全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46卷 第 20期 2015年 10月 ·3055·

苦参总黄酮抑制大鼠心肌纤维化作用研究
范红艳 1，王艳春 1*，任 旷 1，沈 楠 2，张以忠 3，王 燕 1，杨颖杰 4，傅 钰 4
1. 吉林医药学院基础医学院 药理教研室，吉林 吉林 132013
2. 吉林医药学院基础医学院 机能实验室，吉林 吉林 132013
3. 吉林医药学院基础医学院 病理教研室，吉林 吉林 132013
4. 吉林医药学院 临床医学系，吉林 吉林 132013
摘 要：目的 探讨苦参总黄酮对异丙肾上腺素（Iso）诱导的大鼠心肌纤维化的作用及机制。方法 以 Iso 5 mg/kg背部 sc
7 d构建大鼠心肌纤维化模型，同时 ig苦参总黄酮 100、200、400 mg/kg，连续用药 21 d，测定大鼠心重指数（HW/BW）和
左心室重指数（LVW/BW）；ELISA法测定心肌中 I型、III型胶原及肿瘤坏死因子 α（TNF-α）的水平；ELISA法测定血清
中血管紧张素 II（AngII）的水平；分光光度法检测心肌中丙二醛（MDA）水平；比色法检测心肌中 NO水平，并观察心肌
组织的病理改变。结果 与对照组比较，模型组大鼠 HW/BW、LVW/BW 和心肌中 I 型胶原、III 型胶原、TNF-α 及 MDA
的水平升高，血清中 AngII水平增加，心肌中 NO水平降低（P＜0.05、0.01），HE染色可见心肌损伤及明显的纤维化病灶形
成。苦参总黄酮 200、400 mg/kg 均能降低 HW/BW、LVW/BW及心肌中 I 型、III 型胶原、MDA水平，降低血清中 AngII
的水平，增加心肌中NO水平，100、200和 400 mg/kg苦参总黄酮均降低心肌中 TNF-α 的水平，与模型组比较差异显著（P＜
0.05、0.01）。HE染色显示苦参总黄酮 200、400 mg/kg组未见明显纤维化病灶。结论 苦参总黄酮可抑制 Iso所致的大鼠心
肌纤维化，其机制与提高 NO水平及抗氧化作用，进而降低循环 AngII的水平、抑制心肌中 TNF-α 及胶原的合成有关。
关键词：苦参总黄酮；心肌纤维化；肿瘤坏死因子 α；血管紧张素 II；NO
中图分类号：R286.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2015)20 - 3055 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.20.016
Inhibition of flavonoids from Sophora flavescens on myocardial fibrosis in rats
FAN Hong-yan1, WANG Yan-chun1, REN Kuang1, SHEN Nan2, ZHANG Yi-zhong3, WANG Yan1,
YANG Ying-jie4, FU Yu4
1. Department of Pharmacology, Basic Medicine, Jilin Medical University, Jilin 132013, China
2. Department of Functional Experimental Science, Basic Medicine, Jilin Medical University, Jilin 132013, China
3. Department of Pathology, Basic Medicine, Jilin Medical University, Jilin 132013, China
4. Department of Clinical Medicine, Jilin Medical University, Jilin 132013, China
Abstract: Objective To explore the inhibitory effect of flavonoids from Sophora flavescens on the myocardial fibrosis induced by
isoprenaline (Iso) and its mechanism in rats. Methods Myocardial fibrosis model in rats was established by sc injection with Iso (5
mg/kg) for 7 d. The model rats were treated with low-, mid-, and high-dose (100, 200, and 400 mg/kg) flavonoids from S. flavescens
and captopril (50 mg/kg) respectively by ig for 21 d. Myocardial indexes (heart weight/body weight, HW/BW and left ventricular
weight/body weight, LVW/BW) were measured after the experiment was finished. The contents of collagen I, collagen III, tumor
necrosis factor α (TNF-α) in myocardium and the level of angiotensin II (AngII) in blood serum were determined by ELISA. The
concentration of malondialdehyde (MDA) in myocardium was assayed with spectrophotometry. The content of nitric oxide (NO) in
myocardium was detected with colorimetry. The pathological changes of myocardium were observed. Results Compared with the
control group, the myocardial indexes and the contents of collagen I, collagen III, TNF-α, MDA in myocardium, and the level of AngII
in blood serum were markedly increased, the content of NO in myocardium was decreased in the model group (P < 0.05, 0.01).
Compared with the model group, the myocardial indexes, the contents of collagen I, collagen III, MDA in myocardium, and the level of

