賈成林，吳丹丹，李 黎，崔金剛，陳 瑜，張 騰

·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)論著/研究·

三七皂苷對(duì)異丙腎上腺素所誘導(dǎo)小鼠陣發(fā)性房顫的預(yù)防作用

賈成林，吳丹丹，李 黎，崔金剛，陳 瑜，張 騰

目的 探索三七皂苷(PNS)對(duì)大劑量異丙腎上腺素(ISO)所誘導(dǎo)的陣發(fā)性房顫發(fā)生的預(yù)防作用，為PNS在預(yù)防房顫發(fā)生的臨床應(yīng)用中提供理論依據(jù)。方法 將C57BL/6雄性小鼠隨機(jī)分為正常組、模型組和治療組，于造模前0.5 h分別腹腔注射等體積的PBS、PNS，監(jiān)測(cè)小鼠2 h內(nèi)動(dòng)態(tài)心電圖的變化情況，分析房顫發(fā)生頻率及持續(xù)時(shí)間；檢測(cè)造模1.5 h后各組小鼠血漿中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)的水平。結(jié)果 與模型組相比，PNS顯著降低期前收縮的總發(fā)生率，且預(yù)防陣發(fā)性房顫的發(fā)生；同時(shí)PNS降低血漿中MDA與hs-CRP的水平，增加血漿SOD水平。結(jié)論 PNS有效地預(yù)防大劑量ISO所誘導(dǎo)的陣發(fā)性房顫的發(fā)生并顯著降低期前收縮的發(fā)生率，同時(shí)PNS能夠顯著改善氧化應(yīng)激，降低血漿中hs-CRP水平。

房顫；心律失常；異丙腎上腺素；三七皂苷；小鼠

心律失常即心臟沖動(dòng)的頻率、節(jié)律、起源部位、傳導(dǎo)速度或激動(dòng)次序的異常。其中，房顫是最常見的嚴(yán)重心律失常之一。流行病調(diào)查顯示，房顫的發(fā)生隨著年齡的增長(zhǎng)，其發(fā)生率逐漸增加，60歲以下的成年人發(fā)生率小于1%，而75歲～84歲老年人中，房顫的發(fā)生率高達(dá)12%[1]。我國(guó)每年因房顫住院的病人超過(guò)心動(dòng)過(guò)緩性心律失常或嚴(yán)重室性心律失常病人的2倍[2]。且房顫病人遠(yuǎn)期腦卒中、心力衰竭和全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)均增加，與竇性心率相比，其死亡率增加一倍。然而，目前傳統(tǒng)的抗心律失常藥物，在心率/心律控制治療時(shí)病人生存率無(wú)明顯的差異，而藥物不良事件發(fā)生率卻在不斷升高[3]。因此，新藥尤其是中醫(yī)藥的研究成為預(yù)防房顫發(fā)生新的切入點(diǎn)。

三七為五加科(Araliaceae)多年生草本植物三七(panaxnotoginseng Burk.F.H.Chen)的根，是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴藥材，具有活血化瘀、消腫止痛的功效，其中三七皂苷是三七主要的有效活性成分。研究表明三七皂苷(PNS)廣泛應(yīng)用于心血管疾病的預(yù)防治療中，如動(dòng)脈粥樣硬化[4-5]、高血壓[6]、心肌缺血[7]等，且有研究指出PNS可延長(zhǎng)有效不應(yīng)期，阻止異常沖動(dòng)或沖動(dòng)傳導(dǎo)異常的出現(xiàn)，減少期前收縮的發(fā)生率，有抗心律失常的作用[8]。而對(duì)于PNS是否具有預(yù)防房顫發(fā)生的作用研究方面尚存在一定的空缺。異丙腎上腺素(Isoproterenol，ISO)是β受體激動(dòng)劑，研究表明ISO可誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心肌組織的損傷，且臨床研究指出，大劑量ISO的應(yīng)用可引起心律失常的發(fā)生[9-10]。本研究采用大劑量ISO腹腔注射以模擬陣發(fā)性房顫發(fā)生的小鼠模型，探索三七皂苷對(duì)ISO誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫發(fā)生的預(yù)防及其作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 C57BL/6，雄性小鼠，體重23.74 g±1.13 g，購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。

1.2 試劑與儀器 三七皂苷(PNS)購(gòu)自泛亞生命科技有限公司；異丙腎上腺素(ISO)購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司；植入式無(wú)線遙測(cè)系統(tǒng)購(gòu)自美國(guó)Date Sciences International (DSI) 公司；丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)ELISA試劑盒均購(gòu)自南京建成科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組 36只C57BL/6雄性小鼠，隨機(jī)選取18只，10%水合氯醛麻醉后，按照說(shuō)明(Johansson & Thoren 1997)腹部皮下植入ETA-F20植入子(Date Science International，St Paul，MN，USA)。小鼠復(fù)蘇后3 d，開啟遙測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)小鼠動(dòng)態(tài)心電圖，并隨機(jī)分為正常組、模型組、治療組(n=6)。次日，正常組、模型組、治療組分別腹腔注射PBS 100 μL、PBS 100 μL、PNS 150 mg/kg 100 μL，于0.5 h后，模型組與治療組均腹腔注射ISO 100 mg/kg 100 μL；正常組則給予等劑量的PBS。采集并統(tǒng)計(jì)所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物2 h內(nèi)房顫及前期收縮的發(fā)生率。

