全 文 ：竹节人参皂甙对心肌缺血再灌注损伤保护作用的研究
湖北民族学院医学院附属医院(恩施 445000)　袁　杰
摘　要:目的:探讨竹节人参皂甙对家犬心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法:行手术结扎家犬冠状动脉左心室支 , 建立
急性心肌缺血再灌注模型 , 观察急性心肌缺血再灌注状态下血流动力学 、心肌组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶
(SOD)、谷光甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)和细胞能源 Na+ , K+-ATP 及 Ca2+-ATP 酶的
变化。结果:缺血再灌注后心脏舒缩功能减退 ,MDA 含量增高 , SOD、GSH -PX、Na+ , K+-ATP 及 Ca2+-ATP 活性降低 ,
LDH 、CK酶大量释放。竹节人参皂甙能不同程度的恢复左心室收缩压(LVSP)、心室内压最大变化速率(±dp dtmax), 降低
左室舒张末期压(LVEDP),抑制 MDA、LDH、CK 升高 ,增强 SOD、GSH-PX、Na+ , K+-ATP及 Ca2+-ATP活力。结论:竹节人
参皂甙对心肌缺血再灌注损伤具有明显的保护作用。
关键词:缺血再灌注;竹节人参;皂甙;血流动力学;心肌酶
中图分类号:R29　文献标识码:B　文章编号:1006-6810(2008)03-0048-03
　　竹节人参(Panax japonicus)系五加科植物 , 被列为国家
三类保护植物〔1〕。竹节人参根茎具有独特的医疗效果 , 可
代替人参 , 主要活性成分是人参皂甙 , 其次是多糖 、酚性化
合物 、氨基酸等 , 在临床上常用于治疗病后虚弱 , 产后血瘀
腹痛 ,跌打损伤等症〔2〕。有研究表明:竹节人参具有抗炎镇
痛〔3〕 ,对垂体后叶素造成的心肌缺血损伤有保护作用〔4〕。
本实验以家犬为对象 ,建立急性心肌缺血再灌注模型 ,通过
血流动力学和酶学的实验研究 , 探讨竹节人参皂甙对心肌
缺血再灌注损伤的保护作用。
1　材料与方法
1.1　药品制备:竹节人参根茎购于湖北省农业科学院中药
材研究所(恩施市)。竹节人参总皂甙提取:取竹节人参根
茎粉末 ,经 85%乙醇回流提取 , 乙醚脱脂 , 水饱和 , 正丁醇
多次萃取 ,水浴蒸干得人参总皂甙粗品。再用甲醇溶解 ,丙
酮沉淀 ,恒温真空干燥(白色粉末)得精制竹节人参总皂甙。
1.2　主要试剂和仪器:LDH 、CK 试剂盒均为山东潍坊 3V
生物工程集团有限公司提供;MDA、SOD、GSH -PX及 ATP
试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供;组织蛋白定量
测定试剂盒由 Bioresun 公司提供;AEROSET09D05-01 全自
动生化分析仪(美国), Acuson Sequoia512 型彩色多普勒超声
仪(美国), 756 型紫外分光光度计(上海分析仪器总厂), BL
-420E型生物信号采集处理分析记录系统(成都泰盟科技
有限公司)。
1.3　实验方法
1.3.1　雄性家犬(由湖北民族学院动物实验中心提供), 4
～ 5 岁龄 , 24 只 ,体重 12 ～ 15kg。
1.3.2　将家犬随机分为 3组(即模型组 、竹节人参皂甙中 、
高剂量组)。造模前皂甙组行药物预处理 , 分别按剂量(50、
80mg kg.bw)标准股静脉注射竹节人参皂甙。 20 分钟后 , 以
20%乌拉坦(5ml kg)做 V麻醉后仰卧于手术台固定 , 颈部
除毛 , 作颈正中切口 ,行气管插管术 ,以呼吸机维持规律呼
吸;经左颈总动脉插管至左心室检测心功能 ,股动脉插管检
测动脉血压 ,导管经压力传感器连于生物信号采集处理分
析记录系统显示左室压力和动脉压;暴露右颈总动脉套置
与血管直径约相等的探头连接于多普勒超声仪检测血流
量;胸部除毛 , 于 3、4 肋间开胸逢制心包床 , 充分暴露心脏
于冠状动脉左心室支(LVB)上 1/ 3处穿“0”号医用缝合线结
扎 ,致缺血 40min 后剪开结扎线重新灌注 50min , 造成心肌
缺血再灌注模型。模型复制的可靠性用心电图连续监视标
准导联(ECG)Ⅱ的变化来判断 , 以 ST段抬高为心肌缺血存
在 ,以深大 Q 波出现确定再灌注损伤形成。
1.3.3　测定指标和方法:①平均动脉压(MAP), LVSP、±dp
dtmax和 LVEDP 用生物信号记录系统检测;②颈动脉血流
量(BF)采用多普勒超声仪记录;③心肌组织中氧自由基和
酶:实验结束后 , 迅速处死动物 , 摘取心脏切取左心室结扎
线以下缺血区心肌组织 , 用预冷的生理盐水冲洗除去血液 ,
滤纸吸干称重 ,加 9 倍生理盐水 , 在低温(冰水)中用玻璃研
磨器研磨制成 10%的组织匀浆 ,高速离心取上清液冷冻保
存待测。采用双缩脲法行组织蛋白定量 , 采用硫代巴比妥
酸显色法检测MDA 含量 , 黄嘌呤氧化酶法测定 SOD , 二硫
代二硝基苯甲酸法测定 GSH-PX , LDH、CK采用国际临床
化学联合会(IFCC)推荐的方法检测 , 检测步骤均按试剂盒
说明书进行;④ATP:利用ATP酶可分解 ATP生成 ADP及无
机磷 ,通过测定无机磷的量可判断 ATP 酶活性的高低 , 采
用购自南京建成生物工程研究所试剂盒严格按说明书中步
骤进行测定 ,酶活力单位以每小时每 g 组织蛋白(g-1Pro)
产生的无机磷(Pi)含量(mmol)来表示 , 即 mmolPi.g-1Pro.
