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高乌头生物碱高乌甲素对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用研究



全 文 :2015 年总第 47 卷第 6 期
离子可以明显抑制 SOD 的活性,会使细胞受到脂质
过氧化反应的损害。 SOD活力的高低间接反映了机
体清除氧自由基的能力,而 MDA的高低又间接反映
了机体细胞受自由基攻击的严重程度, 故通过 SOD
活性、MDA含量的测定, 可间接反映自由基的产生
情况及脂质过氧化的程度, 从而判断眼组织的破坏
程度[9]。本实验结果显示,在实验性玻璃体积血时,视
网膜组织中 SOD 活性显著降低,MDA 含量显著增
加,证实了玻璃体积血对视网膜有毒性作用。而中药
清亮饮及西药安妥碘均能提高 SOD 活性 , 降低
MDA 含量, 且中药清亮饮治疗组改善作用更为明
显。 表明中药清亮饮可以减少玻璃体积血过程中自
由基的生成,阻断自由连锁反应,抑制脂质过氧化反
应的程度, 减轻眼组织的损伤, 且其作用优于安妥
碘, 这也为临床应用清亮饮治疗玻璃体积血提供了
科学依据。下一步我们将对清亮饮抑制 PVR(增殖性
玻璃体视网膜病变)的作用机理进行研究。
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第一作者:回世洋(1975—),男,医学硕士,副教
授,副主任医师,研究方向:中医药治疗眼科疾病。
hsy-750318@163.com
收稿日期:2015-04-24
编辑:吴 宁
高 乌 头 是 毛 茛 科 植 物 高 乌 头 (Aconitum
sinomontanum Nakai)的干燥根,是甘肃、青海、陕西
太白地区、山西、湖北神农架地区、贵州、四川等地
的民间草药,味辛、苦、温,有毒,具有祛风除湿、理
气止痛、活血散瘀的功效,主要用于治疗风湿腰腿
痛、胃痛、心悸、跌打损伤等。 高乌头主要成分为高
高乌头生物碱高乌甲素对大鼠心肌缺血/ 再灌注
损伤的保护作用研究
高稚淇 1 谢 红 1 陈 玲 2
(1.苏州大学附属第二医院麻醉科,江苏苏州 215004; 2.上海长海医院,上海 200433)
摘 要 目的:研究高乌甲素注射液预处理和后处理对大鼠在体心肌缺血/再灌注损伤的保护作用。 方法:随机将
48 只雄性 SD 大鼠分为假手术组、模型组、高乌甲素预处理组和高乌甲素后处理组。除假手术组外其余各组大鼠采用可
逆性冠脉左前降支结扎的方法复制心肌缺血/再灌注模型,给予大鼠心脏缺血 30min 再灌注 120min;假手术组不缺血维
持生命体征 2h。 高乌甲素预处理组于心肌缺血开始前 15min 静脉注射高乌甲素注射液(4mg/kg),高乌甲素后处理组于
心肌缺血开始后 10min 静脉注射高乌甲素注射液(4mg/kg)。 实验结束后用氯化三苯四氮唑染色法(TPT)测定心肌梗死
范围,并测定血清中一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。 结果:模型组大鼠心肌出现
缺血、梗死区,血清 NO 含量、SOD 活性明显低于假手术组(P<0.01),MDA 含量明显高于假手术组(P<0.01),说明造模成
功。 与模型组比较,高乌甲素预处理组和后处理组大鼠心肌梗死范围显著减少(P<0.05),NO 含量、SOD 活性显著增加
(P<0.01),MDA 含量显著降低(P<0.05)。 结论:高乌甲素预处理和后处理可以减小心肌缺血/再灌注大鼠心肌梗死范围,
其可能通过抗氧化机制对缺血再灌注心肌发挥保护作用。
关键词 高乌甲素 缺血再灌注损伤 心肌缺血 一氧化氮 丙二醛 超氧化物歧化酶 SD 大鼠 实验研究
中图分类号 R282.710.5 文献标志码 A 文章编号 1672-397X(2015)06-0079-03
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乌甲素等二萜生物碱, 高乌甲素又名拉巴乌头碱
(lappaconitine),临床常用其氢溴酸盐,具有强镇痛
作用,还具有抗炎消肿、抗氧化、降温解热、抗心律
失常、局部麻醉和免疫调节等作用 [1-3]。 还有研究报
道高乌甲素可减轻颅脑创伤(TBI)大鼠的神经功能
障碍和脑水肿程度,降低血清白细胞介素-1(IL-1)、
白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓
度,从而发挥对 TBI 大鼠的脑保护作用 [4],但高乌甲
