李娟莉 陸奕宇 蘇式兵
心肌缺血常見(jiàn)于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病,是由于心臟冠狀動(dòng)脈循環(huán)改變引起冠狀血流和心肌需求之間不平衡而導(dǎo)致的心肌損害。心肌缺血嚴(yán)重者可導(dǎo)致缺血局部的心肌梗死,甚至引起猝死。目前,臨床上尚缺乏能夠有效改善心肌缺血、預(yù)防心肌梗死,且安全的藥物。中藥復(fù)方碧血膠囊具有改善實(shí)驗(yàn)大鼠心功能和血流動(dòng)力學(xué)[1]和血液流變性[2]以及降低血脂的作用[3]。本研究采用大鼠急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)模型,通過(guò)測(cè)定用藥前后大鼠模型心電圖、心梗面積以及血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的變化,進(jìn)一步觀察了碧血膠囊對(duì)結(jié)扎大鼠冠狀動(dòng)脈造成心肌梗死的保護(hù)作用,為其臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
選用7 周齡的健康清潔級(jí)雄性SD 大鼠,體質(zhì)量(250±20)g,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,2010年5月購(gòu)入(動(dòng)物許可號(hào)SCXK2007-0005)。
將SD 大鼠隨機(jī)分為6 組,每組10 只,分別為:假手術(shù)組、急性心肌梗塞模型(AMI)組、碧血膠囊(原料藥的重量配比為:三七總皂苷5 份,絞股藍(lán)總皂苷5 份,竹葉提取物4 份,水蛭細(xì)粉20 份)高劑量組(968 mg/kg)和低劑量組(484 mg/kg),通心絡(luò)膠囊組(500 mg/kg),地爾硫卓靜脈滴注組[4.5 mg/(200 g·d),30~40 分鐘內(nèi)滴完]。由于在手術(shù)中出現(xiàn)結(jié)扎所致的出血、心律失常等,導(dǎo)致大鼠的死亡,各組大鼠最終的統(tǒng)計(jì)分析動(dòng)物數(shù)均為8 只。
按照文獻(xiàn)進(jìn)行模型制備[4]。實(shí)驗(yàn)大鼠各給藥組按照上述劑量每天1 次,灌胃1 周,各組最后統(tǒng)計(jì)分析的動(dòng)物數(shù)均為8 只。在各灌胃組末次給藥后2小時(shí)后手術(shù),地爾硫卓組在急性手術(shù)前10 分鐘尾靜脈注入。除假手術(shù)組開(kāi)胸過(guò)線(xiàn)但不結(jié)扎外,其余動(dòng)物行開(kāi)胸手術(shù)建立AMI 模型。具體方法是以1%戊巴比妥鈉腹腔麻醉,大鼠背位固定,連接記錄心電圖的記錄電極,頸部皮膚切開(kāi)氣管,連接C201 型動(dòng)物呼吸機(jī)。同時(shí)進(jìn)行左心室插管,待插管穩(wěn)定30 分后,剃光左側(cè)胸部毛發(fā),在胸部第二、三肋間偏左4~5 mm 處施開(kāi)胸術(shù),暴露心臟,剪開(kāi)心包,在左心耳根部下方2 mm 處進(jìn)針,結(jié)扎冠狀動(dòng)脈,肉眼觀察結(jié)扎線(xiàn)以下心肌立刻出現(xiàn)黑紫,即造成急性心肌缺血模型[5]。迅速關(guān)閉胸腔縫合,各組動(dòng)物均于結(jié)扎即刻或幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)ST 抬高或降低,有的可伴有T波抬高或降低,則結(jié)扎手術(shù)成功。若ST 段或T 波不抬高或不降低者棄之。
通心絡(luò)膠囊膠囊(國(guó)藥準(zhǔn)字219980015,石家莊以嶺藥業(yè));地爾硫卓(田邊制藥株氏會(huì)社日本大阪工廠生產(chǎn),天津田邊公司分裝,分裝批號(hào)0902002);碧血膠囊(每粒膠囊0.43 g,由上海埃克生物制品有限公司提供,批號(hào)080228);氯化硝基四氮唑藍(lán)NBT(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)F10091214);MDA、SOD、LDH 和CK 試劑盒,均購(gòu)于南京建成生物工程研究所。RM 6240 型生物信號(hào)處理采集處理系統(tǒng)和C201 型動(dòng)物呼吸機(jī):四川成都儀器廠;ECG-6511 心電圖機(jī):上海醫(yī)療電子儀器公司;Synergy2酶標(biāo)儀:美國(guó)伯騰儀器有限公司(BioTek)。
