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毛茛总苷对垂体后叶素所致实验性心肌缺血的影响



全 文 :毛茛总苷对垂体后叶素所致实验性心肌缺血
的影响
张兴,刘苑,谭毓治,赵晋,刘威振
(广东药学院 药科学院,广东 广州 510006)
摘要:目的 观察毛茛总苷对垂体后叶素所致大鼠、小鼠实验性心肌缺血的影响及对小鼠耐缺氧实验的
影响。方法 采用大鼠舌下静脉注射垂体后叶素(pituitrin,Pit)制备大鼠急性心肌缺血模型,观察毛茛总
苷对模型大鼠心电图 T波及心率的影响;采用小鼠尾静脉注射垂体后叶素制备小鼠心肌缺血模型,观察
毛茛总苷对其心电图 T波及心率的影响;并观察毛茛总苷对小鼠耐缺氧实验的影响。结果 毛茛总苷对
大鼠和小鼠心肌缺血模型心电图 T波和心率有明显改善作用;能明显延长小鼠耐缺氧存活时间。结论
毛茛总苷对垂体后叶素所致的大鼠、小鼠实验性心肌缺血有保护作用,并能提高小鼠对缺氧的耐受能力。
关键词:毛茛总苷;心肌缺血;耐缺氧
中图分类号:R965 文献标志码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1006-8783. 2013. 02. 014
文章编号:1006-8783(2013)02-0167-05
Effect of total glycosides of ranunculus on myocardial ischemia induced by pituitrin
in rats and mice
ZHANG Xing,LIU Yuan,TAN Yuzhi,ZHAO Jin,LIU Weizhen
(School of Pharmacy,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China)
Abstract:Objective To investigate the effect of total glycosides of ranunculus on myocardial ischemia
induced by pituitrin (Pit)in rats and mice,and hypoxia tolerance in mice. Methods The rat model of
myocardial ischemia was established by sublingual vein injection with pituitrin,and the effect of total
glycosides of ranunculus on electrocardiogram T wave and heart rate in rats were observed. The mouse
model of myocardial ischemia was established by caudal vein injection with pituitrin,and the effect of total
glycosides of ranunculus on electrocardiogram T wave,heart rate and hypoxia tolerance in mice were
observed. Results Total glycosides of ranunculus obviously improved electrocardiogram T wave and heart
rate of myocardial ischemia in rats and mice,which also significantly prolonged the survive time of hypoxia
tolerance in mice. Conclusion Total glycosides of ranunculus may protect rats and mice from the
experimental myocardial ischemia caused by pituitrin,and improve the hypoxia tolerance in mice.
Key words:total glycosides of ranunculus;myocardial ischemia;hypoxia tolerance
收稿日期:2012-11-09
基金项目:国家自然科学基金(81073141)
作者简介:张兴(1988 -) ,男,硕士研究生,Email:zhangxing0615@ yahoo. com. cn;通信作者:谭毓治(1956 -) ,男,教授,硕士生