素是否具有活血散瘀功能国内尚未有研究报道。 本
实验基于在体大鼠心肌缺血再灌注模型,研究高乌
甲素预处理及后处理对心肌缺血性损伤的保护作
用,并初步探讨其作用机理。
1 实验材料
1.1 动物 清洁级雄性 SD 大鼠,体重(200±20)g,
由浙江省实验动物中心提供,许可证号:SCXK(浙)
2008-0033。
1.2 试剂与仪器 高乌甲素(采用氢溴酸高乌甲素
注射液,批准文号:国药准字 H20023150);甲醛(西
陇化工股份有限公司,批号:140218);动物呼吸机
(ALC-V9,上海奥尔科特生物科技有限公司);智能
恒温控制仪(JR-1,成都泰盟科技有限公司);V24E
多通道生理记录仪 (Philips 公司 , 德国 );Anke
LXJ-IIB 离心机(上海安亭科学仪器厂);电子分析
天平(BT125D,sartorius,德国)。
2 实验方法
2.1 分组、造模与给药 48 只雄性 SD 大鼠随机分
为假手术组、模型组、高乌甲素预处理组、高乌甲素
后处理组,每组 12 只。大鼠采用腹腔注射戊巴比妥
钠(50mg/kg)进行麻醉,于右侧颈内静脉和颈内动
脉置入充满肝素的导管,供补充液体、给药或监测
动脉血压之用。 气管切开后插入气管导管,连接动
物呼吸机,行呼气末正压通气,吸入氧浓度 30%,调
节呼吸频率或潮气量, 维持 pH 值 7.35~7.45、PaCO2
25~40mmHg (1kPa=7.5mmHg)、PaO2 90~150mmHg,
采用智能恒温控制仪维持大鼠体温在 36~37℃。 于
第 5 肋间行左胸切开术,打开心包,采用 6-0 无损
伤缝合线在左心耳下缘缝扎左冠状动脉前降支
(LAD),缝线末端穿入自制圈套管,止血钳夹紧圈套
管以阻断 LAD 血供,建立在体
大鼠心肌缺血再灌注损伤模
型 [5],当心外膜发绀苍白,心电
图示一过性心律失常、ST 段弓
背向上抬高表示缺血模型成
功,松开圈套管进行再灌注,可
见心外膜重新充血。 假手术组
只穿线不结扎, 高乌甲素预处
理组于心肌缺血开始前 15min 经尾静脉注入高乌
甲素注射液 4mg/kg,高乌甲素后处理组于心肌缺血
开始后 10min经尾静脉注入高乌甲素注射液 4mg/kg。
2.2 指标检测
2.2.1 血清中超氧化物歧化酶(SOD)活力和一氧化
氮(NO)、丙二醛(MDA)含量的测定 各组大鼠于
再灌注末, 采用颈总动脉插管取血 5mL, 室温或
37℃恒温静置一段时间后,3000r/min 离心 10min 得
血清进行分装,-80℃贮存备用。 血清中的 NO 含量
采用硝酸还原酶法测定,操作步骤严格按照说明书
进行 ;SOD 采用化学比色法测定 , 测定波长为
550nm;MDA采用硫代巴比妥酸盐法测定。
2.2.2 心肌梗死范围的测定 采用氯化硝基四氮
唑(TPT)染色法[6]。 心肌缺血再灌注结束后,再次阻
断 LAD, 从颈内静脉注射 5%伊文思蓝使左心室
(LV)正常区域蓝染,并迅速取出心脏,分离出 LV,
并横断分割成 5~6块 2mm厚的组织。将 LV中蓝染
的正常组织与未染色的 LV 缺血区分离, 并都放入
0.5% TPT 中 ,37℃水浴 15min,10%甲醛过夜以固
定组织。在解剖显微镜下将 LV分成正常、缺血未梗
死区和缺血梗死区三部分,并分别称重,计算缺血
区心肌重量 (缺血未梗死区心肌重量+梗死区心肌
重量)占 LV 心肌重量的百分比,缺血区心肌重量占
危险区心肌重量的百分比以及梗死区心肌重量占
LV心肌重量的百分比。
2.3 统计学方法 采用 SAS 8.2 统计软件进行统
计处理。 计量资料以(x±s)表示,组间比较采用单因
素方差分析,以 P<0.05为有统计学差异。
3 实验结果
3.1 心肌梗死范围测定结果 各实验组左心室重
无明显差异。 与模型组比较,高乌甲素预处理组和
高乌甲素后处理组的梗死区重、 梗死区/左心室、梗
死区/缺血区均显著降低(P<0.05),说明高乌甲素预
处理和高乌甲素后处理对心肌缺血再灌注损伤有
保护作用。 见表 1。
3.2 各组大鼠血清 NO、SOD 和 MDA 含量测定结
果 与假手术组比较, 模型组大鼠血清 NO 含量和
SOD 活性明显下降 (P<0.01),MDA 含量显著升高
表 1 各组大鼠心肌梗死范围比较(x±s)

梗死区/缺血区
(%)
— —
缺血区/左心室
(%)
梗死区/左心室
(%)

梗死区重
(g)
0.5831±0.0102 —
左心室重
(g)
缺血区重
(g)
0.1228±0.0174 36.28±2.56 19.22±2.61 50.77±6.050.5921±0.0204 0.2045±0.0192
