全 文 :文章编号:1673-2995(2012)02-0063-03 ·论 著·
越桔原花青素抑制大鼠心肌纤维化的作用研究
钟 越1,王艳春2,范红艳2,沈 楠3,安 英3 (吉林医药学院:1.科研学术处,2.基础医学院药理教研室,3.实
验中心机能实验室,吉林 吉林 132013)
摘 要:目的 探讨越桔原花青素(PC)抑制大鼠心肌纤维化的作用及机制。方法 以异丙肾上腺素(Iso)背
部皮下注射 5 mg /(kg·d)7 d构建大鼠心肌纤维化模型,同时以灌胃方式给予 PC 100、200、400 mg(kg·d) ,连
续用药 14 d,实验结束后测量大鼠左心室重量指数(LVW/BW) ;分光光度法检测左心室中羟脯氨酸(Hyp)含
量;ELISA法测定血清中Ⅰ型胶原的含量;比色法检测血清中一氧化氮(NO)含量的变化。结果 与对照组比
较,Iso模型组大鼠左心室重量指数增加,Hyp 含量增加,血清中Ⅰ型胶原的含量增加,血清中 NO 含量降低
(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。PC 200、400 mg /(kg·d)能降低左心室重量指数及心肌组织中 Hyp含量,降低血清中
Ⅰ型胶原的含量,PC可增加血清中 NO含量,同模型组比较有统计学差异(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。结论 PC
可通过提高 NO水平抑制胶原的合成,从而抑制大鼠心肌纤维化。
关 键 词:越桔原花青素;心肌纤维化;一氧化氮
中图分类号:R284. 1;R285 文献标识码:A
Inhibitory effects of procyanidin from vaccinium on the myocardial fibrosis
in rats
ZHONG Yue1,WANG Yan-chun2,FAN Hong-yan2,SHEN Nan3,AN Ying3 (1. Department of Research Administra-
tion,2. Department of Pharmacology,3. Department of Functional Experimental Science,Experimental Center,Jilin
Medical College,Jilin City,Jilin Province,132013,China)
Abstract:Objective To explore the inhibition of procyanidin from vaccinium(PC)on the myocardial fibrosis and
its mechanism in rats. Methods The model of myocardial fibrosis in rats was built by subcutaneous injection of iso-
prenaline(Iso)for 5 mg /(kg·d)for 7 days in vivo. Meanwhile,rats were treated with PC 100,200 and 400 mg /
(kg·d)by gastrointestinal administration for 14 days. Myocardial indexes such as left ventricular weight /body weight
(LVW/BW)were measured after the experiment was finished. The contents of hydroxyproline(Hyp)in left ventricle
were assayed with spectrophotometry.Ⅰcollagen levels in blood serum were determined by the ELISA. The content of
nitric oxide(NO)in blood serum was determined with colorimetry. Results Compared with the control group,the
myocardial indexes and the levels of Ⅰcollagen quantification and Hyp in left ventricle were markedly increased and
the content of nitric oxide in blood serum was decreased in Iso model group(P < 0. 05 or P < 0. 01). Compared with
model group,the myocardial indexes were decreased,the levels of Ⅰcollagen quantification in blood serum were re-
duced in PC 200 and 400 mg /(kg·d)groups(P < 0. 05 or P < 0. 01). The content of nitric oxide in blood serum was
increased,the content of Hyp in left ventricle was markedly decreased in PC groups(P < 0. 05 or P < 0. 01). Conclu-
sion PC could inhibit collagen synthesis through increasing the content of nitric oxide,then inhibit myocardial fibro-
sis and protect myocardium in rats.
Key words:procyanidin from vaccinium;myocardial fibrosis;NO
基金项目:吉林省教育厅“十一五”科研项目资助课题(2009312).
作者简介:钟 越(1973 -) ,女(汉族) ,副教授,硕士.