导师,主要从事新药筛选与作用机制研究,Email:tanyuzhi@ 163. com。
网络出版时间:2013-04-07 15:15 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /44. 1413. R. 20130407. 1515. 006. html
毛茛(Ranunculus japonicus Thunb) ,又名鱼疗
草、野芹菜等,是毛茛科毛茛属多年生草本植
物[1 - 2]。毛茛总苷是从毛茛中提取出来的总苷类成
分群,其中内酯苷与黄酮苷为毛茛总苷的主要成
分[3 - 4]。药理学研究表明,毛茛总苷具有抗炎镇
痛[5]、抑制心肌肥厚[6]、舒张动脉血管和降低血
压[7 - 8]、改善大鼠血流动力学作用[9]。在上述基础
上,本实验对毛茛总苷抗心肌缺血作用进行了研究,
为其进一步开发应用提供实验依据。
广东药学院学报
Journal of Guangdong Pharmaceutical University Apr. 2013,29(2)
1 实验材料
1. 1 试药
毛茛药材采自江西省九江市,由广东药学院刘
基柱副教授鉴定为毛茛科植物毛茛。毛茛全草,晒
干,切碎,用 75%(φ)乙醇回流提取 3 次,过 80 目
筛,合并滤液,将浓缩得到的浸膏经大孔树脂 D101
树脂柱,分别用水洗(弃去)、乙醇洗脱,水浴蒸干乙
醇得膏状物即毛茛总苷,同时测定水分含量。实验
时用生理盐水配成所需浓度;乌拉坦(国药集团化
学试剂有限公司,批号:T20070418) ;硝苯地平(上
海华氏制药有限公司天平制药厂,批号:96100502) ;
钠石灰(上海五四化学试剂有限公司,批号:
110513) ;垂体后叶注射液(pituitrin,Pit,上海第一生
化药业有限公司,批号:111201) ;复方丹参滴丸(天
津天士力制药股份有限公司,批号:110317)。
1. 2 仪器
BL-420F生物机能实验系统(成都泰盟科技有
限公司) ;AUW220D 电子分析天平(日本岛津公
司) ;501 型超级恒温器(上海市实验仪器厂)。
1. 3 动物
SPF级 SD大鼠 42 只,雌雄各半,体质量 150 ~
180 g,广东省医学实验动物中心提供,生产许可证
号:SCXK(粤)2008-0002。SPF 级昆明种小鼠 70
只,雌雄各半,体质量 20 ~ 25 g,广东省医学实验动
物中心提供,生产许可证号:SCXK(粤)2008-0001。
KM小鼠,雌雄兼用,体质量 18 ~ 22 g,广州中医药
大学实验动物中心提供,生产许可证号:SCXK(粤)
2008-0020。
2 方法
2. 1 毛茛总苷对大鼠急性心肌缺血的影响
大鼠适应性饲养 1 周后,随机分为 5 组,每组 6
只,分别为正常组、模型组、硝苯地平组(10 mg /
kg)、毛茛总苷高剂量组(150 mg /kg)、低剂量组(50
mg /kg)。正常组和模型组大鼠灌胃等体积的生理盐
水,其他各组分别按剂量给药。每天灌胃 1 次,连续
灌胃 3 d,全部动物于第 3 天灌胃 1 h后,用乌拉坦
1 g /kg腹腔注射麻醉,仰卧固定于手术台上,将针
头(电极)按要求插入四肢皮下,连接 BL-420F 生物
机能实验系统,测心电图,10 min后,除正常组外,其
余各组均采用大鼠舌下静脉注射 0. 5 U /kg 的 Pit制
备大鼠急性心肌缺血模型[10],舌下静脉注射 Pit 应
于 5 s内注射完毕。记录注射 Pit 后 5 s、15 s、30 s、
60 s、3 min、5 min、10 min的心电图,观察 ST段、T波
和心率变化。每时间点测 5 个连续波形,取平均值。
T波峰值变化率 =[(给 Pit前 T波峰值 -给 Pit
后 T波峰值)/给 Pit前 T波峰值]× 100%。
2. 2 毛茛总苷对小鼠急性心肌缺血的影响
将 40 只小鼠随机分为 4 组,每组 10 只。分别
为模型组(灌胃等体积的生理盐水)、毛茛总苷高、
低剂量(300 mg /kg、150 mg /kg)组、硝苯地平组(10
mg /kg)灌胃给药组。各组给药 1 次 /d,连续给药
3 d 。最后一次给药后 1 h,腹腔注射乌拉坦麻醉后
固定,记录正常Ⅱ导联心电图,然后尾静脉注射 Pit 0. 2
U /10 g 制备心肌缺血模型,分别记录给药后 30 s、
1 min、2 min、10 min 的心电图。观察 ST 段、T 波和
心率变化。
心率减慢幅度 = (正常心率 - 注射 Pit 后心
率)/正常心率 × 100%。
2. 3 毛茛总苷对小鼠耐缺氧实验的影响
取 KM小鼠 40 只,随机分成 4 组,每组 10 只,