h-1 。
48　　　　　　　　　　　　　　　　　中国民族医药杂志　　　　　　　　　　　　　2008 年 3月第 3 期
DOI :10.16041/j.cnki.cn15-1175.2008.03.049
1.4　数据分析:实验数据采用 SPSS FOR WINDOWS 10.0 软
件进行 t检验统计处理。
2　结　果
2.1　竹节人参皂甙对血流动力学的影响实验。 缺血再灌
注 50min 后 , 模型组的MAP、BF、TAMA、LVSP、±dp dtmax与
缺血前比较均呈渐进性下降现象(P<0.01);而皂甙各剂
量组至再灌注 50min 时各项功能指标有明显恢复 ,与模型组
比较差异有统计学意义(P<0.01或 P<0.05)(见表 1)。
表 1　再灌注 50min时 ,竹节人参皂甙对血流动力学的影响( x±s　n=8)
观察项目　　 缺血前　　 缺血再灌注 50分钟时模型组　　 皂甙(50mg kg.bw)　　 皂甙(80mg kg.bw)　　
MAP(kpa) 18.4±1.6 13.3±1.7＊ 15.8±1.2＊＊ 17.6±1.7＊＊＊
BF(ml min) 61.0±6.3 42.3±7.7＊ 55.3±8.6＊＊＊ 51.9±9.5＊＊
LVS(kpa) 13.0±1.1 7.2±1.5a＊ 11.2±2.1＊＊＊ 10.1±1.7＊＊＊
LVEDP(kpa) 0.68±0.15 1.18±0.18＊ 0.79±0.23＊＊＊ 0.88±0.15＊＊＊
±dp dtmax(kpa.s) 345.0±54.4 238.0±46.8＊ 280.7±48.9＊＊＊ 311.5±42.3＊＊＊
　　与缺血前比较＊P <0.01;与模型组比较＊＊P<0.05 , ＊＊＊P<0.01。
2.2　竹节人参皂甙对心肌组织中 MDA、SOD、GSH-Px 的
影响实验。缺血再灌注 50min 后 , 模型组 MDA 含量明显升
高 , SOD、GSH-PX活性明显降低 , 与缺血前比较差异显著
(P<0.01);而皂甙各剂量组至再灌注 50min 时各指标有明
显恢复 ,与模型组比较有统计学意义(P<0.01)(见表 2)。
表 2　竹节人参皂甙对MDA、SOD 和GSH-PX的影响( x±s　n=8)
观察项目　　 缺血前　　 缺血再灌注 50分钟时模型组　　 皂甙(50mg kg.bw)　　 皂甙(80mg kg.bw)　　
MDA(nmol mgprot) 1.75±0.71 3.10±0.89＊ 2.24±0.66＊＊ 2.05±0.46＊＊
SOD(Nu mgprot) 267.67±36.65 144.19±24.08＊ 241.54±37.33＊＊ 254.56±45.63＊
GSH-PX(u gprot) 21.04±5.21 10.09±3.88＊ 15.43±4.26＊＊ 17.84±5.02＊＊
　　与缺血前比较＊P <0.01;与模型组比较＊＊P<0.01。
2.3　竹节人参皂甙对心肌 LDH、CK 、ATP酶活力的影响实
验。缺血再灌注 50min 后 ,模型组 LDH 、CK 活性升高 , Ca2+
-ALPase和 Na+ , K+-ATPase 降低 , 与缺血前比较差异显
著(P<0.01);与模型组比较 , 皂甙各剂量组各项指标有明
显的恢复(P<0.01 , P<0.05)(见表 3)。
表 3　竹节人参皂甙对 LDH、CK 和ATP 酶活力的影响( x±s　n=8)
观察项目　　 缺血前　　 缺血再灌注 50分钟时模型组　　 皂甙(50mg kg.bw)　　 皂甙(80mg kg.bw)　　
Ca2+-ATP(mmolPi·g-1Pro·h-1) 1.61±0.51 0.72±0.33＊ 0.87±0.36＊＊ 1.47±0.55＊＊＊
Na + ,K+-ATP(mmolPi·g -1Pro·h-1) 4.55±0.32 1.30±0.49＊ 4.11±0.65＊＊＊ 3.60±0.36＊＊＊
LDH(U L) 112.26±18.73 248.69±33.49＊ 165.89±25.63＊＊＊ 129.65±31.00＊＊＊
CK(U L) 192.20±28.45 364.65±45.22＊ 220.17±31.96＊＊＊ 234.56±39.96＊＊＊
　　与缺血前比较＊P <0.01;与模型组比较＊＊P<0.05 , ＊＊＊P<0.01。
3　讨　论
心肌缺血再灌注损伤在临床上常见于急性心梗再灌注
初期 、冠脉内溶栓术 、动脉搭桥术等过程中 , 主要表现为再
灌注性心肌损伤 、心律失常和心功能低下。目前认为缺血
再灌注损伤的发生与超氧阴离子(O·2 -)、羟自由基(OH·)
的形成〔5〕 , 细胞内 Ca2+超载及氧越载〔6〕 , 生物膜损伤及
Na+-H +泵的异常 , 中性粒细胞激活及其致炎细胞因子释放
所引起的微血管床及血液流变学改变密切相关〔7〕。因此 ,