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第 33 卷 第 2 期
2012 年 04 月
吉 林 医 药 学 院 学 报
Journal of Jilin Medical College
Vol. 33 No. 2
Apr. 2012
原花青素(procyanidin,PC)是越桔重要的生物活
性成分,属于生物类黄酮,近年研究发现其具有抗氧
化、抗炎症、抗衰老、抗肿瘤及增强免疫功能等作
用[1-3],但对于 PC抗心肌纤维化的研究较少。因此,
本课题组在前期实验结果的基础上,采用异丙肾上腺
素(isoprenaline,Iso)建立体内大鼠心肌纤维化模型,
观察 PC对大鼠心肌纤维化的抑制作用,并探讨其作
用机制。
1 材料与方法
1. 1 实验动物
Wistar大鼠,清洁级,雌雄各半,由吉林大学基础
医学部实验动物中心提供,动物合格证号 SCXK(吉)
2008-0005。
1. 2 药品试剂
越桔原花青素,南京苏朗医药科技开发有限公
司;异丙肾上腺素,济南科汇药业有限公司;Ⅰ型胶原
ELISA试剂盒,美国 R&D 公司分装;一氧化氮(nitric
oxide,NO)试剂盒,碧云天试剂公司;羟脯氨酸试剂
盒,南京建成生物工程公司。
1. 3 实验分组和给药
Wistar系大鼠 60 只,体重 180 ~ 220 g,随机分为
5 组:正常组、异丙肾上腺素模型组(Iso 组)、PC 各剂
量组[100、200、400 mg /(kg·d) ],每组 12 只。除正
常组,各组均背部皮下注射 Iso 5 mg /(kg·d) ,连续
7 d,PC组自第 2 天开始灌胃给药 14 d,每日 1 次,正
常组和模型组每日给予相同体积的 0. 5%羧甲基纤
维素钠溶液。
1. 4 指标测定
1. 4. 1 心脏重量参数测定
末次给药后禁食不禁饮 24 h,大鼠称体重(BW)
后 10%水合氯醛(0. 3 mL /kg)麻醉,腹主动脉取血,
取血清备用,开胸取出心脏,去除大血管、心外膜脂肪
组织,用生理盐水清洗,吸干后称左心室重量
(LVW) ,计算左心室重量指数(左心室重量 /体重,
LVW/BW,mg /g)。
1. 4. 2 血清中Ⅰ型胶原含量的检测
取血清,按照 ELISA试剂盒说明,用酶标仪测定
血清中Ⅰ型胶原的含量。
1. 4. 3 血清 NO含量的检测
取血清,按试剂盒说明用酶标仪检测血清中 NO
的含量。
1. 4. 4 心肌组织羟脯氨酸含量的测定
心脏组织用冰生理盐水冲洗后,取 150 mg 左心
室心肌组织用碱水解法,按照试剂盒说明在 550 nm
波长处用分光光度法测定心肌组织羟脯氨酸
(hydroxyproline,Hyp)的含量。
1. 5 统计分析
实验所有数据以 珋x ± SD 表示,组间比较采用方
差分析及 q检验进行。
2 结 果
2. 1 PC 对异丙肾上腺素所致心肌纤维化大鼠心脏
重量参数的影响
与对照组比较,Iso 模型组左室指数升高(P <
0. 05) ;与 Iso 模型组比较,PC 剂量组左室指数均呈
下降趋势,具有统计学差异(P < 0. 05) ,见表 1。
2. 2 PC 对异丙肾上腺素所致心肌纤维化大鼠血清
中Ⅰ型胶原含量的影响
模型组血清中Ⅰ型胶原含量明显高于对照组
(P < 0. 05) ,PC中、高剂量可抑制 Iso 诱导的Ⅰ型胶
原合成的增加,与模型组比较具有统计学差异(P <
0. 05 或 P < 0. 01) ,见表 1。
2. 3 PC 对异丙肾上腺素所致心肌纤维化大鼠血清
中 NO含量的影响
Iso模型组大鼠血清中 NO 含量显著低于对照组
(P < 0. 01) ;与模型组比较,PC 低、中、高剂量组大鼠
血清中 NO的含量增加,与模型组比较具有统计学差
异(P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,见表 1。
2. 4 PC 对异丙肾上腺素所致心肌纤维化大鼠心肌
Hyp含量的影响
结果表明,PC 组大鼠心肌中 Hyp 含量降低;与
模型组比较具有统计学差异(P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,
见表 1。
3 讨 论
近年来已认识到心肌纤维化是心脏疾病出现心
律失常、心功能减退甚至心脏性猝死等并发症的重要
原因,因此预防及控制心脏间质胶原增生是心肌纤维
化治疗的重要环节。本研究所采用的原花青素是越
桔中的主要成分,也是其重要的生物活性物质,有关
PC对于心肌纤维化的作用的相关文献报道较少。
Iso为 β1 受体激动剂,已有大量资料表明,连续
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表 1 越桔原花青素对异丙肾上腺素所致心肌纤维化大鼠的影响(珔x ± S,n =12)