0.5590±0.0701 0.1886±0.0276 0.0665±0.021* 33.96±2.22 11.42±1.65* 33.55±5.67*
0.6000±0.0446 0.1789±0.0495 0.0678±0.033* 32.56±2.12 11.22±1.35* 33.25±5.34*
假手术组 12
组别
动物数
(只)
模型组 12
高乌甲素预处理组 12
高乌甲素后处理组 12
注:与模型组比较,*P<0.05。
实 验 研 究
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2015 年总第 47 卷第 6 期
(P<0.05),提示造模成功。 与模
型组比较, 高乌甲素预处理组
和高乌甲素后处理组大鼠血清
NO 含量和 SOD 活性明显升高
(P<0.01),MDA 含量显著降低
(P<0.05)。 见表 2。
4 讨论
缺血性心血管疾病是危害人类健康及生命的一
类疾病,且具有发病率高和致死率高等特点,其致命
后果就是由冠状动脉急性闭塞所致的急性心肌梗死
及/或心脏性猝死,所以尽早恢复血流是减轻损伤的
关键。 经皮冠状动脉成形术 (percutaneous translu-
minal coronary angioplasty, PTCA)、 冠状动脉内溶
栓(thrombolysis)和冠脉搭桥手术等治疗手段的出台
可以有效改善缺血,达到治疗目的。然而随之出现的
心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfu-
sion injury,MIRI)不仅不能使组织、器官功能恢复,
反而引起心肌进一步功能障碍或者心肌细胞死亡,
例如氧自由基堆积、细胞内钙超载、细胞凋亡等,已
然成为心脏血管外科手术取效的主要障碍[7-8]。
一氧化氮(NO,即血管内皮舒张因子),在生物
体内作为一种反应性极强的自由基,兼有第二信使
和神经递质的作用,同时又是一种效应分子,在体
内具有广泛的生理作用,如松弛血管平滑肌。 超氧
化物歧化酶(SOD)对机体的氧化与抗氧化平衡起着
至关重要的作用, 此酶能清除超氧阴离子自由基
(O2-·)保护细胞免受损伤。 机体通过酶系统与非酶
系统产生氧自由基,后者能攻击生物膜中的多不饱
和脂肪酸 (polyunsaturated fatty acid,PUFA),引发
脂质过氧化作用,并因此形成脂质过氧化物,如醛基
(丙二醛),测试 MDA的量常常可反映机体内脂质过
氧化的程度,间接地反映出细胞损伤的程度[9-10]。
有研究表明高乌甲素以及其他几种从乌头地
上部分分离得到的二萜类生物碱具有抗氧化、抗炎
和抗酪氨酸酶活性的作用 [11],另外高乌甲素还可能
通过阻滞电位依赖性的钠离子通道从而降低心肌
的收缩力,提高心肌兴奋阈,导致心动过缓 [12],从而
通过减少心肌氧耗发挥心肌细胞保护作用。 本研究
结果表明,与模型组比较,高乌甲素预处理及后处
理组血清中 NO 含量、SOD 活性显著提高,MDA 含
量显著下降,心肌梗死范围明显降低,由此可以推
测高乌甲素可能通过抗氧化机制对缺血再灌注心
肌发挥保护作用。 因此,高乌甲素注射液预处理及
后处理对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用,可作
为治疗缺血性心血管疾病的候选药物开展进一步
研究。
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院医师,研究方向:麻醉药物对心肌的保护作用。
通讯作者:谢红,博士,主任医师,硕士研究生导
师。 924831060@qq.com
收稿日期:2015-03-30
编辑:吴 宁
表 2 各组大鼠缺血再灌注后血清 NO、SOD 和 MDA 含量比较(x±s)
2.30±0.58
MDA(μmol/L)
58.52±9.65 183.04±4.52
NO(μmol/L) SOD(U/mL)
25.38±2.14## 144.13±10.03## 5.03±1.02##
45.67±4.13** 163.29±9.32** 3.21±0.68*
44.69±3.87** 170.81±9.51** 3.41±0.59*
组别 动物数(只)
假手术组 12
模型组 12
高乌甲素预处理组 12
高乌甲素预处理组 12
注:与假手术组比较,##P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
实 验 研 究
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