no influence of CⅡ-3 on the activity of LDH.Conclusion:The data demonstrated that there was remarkable protective effect of CⅡ-3 against arrhythmia induced by aconitine in rats.
Periplaneta americana;CⅡ-3;arrhythmia;aconitine
R 285.5
A
1672-2345(2011)12-0006-04
2011-06-08
2011-09-15
彭麗,主治醫(yī)師,主要從事麻醉醫(yī)學(xué)研究.