王雪芳, 劉艷明

(1. 河北北方學(xué)院生理教研室， 張家口 075000； 2. 中國(guó)人民解放軍251醫(yī)院心內(nèi)二科， 河北 張家口 075000)

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氧化苦參堿對(duì)急性心肌梗死家兔心功能和左心室重構(gòu)的影響*

王雪芳1△, 劉艷明2

(1. 河北北方學(xué)院生理教研室， 張家口 075000； 2. 中國(guó)人民解放軍251醫(yī)院心內(nèi)二科， 河北 張家口 075000)

目的：研究氧化苦參堿對(duì)急性心肌梗死家兔模型心功能及左心室重構(gòu)的影響。方法：采用結(jié)扎家兔左前降支建立急性心肌梗死模型，隨機(jī)分為3組(n=9)：假手術(shù)組、模型組、氧化苦參堿組，假手術(shù)組不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈。假手術(shù)組、模型組常規(guī)飼養(yǎng)，氧化苦參堿組在正常飼養(yǎng)基礎(chǔ)上用灌胃給藥氧化苦參堿1 ml/100 g，每日1次，分別在術(shù)后1周、4周觀察氧化苦參堿對(duì)家兔左心室腔內(nèi)直徑(D)、心室重量指數(shù)(VWI)、心室重量(VW)、體重(BW)、心輸出量(CO)和左心室收縮末期壓(LVESP)、左心室舒張末期壓(LVEDP)、左室內(nèi)壓變化率峰值(dp/dtmax)的影響。結(jié)果：與假手術(shù)組比較，模型組心臟游離左室壁梗死范圍由粉紅色變?yōu)樯钭仙?。術(shù)后1周模型組與假手術(shù)組相比CO減少(P<0.05) ，術(shù)后4周進(jìn)一步減少(P<0.01)。術(shù)后1周、4周氧化苦參堿組與模型組相比CO明顯增加(P<0.01)， dp/dtmax增加 (P<0.05)，LVESP 明顯升高(P<0.01)，LVEDP明顯下降(P<0.01)；術(shù)后4周氧化苦參堿組與模型組相比，D明顯減小(P<0.01)，VWI、VW減小(P<0.05)。結(jié)論：氧化苦參堿能增加急性心肌梗死后心輸出量，改善急性心肌梗死家兔左心室重構(gòu)參數(shù)，改善心功能指標(biāo)。

氧化苦參堿； 心肌梗死；左心室重構(gòu)；心輸出量; 家兔

在臨床上，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是指因持久而嚴(yán)重的心肌缺血所致的部分心肌急性壞死。其所產(chǎn)生的左心室重構(gòu)(left ventricular remodelving，LVRM)包括梗死區(qū)域室壁心肌變化和非梗死區(qū)域室壁心肌的變化, 容易產(chǎn)生左室擴(kuò)張、心衰、心律失常等心臟惡性事件的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)研究表明[1]，氧化苦參堿具有一定的改善心肌缺血/再灌注及明顯的抗心律失常等作用。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究氧化苦參堿對(duì)急性心肌梗死后心臟功能和左心室重構(gòu)的影響，為臨床應(yīng)用氧化苦參堿治療心臟疾病提供科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

1.5～2.0 kg家兔，雌雄不拘，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由中國(guó)醫(yī)科院動(dòng)物研究所提供。批號(hào)：20070506。河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室(20±2)℃標(biāo)準(zhǔn)飼料正常飼養(yǎng)。

1.2 儀器和試劑

哺乳類(lèi)動(dòng)物手術(shù)器械一套；RM6280多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠)；AP-641G壓力放大器(NIHON KOHDEN ，Japan)；電子天平(Sartorius，Germany)；壓力換能器(NIHON KOHDEN ，Japan)； XDH-3心電圖機(jī)(上海醫(yī)用電子儀器廠)。氧化苦參堿購(gòu)自寧夏紫荊花藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，青霉素注射液(華北制藥股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字：H13020431)。

1.3 造模、分組與給藥

按徐叔云[2-3]等方法，改良后建立AMI模型。以靜脈滴注3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后固定，連續(xù)觀察Ⅱ?qū)?lián)心電圖。徹底消毒左前胸，斜向上切開(kāi)家兔胸骨左緣皮膚及以下組織，開(kāi)胸器插入第四肋間，打開(kāi)心包手術(shù)線結(jié)扎家兔左冠脈前降支。術(shù)中觀察結(jié)扎后家兔左心室下壁心肌顏色逐漸由粉紅色變?yōu)樯钭仙?。心電圖顯示Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背型向上抬高≥0.25 mv則為AMI造模成功的標(biāo)志。術(shù)后快速縫合各層，每只家兔給予肌注青霉素7萬(wàn)U抗感染持續(xù)5 d。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因手術(shù)、麻醉意外等死亡的動(dòng)物均不列入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物內(nèi)。術(shù)后48 h存活且造模成功的36只AMI家兔隨機(jī)分為4組(n=9): AMI 1周模型組，AMI氧化苦參堿治療1周組，AMI 4周模型組，AMI氧化苦參堿治療4周組。另建立1周、4周假手術(shù)組，假手術(shù)組只穿線不結(jié)扎。氧化苦參堿組 每日以體重1 ml/100 g的劑量灌胃給藥一次，連續(xù)給4周。