1.3.2 血漿中ROS、MDA、GSH及SOD的檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為正常組、模型組、治療組(每組6只)，治療組于腹腔注射ISO半小時(shí)前給予PNS(給藥劑量、方式同前)干預(yù)。模型組則于注射ISO半小時(shí)前給予PBS(給藥劑量、方式同前)。正常組均腹腔注射等體積的PBS。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物于ISO注射后1.5 h摘眼球取血，離心，取其上清，嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明檢測(cè)血漿中MDA、GSH、SOD的含量。

1.3.3 血漿中hs-CRP的檢測(cè) 檢測(cè)正常組、模型組及治療組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血漿中hs-CRP的含量，操作過(guò)程嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 PNS對(duì)大劑量ISO所誘導(dǎo)期前收縮的總發(fā)生率 于造模2 h內(nèi)，模型組可見房性或室性期前收縮的發(fā)生，其總發(fā)生率為(12.11±1.04)%；與模型組相比，治療組期前收縮的總發(fā)生率顯著降低(P<0.05)，僅見(1.26±0.25)%。詳見圖1。

注：A為正常與模型組典型的心電圖表現(xiàn)，PVC，室性期前收縮；B為期前收縮總發(fā)生率的量化。與正常組相比，P<0.05；與模型組相比，P<0.05)。

圖1 PNS對(duì)大劑量ISO誘導(dǎo)期前收縮的總發(fā)生率

2.2 PNS預(yù)防大劑量ISO所誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫的發(fā)生 模型組于注射ISO后1 h～1.5 h時(shí)可見陣發(fā)性房顫的發(fā)生，共出現(xiàn)(3～5)次，每次可持續(xù)(10～20)s；與模型組相比，2 h內(nèi)治療組均未見房顫的發(fā)生。詳見圖2。

注：A為正常與房顫的典型心電圖；B，C為房顫發(fā)生率與總持續(xù)時(shí)間的量化結(jié)果。與正常組相比，*P<0.05；與模型組相比，#P<0.05。

圖2 PNS預(yù)防大劑量ISO誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫發(fā)生

2.3 PNS增加血漿SOD含量，降低血漿中MDA含量 與正常組相比，模型組血漿中SOD的含量顯著降低(P<0.05)，MDA含量顯著增加(P<0.05)，GSH未見明顯差異；與模型組相比，治療組血漿中SOD的含量顯著增加(P<0.05)，MDA含量顯著下降(P<0.05)。詳見表1。

表1 各組GSH、MDA及SOD的比較(±s)

2.4 PNS降低血漿hs-CRP含量 與正常組相比，模型組血漿中hs-CRP的含量顯著增加(P<0.05)；與模型組相比，治療組血漿中hs-CRP的含量顯著降低(P<0.05)。詳見圖3。

注：與正常組相比，*P<0.05；與模型組相比，#P<0.05。

圖3 PNS對(duì)血漿hs-CRP含量的影響

3 討 論

PNS為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的名貴藥材，明代時(shí)期將其稱之為“金不換”，有活血化瘀、消腫止痛的作用，近代對(duì)其藥理作用的研究很多，已證實(shí)三七具有止血、抗血栓、抗腫瘤、抗炎、抗心肌缺血[11]等作用。

全球每年房顫病人約增加4.5百萬(wàn)例，且房顫是中風(fēng)、心力衰竭等心血管疾病以及糖尿病等代謝性疾病的危險(xiǎn)因素之一，同時(shí)也是引起突發(fā)性心血管事件發(fā)生的重要因素之一[12-13]。此外，房顫還可加速心力衰竭病程的發(fā)展，研究指出伴有室性心律失常的房顫病人可誘導(dǎo)左室功能紊亂或心肌病變[14]。更有研究指出，房顫與癌癥，尤其是肺癌、腎癌以及結(jié)腸癌的發(fā)生有密切的相關(guān)性，且對(duì)癌癥的遷移有一定的預(yù)示作用[15]。對(duì)于房顫的早期預(yù)防具有重大的臨床意義。然而，目前對(duì)于預(yù)防房顫發(fā)生藥物研究方面尚存在一定的空缺。本課題組前期實(shí)驗(yàn)表明，大劑量的ISO可穩(wěn)定地誘導(dǎo)C57BL/6雄性小鼠陣發(fā)性房顫及期前收縮的發(fā)生。結(jié)果提示，PNS可顯著地預(yù)防大劑量ISO所誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫的發(fā)生，并顯著降低房性期前收縮和室性期前收縮的發(fā)生率。