1.5.1 心電圖觀察 連接RM6240 型生物信號(hào)處理采集處理系統(tǒng),記錄心電圖(ECG),術(shù)畢,在5、10、30、60 分鐘分別進(jìn)行心電圖記錄,觀察T 波的變化。
1.5.2 組織病理學(xué)觀察 取下心臟稱(chēng)重,沿冠狀溝剪去大血管根部和心房,稱(chēng)左心室重,并將其均勻地橫斷切成5 片,置于N-BT 染液中,在37℃恒溫水浴箱中染色15 分鐘。測(cè)量每片心肌雙側(cè)梗死區(qū)(NBT 非染色區(qū))與非梗塞區(qū)(NBT 染色區(qū)),待梗死心肌界線(xiàn)清楚時(shí)立即取出,切取梗死心肌并稱(chēng)重。以梗死心肌與心室濕重或心臟重量的百分比做為心肌梗死面積(myocardial infarct size,MIS)[6]。
1.5.3 血清CK、LDH、SOD、MDA 含量的檢測(cè) 從大鼠腹主動(dòng)脈采血3 ml 并分離血清后,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明在BIOTEK 酶標(biāo)儀上檢測(cè)血清中LDH、CK、SOD、MDA 的含量。
數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5 軟件,所有結(jié)果均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,6 組資料間的上述指標(biāo)(T波、CK、SOD、MDA 及心梗面積)的組間比較,各組間整體分析用單因素ANOVA 方差分析,兩兩比較用LSD 檢驗(yàn)方法;LDH 應(yīng)用非參檢驗(yàn)Kruskal-Wallis方法分析;T 波的檢驗(yàn),用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析方法,P<0.05 為統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異有顯著性。
大鼠急性心肌缺血后,與缺血前相比,各組T波均顯著升高,并且隨著缺血時(shí)間的延長(zhǎng)有所恢復(fù);經(jīng)重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析,與AMI 組相比,假手術(shù)組,碧血膠囊高劑量組、碧血膠囊低劑量組、通心絡(luò)組、地爾硫卓組,各組在缺血的不同時(shí)間后的T波升高,都顯著低于AMI 組(P<0.01)。這表明各用藥組在不同的時(shí)間點(diǎn)均能降低急性缺血后所造成的T 波的升高,見(jiàn)表1。圖1分別顯示了碧血膠囊用藥組與AMI 組間T 波變化的區(qū)別。
如表2所示,大鼠急性心肌缺血后,與缺血前相比,各組LDH、CK 均升高。各用藥組CK 均降低,運(yùn)用單因素方差分析,F(xiàn)=1.62,P=0.047,這表明各組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。與AMI 組相比,運(yùn)用LSD 檢驗(yàn),結(jié)果顯示除碧血膠囊低劑量組(P=0.17 外),各組均有顯著性差異(高劑量組P=0.018,通心絡(luò)組P=0.007,地爾硫卓組P=0.005)。各用藥組血清LDH 與模型組相比,有降低趨勢(shì),運(yùn)用非參檢驗(yàn)Kruskal-Wallis 方法,P=0.07,這表明各組間均無(wú)顯著性差異。與模型組相比,其中各用藥組MDA 降低,運(yùn)用單因素方差分析,F(xiàn)=1.07,P=0.03,這表明各組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。與AMI 組相比,運(yùn)用LSD檢驗(yàn),結(jié)果顯示除碧血膠囊低劑量組(P=0.09 外),各組均有顯著性差異(高劑量組P=0.01,通心絡(luò)組P=0.005,地爾硫卓組P=0.004)。各用藥組血清SOD 與模型組相比,有增加趨勢(shì)。運(yùn)用單因素方差分析,F(xiàn)=1.2,P=0.8,這表明各組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