分别为生理盐水组(10 mL /kg)、毛茛总苷高剂量组
(150 mg /kg)、低剂量组(50 mg /kg)和阳性对照硝苯
地平组(10 mg /kg )。每天给药 1次,连续 3 d,于第 3
天给药 1 h 将小鼠放入盛有 100 g 钠石灰的 350 mL
广口瓶内(每瓶 1只) ,用凡士林涂抹瓶口,盖严,使之
不漏气,开始计时,观察并记录小鼠存活时间。
2. 4 统计学处理
采用 SPSS17. 0 软件分析,实验结果用 珋x ± s 表
示,采用单因素方差分析和 LSD-t检验,P < 0. 05 为
差异有统计学意义。
3 结果
3. 1 毛茛总苷对急性心肌缺血大鼠心电图及心率
的影响
模型组在注射 Pit 后即刻出现一过性的 ST 段
下移、T波低平、双向或倒置等变化,提示大鼠心肌
缺血模型成功。见图 1。毛茛总苷对急性心肌缺血
大鼠心电图 T 波峰值的变化见表 1。与模型组比
较,毛茛总苷高剂量组、硝苯地平组均能明显降低 T
波峰值的变化率。提示毛茛总苷对 Pit 所引起的大
鼠心肌缺血有改善作用。模型组在注射 Pit 后心率
明显减慢,且在 10 min 内未见恢复,毛茛总苷高剂
量组和硝苯地平组在注射 Pit 前后均无明显变化,
提示毛茛总苷对 Pit 所引起的大鼠心率下降有改善
作用。见表 2。
861 广东药学院学报 第 29 卷
a.大鼠的正常心电图;图 b-f分别为给模型组大鼠注射 Pit后出现急性心肌缺血的心电图;b. ST段抬高;
c. T波显著高耸,ST段抬高;d.出现高而宽的 T波;e. T波低平;f. T波倒置。
图 1 正常大鼠心电图与急性心肌缺血大鼠心电图
Figure 1 Electrocardiogram in normal rats and acute myocardial ischemia rats
表 1 毛茛总苷对急性心肌缺血大鼠心电图 T波峰值变化的影响
Table 1 Effect of total glycosides of ranunculus on ECG T wave peak change in rats with acute myocardial ischemia(珋x ± s,n = 6)
组别
剂量 /
(mg·kg -1)
T波峰值变化率 /%
5 s 15 s 30 s 60 s 3 min 5 min 10 min
模型组 - 28 ± 17 65 ± 14 69 ± 14 71 ± 12 57 ± 11 44 ± 9 36 ± 10
毛茛总苷 低剂量组 50 26 ± 19 50 ± 25 54 ± 50 52 ± 51 54 ± 33 50 ± 34 21 ± 8
高剂量组 150 14 ± 8 28 ± 23* 17 ± 10** 20 ± 10** 24 ± 8** 21 ± 7* 11 ± 4*
硝苯地平组 10 14 ± 4 30 ± 29* 31 ± 31* 19 ± 7** 35 ± 7* 27 ± 3 13 ± 3*
与模型组比较:* P < 0. 05,**P < 0. 01。
表 2 毛茛总苷对急性心肌缺血大鼠心率变化的影响
Table 2 Effect of total glycosides of ranunculus on heart rate change in rats with acute myocardial ischemia (珋x ± s,n = 6) 次 /min
组别
剂量 /
(mg·kg -1)
Pit给药前
Pit给药后
5 s 15 s 30 s 60 s 3 min 5 min 10 min
模型组 - 334 ± 45 291 ± 18 286 ± 20 287 ± 26 289 ± 32 289 ± 27 292 ± 29 302 ± 33
毛茛总苷
低剂量组 50 367 ± 30 320 ± 31 319 ± 30 328 ± 28* 337 ± 25* 361 ± 21** 359 ± 42** 332 ± 20
高剂量组 150 359 ± 29 342 ± 38** 346 ± 37** 349 ± 29** 348 ± 35** 354 ± 39** 357 ± 35** 353 ± 46*
硝苯地平组 10 327 ± 22 330 ± 22* 330 ± 25* 335 ± 23** 344 ± 24** 345 ± 29** 343 ± 25* 341 ± 24*
与模型组比较:* P < 0. 05,**P < 0. 01。
3. 2 毛茛总苷对急性心肌缺血小鼠 T 波及心率变
化的影响
毛茛总苷高、低剂量组在注射 Pit后 30 s、1 min、
2 min、10 min的 T波抬高均明显低于模型组(P < 0.