492008年 3 月第 3期　　　　　　　　　　　　　中国民族医药杂志　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　
对缺血再灌注损伤的防治就主要集中在减轻氧自由基损伤
同时激活自身抗氧化能力 、阻止细胞内钙超载 、改善血流状
态 ,保护心肌细胞和消除能量代谢障碍等方面 。
在本实验研究中 ,缺血灌注模型组在实施缺血手术后
及在灌注期内 ,表现为反映心功能重要指标 Lvsp 和±dp/
dtmax呈进行性下降 , 反映心脏前负荷的指标 Lvedp 呈进行
性升高 ,心失常发生率明显 ,MAP、BF 均下降 , 表明模型的
建立成功。实验研究显示 , 竹节人参皂甙对缺血期的心功
能没有明显改善作用 ,保护作用主要体现在再灌注期 ,再灌
注50min 时心功能指标明显恢复 ,血液动力学指标MAP、BF
回升 ,心律失常发生率明显减少 , 这说明竹节人参皂甙能够
调节心肌收缩力 ,增强心脏泵血功能 , 增加心输出量。心肌
缺血再灌注损伤后心肌组织中 LDH、CK 酶活性升高 , MDA
含量增加。氧自由基是心肌缺血再灌注后受损伤的主要原
因 ,心肌细胞内酶的大量溢出是判断细脑膜损伤程度的间
接指标。实验结果显示 , 竹节人参皂甙能明显抑制心肌缺
血再灌注损伤后 LDH、CK 酶的释放 , 减少 MDA 含量 ,增强
SOD活力。这表明竹节人参具有营养心肌保护细胞膜结
构 ,既可直接清除自由基 , 又可通过提高 SOD 活力来增加
机体抗氧化能力。实验中我们进一步发现 , 竹节人参皂甙
明显促进心肌缺血再灌注损伤 Ca2+-ATPase活性恢复 , 增
强Na+ , K+-ATPase 活力 , 这对改善心肌组织中的能量代
谢活动 ,阻止能量衰竭的发生具有重要意义。
参考文献
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〔7〕金惠铭 ,王建枝.病理生理学〔M〕.第 6 版.人民卫生出
版社 , 2004.1:202-209.
2007年 7 月 3 日收稿
The protective of panax japonicus saponins
on myocardial ischemia reperfusion injury in Dogs
Yuan-Jie
(Affiliated hospital ,medical school of Hubei Institute for Nationalities ,Hubei Enshi 445000)
Objective:To study the protective of panax japonicus saponins on myocardial ischemia reperfusion injury in dogs.
Methods:the myocardial ischemia-reperfusion injury animal model was established by ligation dogs left ventricular
branch of coronary artery.observe the changes of nemodynamics inmyocardial ischemia and reperfusion.and the chang-
es of MDA 、SOD 、GSH-PX 、LDH 、CK 、Na+ ,K+-ATP and Ca2+-ATP in myocardial tissue.Results:Model group
dogs myocardial function of shrink went down.MDA is higher.the activity of SOD 、GSH-PX 、Na+ ,K +-ATP and
Ca
2+-ATP were lower ,LDH and CK were higher compared with model group:panax japonicus saponins can recover
LVSP , ±dp dtmax· decrease the content of LVEDP.inhibit the increasing of MDA 、LDH 、CK , increase the activity of
SOD 、GSH-PX 、Na+ , K+-ATP and Ca2+ -ATP.Conclusion:Panax japonicus saponins can apparently protect
myocardial ischemia reperfusion injury.
Key words:ischemia reperfusion;panax japonicus;saponins;nemodynamics;myocardial enzyme.
50　　　　　　　　　　　　　　　　　中国民族医药杂志　　　　　　　　　　　　　2008 年 3月第 3 期