1.4 心功能、左心室重構(gòu)參數(shù)測(cè)定

應(yīng)用RM6280多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)，進(jìn)行心功能、左心室重構(gòu)參數(shù)測(cè)定。靜脈滴注3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后進(jìn)行家兔左頸總動(dòng)脈插管術(shù)，參照文獻(xiàn)方法[4]測(cè)定家兔左心室腔內(nèi)直徑(diameter, D)、心室重量指數(shù)(ventricular weight index, VWI)、心室重量(ventricular weight, VW)、體重(body weight, BW)、心輸出量(cardiac output, CO)和左心室收縮末期壓(left ventricular end systolic pressure, LVESP)、左心室舒張末期壓(left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP)、左室內(nèi)壓變化率峰值(dp/dtmax)。測(cè)量家兔體重后迅速開(kāi)胸提取心臟，用一次性注射器將生理鹽水快速打入主動(dòng)脈充分沖洗心臟，分離心室后用電子天平稱心室重量后放入4%多聚甲醛固定液中固定心室，5 d后在心臟長(zhǎng)軸中點(diǎn)橫切心臟測(cè)量左心室室腔內(nèi)徑(D)，計(jì)算心室重量指數(shù)[5](VWI：心室重量/體重)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 一般情況

術(shù)后1周模型組、氧化苦參堿組食量減少、活動(dòng)少、反應(yīng)能力差、假手術(shù)組食量正常、反應(yīng)正常，3組體重比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后4周模型一般情況均進(jìn)一步減退，氧化苦參堿組食量恢復(fù)，假手術(shù)組一般情況正常，三組體重比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 各組ECG的變化

手術(shù)前，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體表心電圖，三組家兔ECG相比較無(wú)明顯差異，模型組ECG顯示ST-T段均弓背向上抬高，幅度均≥0.25 mv。術(shù)后1周，氧化苦參堿組與模型組ECG顯示ST-T段與術(shù)中相比有回落，但氧化苦參堿組ST-T段回落較模型組明顯。手術(shù)后4周，模型組ECG顯示ST-T段回落致正常水平，但同時(shí)ECG顯示出寬大的病理性Q波，氧化苦參堿組病理性Q波僅有1例，假手術(shù)組ECG沒(méi)有變化。

2.3 各組心功能參數(shù)的變化

術(shù)后1周，各組心功能參數(shù)無(wú)明顯變化，術(shù)后4周模型組與假手術(shù)組對(duì)比，CO下降(P<0.01，表1)，代表心室收縮功能的參數(shù)LVSEP和dp/dtmax明顯下降(P<0.05)，與舒張功能相關(guān)的LVEDP明顯增加(P<0.01)，這表明AMI后家兔的左心室收縮、舒張功能均明顯受到影響，心輸出量下降。術(shù)后4周氧化苦參堿組心輸出量(CO)升高(P<0.01)，LVSEP和dp/dtmax明顯升高(P<0.05或P<0.01)，LVEDP明顯減小(P<0.01)，這表明氧化苦參堿能明顯改善家兔AMI后心臟的功能。

2.4 各組動(dòng)物左心室重構(gòu)參數(shù)的變化

術(shù)后模型組與假手術(shù)組對(duì)比，家兔體重普遍有所下降，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表2)，氧化苦參堿組與模型組對(duì)比家兔體重均有所升高，這也可以反映出急性心肌梗死對(duì)家兔全身都具有一定的損害，氧化苦參堿能夠進(jìn)行整體的調(diào)節(jié)作用。術(shù)后4周模型組與假手術(shù)組對(duì)比，HW、VWI升高(P<0.05)，D明顯增大(P<0.01)；氧化苦參堿組，HW、VWI下降(P<0.05)；D減小(P<0.05)，這證明AMI后家兔心室腔明顯擴(kuò)大，氧化苦參堿組能夠改善這一進(jìn)程，有利于急性心肌梗死左心室的重構(gòu)。

Tab. 1 Heart function parameters of each group during different ±s, n=9)

