李彩紅,王永剛, 鐘偉,蔡倩瑋,齊婧,尚俊平
(1.陜西中醫(yī)藥大學,陜西 咸陽 712000;2.陜西中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院,陜西 咸陽 712000)
丹蔞護冠方對大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護機制研究
李彩紅1,王永剛2*, 鐘偉2,蔡倩瑋1,齊婧2,尚俊平2
(1.陜西中醫(yī)藥大學,陜西 咸陽 712000;2.陜西中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院,陜西 咸陽 712000)
目的:研究丹蔞護冠方對大鼠心肌缺血再灌注損傷的SOD、MDA、ET、NO含量和心肌細胞Bax、bcl-2表達的影響。方法:SD大鼠隨機分為假手術(shù)組、模型組、丹蔞護冠方低劑量組(2.5 g/mL)、中劑量組(5 g/mL)和高劑量組(7.5 g/mL),每組12只。丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組分別給予相關濃度的丹蔞護冠方濃縮液,假手術(shù)組及模型組予等量生理鹽水。各組大鼠均灌胃2周后,麻醉開胸,6~0無創(chuàng)縫線結(jié)扎大鼠左冠狀動脈前降支30 min后,剪開縫線,再灌注120 min,建立心肌缺血再灌注損傷大鼠模型,假手術(shù)組只穿線不結(jié)扎。取出大鼠心臟,Elisa法檢測心肌組織勻漿中SOD、MDA、ET、NO含量,Western blot法檢測心肌組織Bax、bcl-2表達。結(jié)果:與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心肌組織SOD活性和NO含量降低,MDA和ET含量升高,Bax表達增高,bcl-2表達降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與模型組比較,丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組大鼠心肌組織SOD活性和NO含量升高,MDA和ET含量降低,Bax表達降低,bcl-2表達增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與丹蔞護冠方中劑量比較,丹蔞護冠方低劑量組心肌組織NO含量降低,MDA含量升高,丹蔞護冠方高劑量組心肌組織SOD活性和NO含量升高,MDA和ET含量降低,Bax表達降低,bcl-2表達增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)論:丹蔞護冠方具有干預大鼠心肌缺血再灌注損傷的作用,其機制可能與丹蔞護冠方增加SOD活性和NO含量,降低MOD、ET含量,抑制氧化應激反應,改善血管內(nèi)皮功能,調(diào)控凋亡基因的表達有關。
丹蔞護冠方;心肌缺血再灌注損傷;保護機制
心肌缺血再灌注損傷(Myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)是在指急性心肌缺血基礎上恢復血流再灌注后,不能使心臟功能恢復,反而加重心臟的功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象[1]。其發(fā)生機制尚未完全闡明,研究表明氧自由基、鈣超載、心肌能量代謝障礙、血管內(nèi)皮細胞、一氧化氮、炎性反應和細胞自噬、凋亡、壞死等因素均可能參與MIRI 的病理過程[2]。隨著冠狀動脈介入術(shù)、冠狀動脈搭橋術(shù)在臨床的應用,心肌缺血再灌注損傷在臨床極為常見,受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。中藥復方具有多成分、多靶點、多途徑的特點,在防治心肌缺血再灌損傷方面具有一定的優(yōu)勢,可從多個機制保護心肌[3]。本實驗擬采用藥物預處理的方法,探索丹蔞護冠方對心肌缺血再灌注損傷的保護機制。
1.1 實驗動物
SD大鼠,雄性,體質(zhì)量(200±20)g,由西安交通大學醫(yī)學院實驗動物中心提供,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(陜)2012-003。
1.2 實驗藥物
丹蔞護冠方(由丹參、瓜蔞、半夏、薤白、肉桂、三七粉等組成,陜西中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院制劑室制備),丹蔞護冠方低劑量2.5 g/mL(相當于生藥材6 g), 丹蔞護冠方中劑量5 g/mL(相當于生藥材12 g), 丹蔞護冠方高劑量7.5 g/mL(相當于生藥材18 g)。
1.3 儀器與試劑