组 别 PⅠNP(ng /mL) NO(μmol /L) Hyp(μg /mg) LVW/BW(mg /g)
对照组 3. 85 ± 0. 71 1. 62 ± 0. 34 0. 36 ± 0. 09 3. 01 ± 0. 26
模型组 6. 60 ± 1. 18* 1. 00 ± 0. 42** 0. 48 ± 0. 11** 3. 43 ± 0. 25*
PC 100 mg 5. 68 ± 0. 83 1. 35 ± 0. 32# 0. 42 ± 0. 07# 3. 34 ± 0. 31
PC 200 mg 4. 64 ± 0. 77# 1. 46 ± 0. 28# 0. 38 ± 0. 02## 3. 14 ± 0. 18#
PC 400 mg 4. 24 ± 0. 58## 1. 53 ± 0. 34## 0. 35 ± 0. 05## 3. 05 ± 0. 17#
与对照组比较:* P < 0. 05,**P < 0. 01;与模型组比较:#P < 0. 05,##P < 0. 01
应用 Iso可引起大鼠心肌纤维化的发生,其主要机制
是增加了循环系统和心肌局部的 AngⅡ浓度[4]。该
模型由于具有简单易行、费用低廉、效果稳定持久等
特点,已成为研究心肌纤维化的常用方法。本研究采
用 Iso诱发大鼠心肌纤维化模型,表现为左室指数升
高,左心室 Hyp含量增加,血清中Ⅰ型胶原含量增高,
表明心肌纤维化模型成立。在构建动物模型的同时,
采用 PC灌胃 14 d,在 100 ~ 400 mg /(kg·d)剂量范
围内可见大鼠左心室重量指数降低,左心室 Hyp含量
降低,PC 中、高剂量可抑制 Iso 诱导的Ⅰ型胶原合成
增加,与模型组比较具有统计学差异。
NO以 L-精氨酸和分子氧为底物,经几种不同的
一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)催化合成,
是一种重要的免疫和炎性介质,具有松弛血管平滑
肌、舒张血管和抑制内皮细胞增殖等多种生理功能。
在心血管系统中,NO具有抑制心肌细胞凋亡、延缓心
室肥厚的发生、发展,调节血压与改善血管内皮功能
作用[5-6]。在调节心肌纤维化的生物活性物质中,NO
受到人们的重视。本实验结果表明,Iso 模型组大鼠
血清中 NO含量显著低于对照组;与模型组比较,PC
低、中、高剂量组大鼠血清中 NO 的水平增加,且随剂
量增加药物作用依次增强,显示出 PC 抑制心肌纤维
化的作用与增加 NO的水平密切相关。
综上所述,PC 通过增加 NO 含量而减少胶原的
产生及抗脂质过氧化作用而抑制心肌纤维化,其在临
床心肌纤维化疾病预防和治疗中具有一定的研究开
发价值,但有关 PC抗心肌纤维化的具体细胞信号转
导机理还需进一步探讨。
参考文献:
[1] 陈介甫,李亚东,徐 哲.蓝莓的主要化学成分及生物活
性[J].药学学报,2010,45(4) :422-429.
[2] Schmidt B M,Erdman J W Jr,Lila M A. Differential effects
of blueberry proanthocyanidins on androgen sensitive and
insensitive human prostate cancer cell lines[J]. Cancer
Lett,2006,231(2) :240-246.
[3] 严 婷,李世芬,赵 岩.蓝莓对小鼠免疫功能的调节作
用[J].南京医科大学学报:自然科学版,2008,28(11) :
1448-1450.
[4] Leenen F H,White R,Yuan B. Isoproterenol-induced cardi-
ac hypertrophy:role of circulatory versus cardiac renin-an-
giotensin system [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol,
2001,281(6) :H2410-H2416.
[5] Iwai-Kanai E,Hasegawa K,Fujita M,et al. Basic fibroblast
growth factor protects cardiac myocytes from iNOS-mediated
apoptosis[J]. J Cell Physiol,2002,190(1) :54-62.
[6] Okruhlicová L,Tribulová N,Bernátová I,et al. Induction of
angiogenesis in NO-deficient rat heart[J]. Physiol Res,
2000,49(1) :71-76.
(收稿日期:2012-01-14)
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