CO: Cardiac output； LVESP: Left ventricular end-systolic pressure； LVEDP: Left ventricular end-diastolic pressure； dp/dtmax: Maximal rise/fall velocity of left ventricular pressure

*P<0.05,**P<0.01vssham operation group；##P<0.01vsmodel after 1 week group；△△P<0.01vsmodel after 4 week group

Tab. 2 Left ventricular remodeling parameters of each group during different ±s, n=9)

D: Diameter； BW: Body weight； VW: Ventricular weight； VWI: Ventricular weight index

*P<0.05,**P<0.01vssham operation group；#P<0.05vsmodel after 4 week group

3 討論

心功能和左心室重構(gòu)(left ventricular remodelling，LVRM)參數(shù)的改變是急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)后藥物治療效果好壞的關(guān)鍵指標(biāo)[6]。心肌梗死是以左心室重塑、擴(kuò)張為特點(diǎn)，同時(shí)伴隨著胚胎基因的激活所導(dǎo)致的一系列病理學(xué)改變，是各個(gè)國(guó)家導(dǎo)致住院和死亡的主要病因之一。AMI后LVRM介導(dǎo)的心力衰竭和惡性心律失常是導(dǎo)致惡性心臟事件發(fā)生的主要原因。從本實(shí)驗(yàn)可以看出，與假手術(shù)組對(duì)比，術(shù)后1周模型組CO減少(P<0.05) ，術(shù)后4周進(jìn)一步減少(P<0.01)。術(shù)后1周、4周氧化苦參堿組與模型組相比CO明顯增加(P<0.01)， dp/dtmax增加 (P<0.05)，LVESP 明顯升高(P<0.01)，LVEDP明顯下降(P<0.01)；術(shù)后4周氧化苦參堿組與模型組相比，D明顯減小(P<0.01)，VWI、 HW減小(P<0.05)。AMI后家兔左心室梗死區(qū)出現(xiàn)了明顯的水腫、出血、細(xì)胞腫脹。家兔呼吸急促，提示此時(shí)心臟的舒張順應(yīng)性減小，肺循環(huán)充血，結(jié)果也顯示左心室舒張末期壓力增高。這表明，左心室收縮和舒張功能受到了明顯的損傷。AMI后血液動(dòng)力學(xué)異常，同時(shí)AMI后血液動(dòng)力學(xué)異常的代償機(jī)制同時(shí)啟動(dòng)，并在代償過(guò)程中進(jìn)入惡性循環(huán)。心輸出量的大小是心臟正常生理功能的主要代表因素，AMI后心肌間質(zhì)纖維化、冠狀動(dòng)脈增厚等都會(huì)影響心輸出量的大小[7-8]。AMI發(fā)生早期(<6 h)，心臟收縮功能增強(qiáng)，對(duì)心功能低下起到一定的代償作用，但往往伴有心肌間質(zhì)膠原沉積，發(fā)生心肌纖維化使得心肌舒縮功能降低。AMI發(fā)生晚期，心外膜冠狀動(dòng)脈血流中斷，發(fā)生前向性缺血，其主要支配的心肌會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞凋亡和組織壞死?？僧a(chǎn)生嚴(yán)重的間質(zhì)纖維化，心肌內(nèi)毛細(xì)血管數(shù)量減少，氧彌散面積減少，心肌收縮功能?chē)?yán)重障礙[9-10]。在進(jìn)行氧化苦參堿灌胃1周、4周后與同周模型組相比結(jié)果發(fā)生了明顯改變， LVSEP和dp/dtmax明顯升高，LVEDP明顯下降，心輸出量回升。氧化苦參堿是中藥苦參的主要有效成分，國(guó)內(nèi)研究證明氧化苦參堿具有明顯的抗心律失常作用[11]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí)[12]，其機(jī)制可能與其影響鈉離子通道(INa) ，劑量依賴性抑制鈉電流，對(duì)KCl介導(dǎo)的外鈣電流也有抑制作用有關(guān)。AMI是急性心力衰竭常見(jiàn)的病因之一，往往誘發(fā)嚴(yán)重的心律失常，氧化苦參堿可以明顯延長(zhǎng)心肌的有效不應(yīng)期，提高心肌舒張期興奮閾值，而提高心肌舒張期興奮閾值能降低心肌細(xì)胞自律性減少觸發(fā)活動(dòng)、減少心律失常發(fā)生的機(jī)會(huì)。故推測(cè)氧化苦參堿可能是通過(guò)降低心肌細(xì)胞自律性減少觸發(fā)活動(dòng)、穩(wěn)定跨膜電位，減少心肌細(xì)胞的進(jìn)行性損傷和氧自由基清除劑作用來(lái)保護(hù)心功能的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，氧化苦參堿對(duì)于糾正左心室重構(gòu)血液動(dòng)力學(xué)異常，阻止左心室擴(kuò)大和心功能降低的進(jìn)行性過(guò)程具有重要作用。