Ascent全自動酶標儀,美國Thermo公司;UV762雙光束紫外可見分光光度計,上海精密儀器廠;ELISA試劑盒:一氧化氮(NO)測試盒、內(nèi)皮素(ET)測試盒、超氧化物歧化酶(SOD)測試盒、丙二醛(MDA)測試盒,以上試劑盒由北京誠林生物科技有限公司提供;HX-100E小動物呼吸機,成都泰盟軟件有限公司;GS-15R冷凍離心機,美國Bekman公司;DYY-6C電泳儀;羊抗兔二抗,武漢博士德生物科技有限公司。
1.4 分組與給藥
60只SD大鼠隨機分為假手術(shù)組、模型組、丹蔞護冠方低劑量組(2.5 g/mL)、中劑量組(5g/mL)和高劑量組(7.5 g/mL),每組12只。丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組分別給予相關濃度的丹蔞護冠方濃縮液,假手術(shù)組及模型組予等體積生理鹽水,灌胃10 mL/kg,各組均提前給藥2周。除假手術(shù)組外,2周后各組均復制心肌缺血再灌注損傷模型。造模成功后,每組(含假手術(shù)組) 隨機選取8只大鼠進行指標檢測。
1.5 造模方法
大鼠稱體質(zhì)量,3%戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉,監(jiān)測Ⅱ?qū)?lián)心電圖,氣管插管連接小動物呼吸機,經(jīng)左前胸3~4肋間開胸,充分暴露心臟,用6~0無創(chuàng)縫線結(jié)扎左冠狀動脈主干支(在動脈圓錐與左心耳之間距主動脈根部約1 mm處),心電示波器顯示Ⅱ?qū)?lián)J點或ST段抬高>0.2 mV,局部心肌顏色變暗30 min后,剪開縫線,再灌注120 min,建立心肌缺血再灌注損傷大鼠模型,假手術(shù)組只穿線不結(jié)扎。
1.6 觀察指標
1.6.1 Elisa法檢測大鼠心肌組織SOD、MDA、ET、NO含量
取出大鼠心肌組織,解凍后用冰鹽水漂洗,取0.3 g心肌組織,用眼科剪刀剪碎,置于預冷的玻璃勻漿器中,將搗桿垂直充分研磨6~8 min,使組織勻漿化,低溫4 000 r/min離心15 min后取上清液,采用Elisa法檢測心肌組織中SOD、MDA、ET、NO的含量。
1.6.2 Western blot檢測大鼠心肌組織Bax、bcl-2表達
將心肌組織置于勻漿器中剪碎并勻漿,加400 μL裂解液裂(含PMSF)置于冰上,裂解30 min后將裂解液移至15 mL離心管中,4℃ 12 000 r/min離心5 min,取上清液后采用BCA法進行蛋白定量,取等量蛋白進行SDS-PAGE,將蛋白質(zhì)電轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,脫脂奶粉(TBST緩沖液配制)室溫封閉1 h,加入一抗(1∶1 000)4℃搖床孵育過夜,TBST緩沖液洗脫×3次后加入二抗(1∶100),室溫孵育2 h后TBST緩沖液洗脫3次,化學發(fā)光法(ECL)法顯影、定影并膠片曝光。
1.7 統(tǒng)計分析
2.1 對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織SOD、MDA含量的影響
與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心肌組織SOD活性降低,MDA含量升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與模型組比較,丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組大鼠心肌組織SOD活性升高,MDA含量降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與丹蔞護冠方中劑量比較,丹蔞護冠方低劑量組心肌組織MDA含量升高,丹蔞護冠方高劑量組心肌組織SOD活性升高,MDA含量降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 丹蔞護冠方對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織SOD、MDA含量的影響
注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與丹蔞護冠方中劑量比較,&P<0.05
2.2 對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織NO、ET含量的影響
與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心肌組織NO含量降低, ET含量升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與模型組比較,丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組大鼠心肌組織NO含量升高, ET含量降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與丹蔞護冠方中劑量比較,丹蔞護冠方低劑量組心肌組織NO含量降低,丹蔞護冠方高劑量組心肌組織NO含量升高,ET含量降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 丹蔞護冠方對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織NO、ET含量的影響