目前，對(duì)于房顫發(fā)生的機(jī)制研究有多方面，臨床研究表明，房顫病人血漿中MDA、SOD、hs-CRP的表達(dá)可作為房顫發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[16]。動(dòng)物研究和臨床試驗(yàn)均提示氧化應(yīng)激在房顫發(fā)生中都起著重要的作用，過(guò)氧化程度的增加可能引起心臟中鈣離子電流方向的改變，或促進(jìn)心肌纖維化或引起縫隙連接的損傷等病理變化，進(jìn)而引起房顫的發(fā)生[17-19]。MDA可在體內(nèi)自然生成，是氧化應(yīng)激的標(biāo)志物，SOD則為體內(nèi)重要的抗氧化酶，二者均可反應(yīng)體內(nèi)氧化應(yīng)激的程度。本研究結(jié)果顯示，PNS可顯著降低C57BL/6小鼠血漿中MDA的含量，增加SOD的表達(dá)，提示PNS預(yù)防陣發(fā)性房顫發(fā)生的作用機(jī)制可能與其改善體內(nèi)過(guò)氧化程度有關(guān)。此外，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均表明房顫的發(fā)生與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，循環(huán)hs-CRP可作為房顫發(fā)生的炎性標(biāo)志物[20-21]。本研究結(jié)果表明PNS可降低血漿中hs-CRP的含量，提示PNS預(yù)防大劑量ISO所誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫發(fā)生的作用機(jī)制可能與其降低炎癥反應(yīng)相關(guān)。

本研究初步揭示三七總皂苷具有預(yù)防大劑量ISO所誘導(dǎo)陣發(fā)性房顫發(fā)生的預(yù)防作用，且其作用機(jī)制可能與改善氧化應(yīng)激、炎癥水平有關(guān)。其更深入的作用機(jī)制將有待于進(jìn)一步研究探索，以便為臨床應(yīng)用提供良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為預(yù)防房顫發(fā)生提供新的臨床用藥與治療思路。

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(本文編輯王雅潔)

Panax Notoginseng Saponins Prevent Against Isoproterenol-induced Atrial Fibrillation in C57BL/6 Mouse

Jia Chenglin， Wu Dandan， Li Li， Cui Jingang， Chen Yu， Zhang Teng，Chen Yu

Yueyang Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China； Clinical Institute of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai Academy of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China

Zhang Teng，Chen Yu

Objective To provide experimental evidence supporting the clinical application of panax notoginseng saponins (PNS) as an anti-arrhythmic agent. The current study evaluated the effect of PNS on isoproterenol (ISO)-induced atrial fibrillation in mouse. Methods C57BL/6 male mice were randomly divided into normal controls group，mode groud and treat went group.ISO was administered to vehicle-treated or PNS-treated mice 30 min after PBS vehicle or PNS treatment 30 min after PBS vehicle or PNS treatment.The dynamic changes of electrocardiogram were monitored for 2 h and the serum levels of super oxide dismutase (SOD)， glutathione (GSH)， malondialdehyde (MDA) and high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) were determined as well. Results Compared to that from vehicle-treated ISO-challenged mice， the total incidence of proiosystole and atrial fibrillation were significantly decreased in ISO-challenged mice treated by PNS. Moreover， compared to that from ISO-challenged mice treated by PBS vehicle， PNS treatment resulted in significant reductions in serum levels of MDA and hs-CRP as well as significantly increased serum level of SOD. Conclusion There sult demonstrated that PNS treatment aule protected against ISO-induced atrial fibrillation and associated changes in oxidative stress and inflammation in mice.

atrial fibrillation；arrhythmia；isoproterenol；panax notoginseng saponins；mice

國(guó)家中醫(yī)藥管理局中西醫(yī)結(jié)合臨床重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目[國(guó)中醫(yī)藥發(fā)(2009)30號(hào)]；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 (No.81273960，81473732)；上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人(No.1XD1403500)；上海市東方學(xué)者跟蹤計(jì)劃(No.GZ2015011)；上海市高校特聘教授(東方學(xué)者)人才計(jì)劃[滬教委人(2010)84號(hào)、滬教委人(2011)88號(hào)]；上海市浦江計(jì)劃(No.11PJ1409000，No.13PJ1407800)；上海市085一流學(xué)科建設(shè)科技創(chuàng)新支持計(jì)劃(No.085ZY1212，No.085ZY1221)；上海市曙光計(jì)劃(No.13SG42)；國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(No.81202810，No.81400313)

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽(yáng)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院(上海 200437)，上海市中醫(yī)藥研究院中西醫(yī)結(jié)合臨床研究所(上海 200437)

張騰，E-mail：zhangteng501@hotmail.com；陳瑜，E-mail：chenyu6639@hotmail.com

R285.5 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.24.010

1672-1349(2016)24-2883-05

2016-08-22)

引用信息： 賈成林，吳丹丹，李黎，等.三七皂苷對(duì)異丙腎上腺素所誘導(dǎo)小鼠陣發(fā)性房顫的預(yù)防作用[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2016，14(24)：2883-2887.