01,P < 0. 05) ,表明毛茛总苷高、低剂量组对 Pit 致
小鼠心肌缺血均有改善作用。毛茛总苷高剂量组在
注射 Pit后 30 s、2 min、10 min,低剂量组在注射 Pit
后 30 s、10 min心率减慢幅度明显小于模型组(P <
0. 05) ,提示毛茛总苷对 Pit 所引起的小鼠心率下降
有对抗和改善作用。结果见表 3、4。
961第 2 期 张兴,等.毛茛总苷对垂体后叶素所致实验性心肌缺血的影响
表 3 毛茛总苷对 Pit导致小鼠 T波改变的影响
Table 3 Effect of total glycosides of ranunculus on T wave change caused by pituitrin in mice(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量 /
(mg·kg -1)
T波抬高幅度(注射 Pit后 T波 -注射 Pit前 T波)/μV
30 s 1 min 2 min 10 min
模型组 - 87. 5 ± 14. 9 74. 7 ± 18. 9 35. 4 ± 12. 2 9. 8 ± 2. 6
毛茛总苷 低剂量组 150 53. 7 ± 12. 0** 48. 8 ± 11. 2** 31. 4 ± 4. 1* 3. 0 ± 1. 5**
高剂量组 300 47. 2 ± 16. 7** 39. 1 ± 12. 7** 21. 3 ± 3. 4* 2. 2 ± 1. 3**
硝苯地平组 10 24. 7 ± 4. 1** 23. 5 ± 5. 9** 13. 8 ± 3. 5** 7. 5 ± 2. 6
与模型组比较:* P < 0. 05,**P < 0. 01。
表 4 毛茛总苷对 Pit导致小鼠心率改变的影响
Table 4 Effect of total glycosides of ranunculus on heart rate change caused by pituitrin in mice(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量 /
(mg·kg -1)
心率减慢幅度 /%
30 s 1 min 2 min 10 min
模型组 - 26. 9 ± 8. 2 36. 5 ± 14. 7 38. 0 ± 9. 8 24. 2 ± 5. 8
毛茛总苷 低剂量组 150 19. 9 ± 6. 4* 32. 7 ± 7. 2 33. 4 ± 8. 2 18. 3 ± 5. 0*
高剂量组 300 21. 4 ± 9. 8* 32. 0 ± 8. 3 30. 3 ± 7. 4* 17. 7 ± 3. 3*
硝苯地平组 10 13. 9 ± 5. 6** 22. 2 ± 8. 0** 16. 6 ± 8. 9** 13. 2 ± 4. 1**
与模型组比较:* P < 0. 05,**P < 0. 01。
3. 3 毛茛总苷对小鼠耐缺氧作用的影响
与生理盐水组比较,毛茛总苷 150 mg /kg 剂量
组能明显提高小鼠常压耐缺氧能力,延长小鼠存活
时间(P < 0. 05)。见表 5。
表 5 毛茛总苷对正常小鼠常压耐缺氧能力的影响
Table 5 Effect of total glycosides of ranunculus on normal
pressure hypoxia tolerance in mice (珋x ± s,n = 10)
组别 剂量 /(mg·kg -1) 存活时间 /min
生理盐水组 - 30. 71 ± 5. 56
毛茛总苷 低剂量组 50 36. 66 ± 8. 30
高剂量组 150 39. 08 ± 7. 16*
硝苯地平组 10 38. 91 ± 6. 34*
与生理盐水组比较:* P < 0. 05。
4 讨论
Pit是从牛、猪的垂体后叶中提取的多肽物质,
内含缩宫素和加压素,后者能使冠状动脉和内脏小
动脉、毛细血管强烈收缩,使血压升高,外周阻力增
加,导致心脏负荷加重,心肌供血不足,心肌氧的供