從心臟的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)及心臟本身質(zhì)量上來(lái)看，左心室重構(gòu)是心力衰竭的病理學(xué)特征，左室重構(gòu)不僅使AMI患者左室功能?chē)?yán)重受損，并發(fā)癥增多，而且死亡率亦明顯增加，因此抗心室重構(gòu)已成為當(dāng)前心血管領(lǐng)域中最為重要的研究?jī)?nèi)容[13-14]。左心室重構(gòu)的初期，血流動(dòng)力學(xué)的改變和神經(jīng)內(nèi)分泌的激活使心臟發(fā)生一系列的變化，區(qū)域性室壁擴(kuò)張導(dǎo)致的梗死擴(kuò)展，此時(shí)期經(jīng)證實(shí)常發(fā)生在AMI后3 h至6周左右[15]，心肌細(xì)胞肥厚伴有長(zhǎng)寬比例的增加，結(jié)果形成一種細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)不良的細(xì)胞，這種心肌細(xì)胞收縮功能明顯下降，形態(tài)發(fā)生擴(kuò)張性改變，室腔增大，而左心室室腔容積的增加是AMI后生存率的危險(xiǎn)因子。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，AMI后4周家兔左心室腔內(nèi)直徑(D)明顯增大、VWI、HW增加，而在使用氧化苦參堿后左心室腔內(nèi)直徑明顯減小，VWI、HW明顯下降，這說(shuō)明氧化苦參堿可以改善AMI后的梗死段心肌膨脹以及非梗死段心肌細(xì)胞反應(yīng)性肥厚狀態(tài)及心肌細(xì)胞收縮功能使得心室腔容積減小降低AMI后心臟的損害。

綜上，本研究結(jié)果表明氧化苦參堿能明顯改善家兔AMI后心臟的功能狀態(tài)，增加急性心肌梗死后心輸出量，改善AMI后心功能各項(xiàng)參數(shù)，提示氧化苦參堿能夠降低AMI后介導(dǎo)的心律失常和心力衰竭的發(fā)生，為臨床限制或逆轉(zhuǎn)AMI后心功能改變及左室重構(gòu)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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Effect of Oxymatrine on cardiac function and left ventricular remodeling in rabbits after acute myocardial infarction

WANG Xue-fang1， LIU Yan-ming2

(1. Department of Physiology, Hebei North University, Zhangjiakou 075000; 2. Department of Cardiology Ⅱ, the Chinese People’s Liberation Army 251 Hospital, Zhangjiakou 075000, China)

Objective: To observe the effect of Oxymatrine on left cardiac function and ventricular remodeling in rabbits after acute myocardial infarction. Methods: Ligation of the left anterior descending artery was adopted to establish acute myocardial infarction model，forty eight rabbits were randomized into the sham operation group，model group and Oxymatrine group．Eight models were successfully established in each group. the sham operation group and model group were given conventional feed. Oxymatrine were gavage administration 0.5 ml/100 g, once a day, lasted for 4 weeks. Respectively in postoperative week, and three weeks, to observe the Oxymatrine on cardiac output (CO) , left ventricular end systolic pressure (LVESP), left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP), left indoor pressure change rate peak (dp/dtmax), and left ventricular cavity internal diameter (D), ventricular weight index (VWI),ventricular weight (VW). Results: Left ventricular anterior wall was from red to deep purple, electrocardiogram showed Ⅱ guide ST-segment camber up ≥ 0.25 mv. Postoperative week in Oxymatrine group compared with model group, LVESP increased significantly (P<0.01), LVEDP decreased obviously (P<0.01); After three weeks in Oxymatrine group compared with model group, VW, VWI decreased(P<0.05), D significantly reduced (P<0.01); LVESP increased significantly (P<0.01), LVEDP decreased obviously (P<0.01); dp/dtmax, CO increased (P<0.05). Conclusion: After acute myocardial infarction in rabbit Oxymatrine can improve the left ventricular reconstruction parameters, increase cardiac output, and improve cardiac function.

Oxymatrine； acute myocardial infarction； left ventricular remodeling； cardiac output； rabbits

河北省教育廳青年基金資助項(xiàng)目(SQ132004)；河北北方學(xué)院青年基金資助項(xiàng)目(Q2013032)

2014-10-27 【修回日期】2015-03-03

R542.22

A

1000-6834(2015)02-123-004

10.13459/j.cnki.cjap.2015.02.008

△【通訊作者】Tel： 18931336696； E-mail： wxfang 2003@163.com