表1 碧血膠囊對(duì)大鼠急性心肌缺血T 波的影響(±s,mV,n=8)
表1 碧血膠囊對(duì)大鼠急性心肌缺血T 波的影響(±s,mV,n=8)
注:與AMI 組比較,aP<0.05,bP<0.01
組別 缺血前 缺血后0 min 缺血后10 min 缺血后30 min 缺血后45 min 缺血后60 min假手術(shù)組 133.4±15.2 141.8±15.1 142.7±17.3b 145.8±17.5b 144.5±19.2b 147.3±17.4 b AMI 組 120.7±4.0 260.8±43.0 309.6±19.7 322.9±20.0 350.7±30.9 345.4±30.1碧血膠囊高劑量組 132.0±10.7 172.5±16.9b 149.9±20.5b 154.1±21.2b 179.7±15.4b 171.0±12.6b碧血膠囊低劑量組 122.9±24.6 159.0±19.0b 167.7±30.0b 194.1±49.6b 188.1±45.7b 181.7±44.8b通心絡(luò)組 98.1±11.1 101.7±12.5b 130.2±15.2b 124.8±18.3b 141.4±18.6b 134.3±8.9b地爾硫卓組 127.7±17.9 160.2±30.1b 161.5±40.6b 163.4±33.7b 175.2±32.3b 159.4±27.5 b
圖1 AMI 組、碧血膠囊組結(jié)扎后T 波變化
表2 碧血膠囊對(duì)大鼠急性心肌缺血后血清LDH、CK、SOD 和MDA 的影響(±s,n=8)
表2 碧血膠囊對(duì)大鼠急性心肌缺血后血清LDH、CK、SOD 和MDA 的影響(±s,n=8)
注:與AMI 組比較,aP<0.05,bP<0.01
組別 LDH(U/L)CK(μ/ML)SOD(μ/ml)MDA(nmol/ml)797±108 0.7±0.12 151.6±22.7 0.86±0.19 AMI 組 1469±154 1.2±0.10 100.5±13.6 1.91±0.31假手術(shù)組碧血膠囊高劑量組 1006±78 0.7±0.12a 137.2±36.7 1.07±0.26a碧血膠囊低劑量組 971±95 0.9±0.08 111.2±33.8 1.35±0.19通心絡(luò)組 944±157 0.6±0.14b 148.6±24.8 0.90±0.23b地爾硫卓組 916±130 0.6±0.12b 142.1±22.7 0.80±0.11 b
如表3所示,心梗面積運(yùn)用單因素方差分析,F(xiàn)=1.32,P=0.000,這表明各組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。與AMI 組比較,碧血膠囊高劑量組(P=0.006)、通心絡(luò)組(P=0.000)、地爾硫卓(P=0.002)組均能顯著減少缺血所致的心肌梗死面積,碧血膠囊低劑量組(P=0.096)也能降低心肌梗死的面積,但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。圖2顯示了大鼠AMI 模型及各用藥組的心梗面積(NBT 染色)。
表3 碧血膠囊對(duì)大鼠心肌梗塞面積的影響(±s,n=8)
表3 碧血膠囊對(duì)大鼠心肌梗塞面積的影響(±s,n=8)
注:與AMI 組比較,aP<0.05,bP<0.01
組別 心室重量(g) 梗死心肌重量(g)假手術(shù)組——AMI 組 0.73±0.02 0.11±0.01b碧血膠囊高劑量組 0.67±0.01 0.07±0.01a碧血膠囊低劑量組 0.70±0.01 0.10±0.01通心絡(luò)組 0.66±0.02 0.02±0.00b地爾硫卓組 0.68±0.01 0.06±0.01 b
圖2 各組大鼠AMI 后心梗面積的變化
結(jié)扎大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支可引起急性心肌缺血及梗死。此法所致的急性心肌損后血流動(dòng)力學(xué)和心肌代謝的改變類(lèi)似于人類(lèi)嚴(yán)重急性心肌缺血或心肌梗死,且梗死發(fā)生快、缺血的范圍固定,故大鼠冠脈結(jié)扎法常用于抗心肌缺血藥物的研究[7-8]。本研究表明,與假手術(shù)組相比,急性心肌梗死組缺血后所致心電圖T 波高抬(超過(guò)0.1 mV),表明急性心肌缺血、梗死的模型成功建立。