注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與丹蔞護冠方中劑量比較,&P<0.05
2.3 對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織Bax、bcl-2基因表達的影響
與假手術(shù)組比較,模型組大鼠心肌組織Bax表達增高,bcl-2基因表達降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與模型組比較,丹蔞護冠方低劑量、中劑量和高劑量組大鼠心肌組織Bax表達降低,bcl-2基因表達增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與丹蔞護冠方中劑量比較,丹蔞護冠方高低劑量組心肌組織Bax和bcl-2基因表達無顯著差異(P>0.05),丹蔞護冠方高劑量組心肌組織Bax表達降低,bcl-2基因表達增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見圖1。
圖1 丹蔞護冠方對心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌組織Bax、bcl-2基因表達的影響注:1.假手術(shù)組;2.模型組;3.丹蔞護冠方低劑量組;4.丹蔞護冠方中劑量組;5.丹蔞護冠方高劑量組
心肌缺血再灌注損傷屬于中醫(yī)“胸痹”“真心痛”的范疇[4-5],因年老體虛,心陽不振,心陰內(nèi)耗;或素體陽虛,胸陽不展,血行不暢;或情志失調(diào),氣滯痰濁,而痹阻心脈;或飲食不當,損傷脾胃,以致清陽不升、氣機不暢、心脈痹阻,引發(fā)本病,本病病機為本虛標實,本虛主要為氣血陰陽的虛損,標實主要為氣滯、血瘀、痰毒[6-7]。故中醫(yī)治療以扶正補虛為主,輔以活血化痰、解毒散結(jié)為基本原則[8-9]。
丹蔞護冠方由丹參、瓜蔞、半夏、薤白、肉桂和三七粉等組成,具有化痰散結(jié)、活血通絡的功效?,F(xiàn)代藥理學研究表明:丹參酮ⅡA可升高心肌脂肪酸結(jié)合蛋白水平,升高心肌線粒體Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性,降低心肌組織缺血修飾白蛋白含量,抑制調(diào)亡加速基因bax 的表達,降低大鼠心肌梗死面積,減輕心肌細胞變性壞死程度,降低缺血再灌注對心肌線粒體的損傷從而保護心肌[10-11]。瓜蔞能增加離體豚鼠心臟冠脈血流量,改善缺血心肌能量和氧的供需平衡,可降低凋亡細胞數(shù)、MDA含量和CK活性,升高SOD活性和NO含量,抑制血小板氧合酶活性,減少血栓素A2而發(fā)揮抗血小板聚集作用[12-13]。瓜蔞薤白半夏湯可上調(diào)JAK2、STAT3、Bcl-2的表達,下調(diào)Bax表達,抑制心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌細胞凋亡的發(fā)生,上調(diào)VEGF 蛋白和基因的表達、升高MVD,促進大鼠MIRI后心肌組織的血管新生,形成冠脈側(cè)支,減少心肌梗死面積,對缺血再灌注心肌起保護作用[14-16]。
研究表明,心肌細胞凋亡在心肌缺血再灌注損傷中起主導作用,有多種凋亡基因共同調(diào)控心肌細胞凋亡過程,其中Bcl-2在抑制細胞凋亡中起著關鍵作用, 而Bax在細胞凋亡中起著促進作用[17]。本實驗結(jié)果證實,丹蔞護冠方可增加SOD活性和NO含量,降低MOD、ET含量,促進Bcl-2表達,通過抑制氧化應激反應,改善血管內(nèi)皮功能能,調(diào)控凋亡基因的表達等途徑干預心肌缺血再灌注損傷從而保護心肌。
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2016-07-07
2016-10-15
陜西省科技廳自然科學研究計劃項目(2015JM8384);陜西中醫(yī)藥大學科研基金項目(2015QN26);陜西省第五批重點專科心腦血管病科建設項目;國家中醫(yī)藥管理局重點??菩难懿】平ㄔO項目
李彩紅(1986-),女,碩士研究生,主要從事冠心病的基礎與臨床研究。
*通訊作者:王永剛(1977),男,博士,副教授,副主任醫(yī)師,主要從事中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病基礎與臨床研究。
R285.5
A
1002-2392(2017)03-0024-03