趙紅云 華會明 遲天燕 裴月湖 潘進進 辛明慧 鄒莉波
黃芩苷(Baicalin,C21H18O11)具有抑菌、抗動脈粥樣硬化、減輕心肌缺血再灌注損傷等多方面的藥理作用[1],但其水溶性極?。?],還未見注射劑上市。黃芩苷衍生物經(jīng)黃芩苷前體制備而成,具有較好的水溶性,有條件開發(fā)成為注射制劑。本實驗采用大鼠心肌缺血再灌注損傷模型,考察靜脈注射黃芩苷衍生物對心肌缺血再灌注損傷大鼠心功能及心肌梗死范圍的影響,為黃芩苷衍生物注射制劑的研發(fā)提供實驗依據(jù)。
Wistar大鼠,雄性,SPF級,體質(zhì)量(290±10)g,軍事醫(yī)學科學院實驗動物中心提供,合格證號:SCXK(軍)2007-004。動物由沈陽藥科大學實驗動物中心負責常規(guī)飼養(yǎng):所有動物均飼養(yǎng)在恒溫(24±2)℃、恒濕(55±5)%、保持12 h/12 h晝夜節(jié)律的條件下,自由進食飲水;飼養(yǎng)密度為5只/籠,排除飲食及環(huán)境等所有可能對實驗結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的因素。
將60只Wistar大鼠隨機分為6組,即假手術(shù)組、模型組、維拉帕米0.5 mg/kg組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組。各組于缺血前10 min和再灌注前10 min內(nèi)通過股靜脈注射給藥,假手術(shù)組、模型組注射等容積生理鹽水。
按文獻[3-5]的方法略加改良進行。于3、4肋間靠近胸骨左緣0.5 cm處打開大鼠胸腔,暴露心臟,剪破心包膜,平左心耳下緣2 mm處,在肺動脈圓錐左緣進針,穿過心肌層(深度控制為1.5~2.0 mm,寬度控制為2.0~3.0 mm),從左心耳右緣中部出針。穩(wěn)定10 min后,結(jié)扎左冠狀動脈前降支(ligating left anterior descending,LAD),立即將心臟送回胸腔,拉緊荷包縫合線以關(guān)閉胸腔。
以心電圖顯示ST段抬高、QRS波變高變寬和心肌變?yōu)榍嘧仙珵榻Y(jié)扎成功的標準[6]。缺血30 min后LAD再通,以缺血區(qū)心肌變紅、抬高的ST段回落和QRS波振幅逐漸降低為LAD再通成功標準。再灌注120 min后結(jié)束實驗[6]。
黃芩苷衍生物由沈陽藥科大學天然藥物化學教研室提供(含量70%),鹽酸維拉帕米注射液購自上海禾豐制藥有限公司,紅四氮唑(TTC)購自天津市科密歐化學試劑開發(fā)中心。
1.4.1 血流動力學 股動脈插管及心導管的遠端均連接 YPJ01型壓力換能器,將信號輸入到RM6240多道生理信號采集處理系統(tǒng),以監(jiān)測大鼠血壓和左心室血流動力學變化。觀察指標包括:左心室收縮壓(LVSP)、左心室內(nèi)壓最大上升速率(+dp/dt max)、左心室內(nèi)壓最大下降速率(-dp/dt max)、心率(HR)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)及平均動脈壓(MAP)。
1.4.2 心肌梗死范圍測定 參考文獻[7]方法進行。以梗死區(qū)心肌濕重占左心室及全心濕重的百分比表示心肌梗死范圍。
各組大鼠血流動力學指標于缺血前差異無統(tǒng)計學意義。缺血30 min及再灌注30、60、90、120 min時,與假手術(shù)組相比,缺血再灌注組大鼠各項血流動力學指標有顯著改變,表現(xiàn)為:LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max、SBP、DBP、MAP 進行性降低,HR 進行性減慢。與I/R組相比,黃芩苷衍生物可劑量依賴性地抑制各時間點的LVSP、±dp/dt max的降低。缺血30 min時,黃芩苷衍生物各組對血壓無影響,再灌注期間其可顯著抑制SBP、DBP、MAP的進行性降低。缺血30 min至再灌注60 min期間,黃芩苷衍生物對心率無顯著影響,再灌注90 min及120 min時,其180 mg/kg組可顯著抑制心率過度減慢。與同一時間點缺血再灌注組比較,維拉帕米組大鼠缺血30 min時心率顯著減慢,再灌注期間心率變化差異無統(tǒng)計學意義。見圖1。
實驗結(jié)果如圖2所示,與模型組相比,維拉帕米組可顯著縮小心肌梗死范圍;劑量依賴性地縮小心肌梗死比例,梗死區(qū)重/左心室重:模型組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組的梗死范圍分別為(33.1±6.0)、(29.9±5.4)、(24.8±5.0)及(22.3±3.4)%;梗死區(qū)重/全心重:模型組、黃芩苷衍生物45、90及180 mg/kg組的梗死范圍分別為(21.5±3.9)、(19.9±3.8)、(16.9±3.2)及(15.3±2.8)%。見圖2。
心臟的工作性能主要取決于心室肌的收縮和舒張性能[8],常以LVSP和+dp/dt max反映左心室的收縮功能,以-dp/dt max反映左心室的舒張功能。+dp/dt max是一種評價心肌收縮性能急性改變的可靠而靈敏的指標[9];在動脈壓不變或降低的情況下,-dp/dt max降低則表示心室舒張功能異常。LVSP是間接反映心肌收縮時射血效能的指標,若心肌收縮功能嚴重減弱,LVSP過低,會導致心臟“泵”的功能衰竭。因此,增強心肌收縮力,提高+dp/dt max及LVSP,可使心臟的“泵”功能得以改善,心輸出量增加,而最終發(fā)揮治療心肌缺血的作用。維拉帕米是治療心肌缺血實驗中較常用的陽性對照藥,用以證明實驗的可信性及實驗體系的穩(wěn)定性。本實驗中發(fā)現(xiàn),缺血再灌注組心肌舒縮功能明顯下降,與假手術(shù)組比較LVSP、+dp/dt max及-dp/dt max隨再灌注時間延長而進行性降低。同時,血壓和心率也顯著降低。注射黃芩苷衍生物后,LVSP、+dp/dt max及-dp/dt max較缺血再灌注組顯著升高,且180 mg/kg作用與維拉帕米相當,明顯改善了心肌的舒縮功能。此外,黃芩苷衍生物對缺血再灌注后心率的過度減慢有一定的恢復作用,并能顯著改善再灌注后SBP、DBP和MAP的降低。這可能與黃芩苷衍生物能加強心肌舒縮功能,提高心輸出量有關(guān)。提示黃芩苷衍生物能顯著改善心肌缺血再灌注損傷時的血流動力學變化,對心功能有一定的保護作用。
在定量組織學方法測定心肌梗死范圍的研究中,多采用梗死區(qū)占左心室或全心的百分比來表示梗死范圍的大小,可直接客觀地反映藥物對缺血心肌的保護作用。在本實驗采用TTC染色法及稱重法對心肌梗死范圍進行了評價。實驗結(jié)果顯示,與缺血再灌注組相比,黃芩苷衍生物可顯著縮小心肌梗死范圍,提示其對缺血再灌注損傷心肌有明顯的保護作用。
綜上所述,靜脈注射黃芩苷衍生物對結(jié)扎冠狀動脈左前降支所致的大鼠心肌缺血再灌注損傷有保護作用。其作用機制有待于進一步深入研究。
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