需失衡,还可刺激迷走神经兴奋使心率减慢,甚至会
发生心律失常。静脉注射一定剂量的 Pit,可诱发大
鼠、小鼠出现急性心肌缺血,同时窦房结细胞缺血,
导致心率减慢。
心肌缺血的心电图表现以 T 波改变为特征,T
波改变是由于受累区域复极延长而产生,可出现低
平 /倒置 T波(心内膜下缺血的心电图表现)或对称
而高尖 T 波伴 QTc 延长(心外膜缺血的心电图表
现)。心肌损伤的心电图表现以 ST 段变化为特征,
这些改变通常发生在有明显“活跃”缺血的情况下,
由于受累区域跨膜动作电位低而产生。如果以心内
膜下活跃缺血为主,则产生 ST 段压低,如果是心外
膜下缺血,则出现 ST段抬高。因而在急性心肌缺血
发作时,心电图上可出现一过性的 ST段抬高、下移,
T波低平、双向或倒置[11]。本实验中,心电图的上
述变化情形在模型组中均有体现。
由于大鼠心电图中 T波与 QRS 波群融合,较难
辨认明确的 ST段,也有研究报道大鼠心电图可能没
有明显的 ST段,且目前对于 ST 段起始与高度的测
量方法也并不统一。有报道[12]将 QQ 基线以下 S
波的升支定义为 ST段,有研究[13]将 QRS 波群终点
与 J点(QRS波群终点和 T 波的交接处)后 20 ms处
之间的连线定义为 ST 段,有研究[14]将 J 点与基线
的垂直距离定义为 ST 段高度,还有研究[15]将 J 点
后 60 ms位置与基线的垂直距离定义为 ST段高度。
本实验中也发现 T 波电压与 ST 段的变化规律基本
相同,且更直观易于测量,因此可将 T 波电压变化
作为评价大鼠心肌缺血损伤的指标之一。
本研究表明,毛茛总苷对 Pit 所致大鼠和小鼠
心肌缺血模型有明显降低 T 波幅度,改善心肌缺
071 广东药学院学报 第 29 卷
血作用,同时对 Pit所引起的小鼠心率下降有对抗
和改善作用;毛茛总苷还能显著延长给药小鼠的
存活时间。结合先前的研究[7 - 9]分析,这些作用可
能与毛茛总苷舒张血管、降低血压、抑制心脏收缩
力,从而降低心肌耗氧量有关。本研究结果为毛
茛总苷作为潜在的应用于心肌缺血的药物提供了
直接的药理学依据,展现良好的应用前景。下一
步将对毛茛总苷的成药性、活性成分及其作用机
制等进一步研究。
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(责任编辑:幸建华
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)
研究发现神经细胞特别稳定的原因
细胞微管是空心的长圆柱体,是机体中所有细胞的骨架组成部件,它们还支持分子在细胞内的运输并促进细
胞的生长。除神经元外,细胞的微管皆处于一个动态的过程———分解与重建。只有神经元细胞一旦长成就贯穿
人的整个生命。然而,研究人员无法解释神经细胞比普通细胞稳定的原因。
最近,伊利诺大学芝加哥分校医学院的研究人员发现,对组成细胞骨架的普通分子进行特定的修饰能使神经
元的轴突变稳定。该项研究结果发表于 2013 年 4 月 10 日的《Neuron》上。研究人员认为该发现将有助于促进神
经退行性疾病治疗的研究。
微管由微管蛋白聚合搭建而成。有研究表明,神经元微管可以经受其他细胞微管无法经受的实验条件。伊
利诺大学解剖学与细胞生物学研究的领头人 Scott Brady 教授前期研究表明,神经元的稳定性依赖于微管蛋白修
饰,但是由于工具所限,仍无法找到对微管蛋白进行修饰的方法。
Brady教授实验室的毕业生 Yuyu Song,现为耶鲁大学医学院 Howard Hughes 医学研究所的博士后,采用多种
方法来确定微管蛋白修饰的原理与修饰的位置,发现微管蛋白可被聚胺类、带正电的分子通过化学键修饰,如该
键断裂则微管蛋白分解,最终导致微管裂解。
Brady教授认为,保护微管蛋白易损部位,防止微管蛋白分解,是神经元微管特别稳定的原因。但是该观点还
需要大量的研究进一步验证。
(来源:Neuron,10. 1016 / j. neuron. 2013. 01. 036 温玉琴编译)
171第 2 期 张兴,等.毛茛总苷对垂体后叶素所致实验性心肌缺血的影响