本研究采用N-BT 組織化學(xué)染色法直接測(cè)定心肌梗死范圍,同時(shí)通過(guò)檢測(cè)T 波的改變和測(cè)定血清酶學(xué)指標(biāo)間接反映心肌梗死范圍及程度,結(jié)合抗脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo),綜合考察碧血膠囊抗心肌缺血作用。本實(shí)驗(yàn)證實(shí),碧血膠囊能降低T 波抬高程度,明顯抑制血清CK、LDH 水平升高,這表明碧血膠囊對(duì)冠脈結(jié)扎致大鼠急性心肌缺血具有良好的保護(hù)作用。
急性心肌缺血后,血清CK、LDH 活性明顯升高,代表細(xì)胞損傷的開(kāi)始,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡和組織壞死,所以酶的漏出被認(rèn)為是細(xì)胞完全壞死前的改變[9-10]。本實(shí)驗(yàn)證實(shí),碧血膠囊能顯著降低CK、LDH活性,與模型組相比,CK 活性的降低有顯著性差異。(LDH 有降低趨勢(shì),但無(wú)顯著性差異),與縮小心肌梗死面積相吻合。冠脈結(jié)扎致心肌缺血缺氧,活性氧簇產(chǎn)生增多,而活性氧簇觸發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)又加重心肌細(xì)胞損傷[11]。通過(guò)測(cè)定內(nèi)源性抗氧化酶如SOD 活性和過(guò)氧化脂質(zhì)MDA 的變化,間接評(píng)價(jià)活性氧簇對(duì)機(jī)體造成的損傷程度。本實(shí)驗(yàn)證實(shí),碧血膠囊能明顯抑制血清MDA 水平升高,與模型組相比,有顯著性差異,并能增加血清SOD 水平的趨勢(shì)。本研究表明碧血膠囊抗心肌缺血作用機(jī)制可能是通過(guò)改善心電圖,提高心肌對(duì)缺血損傷的耐受性,對(duì)抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),穩(wěn)定細(xì)胞膜,保護(hù)內(nèi)源性抗氧化酶活性而發(fā)揮作用。
碧血膠囊心肌缺血作用機(jī)制可能是通過(guò)改善心外膜抗心肌缺血的機(jī)制可能與其主要成分有關(guān)。碧血膠囊主要是由三七、水蛭、絞股藍(lán)組成。它具有活血化瘀,降低血液黏滯度,改善心肌缺血缺氧,降低血脂等作用[1-3]。現(xiàn)代藥理研究表明,三七的主要活性成分為三七總皂苷具有明顯的降低心肌耗氧量、改善心肌缺血、降血脂、防止動(dòng)脈粥樣硬化、抗心律失常等作用[10-11]。徐靈建等[12]報(bào)道了復(fù)方水蛭精膠囊能降低心肌缺血再灌后脂質(zhì)過(guò)氧化物,升高血清SOD 濃度,降低cAMP 值,降低全血黏度、血漿黏度、降低心肌梗死范圍。熊維生等[13]報(bào)道絞股藍(lán)的主要成份絞股藍(lán)皂苷能縮小家兔心肌梗死范圍,抑制心梗后游離脂肪酸升高,降低梗死心肌MDA 含量,并能抗缺血及再灌注損傷作用,其機(jī)理可能與抗脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)。
以上結(jié)果提示,碧血膠囊抗心肌缺血作用機(jī)制可能通過(guò)三七、絞股藍(lán)、水蛭等成分的共同作用,改善心電圖,提高心肌供血,對(duì)抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),穩(wěn)定細(xì)胞膜,保護(hù)內(nèi)源性抗氧化酶活性,從而降低MIS,進(jìn)而起到保護(hù)缺血心肌的作用,本研究為碧血膠囊防治冠心病心肌缺血,減少心肌梗死的發(fā)生率提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),其是否亦通過(guò)影響鈣超載以及其它調(diào)節(jié)發(fā)揮改善AMI 后心功能的藥理作用機(jī)制尚待進(jìn)一步較深入研究。
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