收稿日期：2015-03-27
基金项目：吉林省教育厅“十二五”科技研究项目资助课题（2012337）
作者简介：范红艳（1975—），女，硕士，副教授，主要从事心血管药理研究。E-mail: 13843245245@163.com
*通信作者 王艳春（1972—），女，博士，教授。E-mail: wangyanchun1972@163.com
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AngII in blood serum were markedly reduced, the content of NO in myocardium was increased in mid- and high-dose flavonoids from
S. flavescens groups (P < 0.05, 0.01). The level of TNF-α in myocardium was reduced in all flavonoids from S. flavescens groups (P <
0.05, 0.01). HE staining showed that myocardial tissue had obviously myocardial damage and the formation of fibrosis lesions in the
model group; The myocardial tissue had few fibrosis lesions in mid- and high-dose flavonoids from S. flavescens groups. Conclusion
Flavonoids from S. flavescens could inhibit myocardial fibrosis and protect myocardium in rats, and its mechanism may be associated
with decreasing AngII level in circulation and myocardium, lowering TNF-α content in myocardium, and inhibiting collagen synthesis
by increasing the NO level and anti-oxidation.
Key words: flavonoids from Sophora flavescens; myocardial fibrosis; tumor necrosis factor α; angiotensin II; nitric oxide

苦参 Sophora flavescens Ait.，又名白茎、水槐、
地槐，始载于《神农本草经》，是我国常用传统中药。
目前已从苦参中分离鉴定的化学成分有生物碱类、黄
酮类、脂肪酸类、氨基酸类、挥发油类等，研究表明
苦参具有抗病原微生物[1]、抗炎、抗过敏、抗肿瘤[2]、
利尿、抗心律失常、调节免疫和抗氧化[3]等多种药理
作用，其主要活性物质是生物碱类和黄酮类[4]。前期
研究[5]结果提示苦参总黄酮通过降低心肌局部血管紧
张素 II（AngII）的水平、抗氧化等发挥抗心肌纤维化
的作用，本研究采用异丙肾上腺素（isoprenaline，Iso）
构建大鼠心肌纤维化模型，进一步观察苦参总黄酮对
大鼠心肌纤维化的作用，并深入探讨其作用机制。
1 材料
1.1 实验动物
清洁级Wistar大鼠，雌雄各半，体质量（220±
20） g，由吉林大学基础医学部实验动物中心提供，
合格证号 SCXK（吉）2008-0005。
1.2 药品与试剂
苦参总黄酮（西安草翠芯生物科技有限公司，
批号 20120926，质量分数 80%）；Iso（西安仁红生
物科技有限公司，批号 20120706）；卡托普利（上
海普康药业有限公司，批号 20121011）；丙二醛
（MDA）、考马斯亮蓝试剂盒（南京建成生物工程公
司）；I型胶原、III型胶原、AngII ELISA试剂盒（美
国 BD公司）；肿瘤坏死因子 α（TNF-α）ELISA试
剂盒（上海浩本生物科技有限公司）；NO试剂盒（碧
云天试剂公司）。
1.3 主要仪器
722 可见分光光度计（上海欣茂仪器有限公司
产品）；Model 680型酶标仪（美国 Bio-rad公司）；
FVl000型激光共聚焦显微镜（日本 Olympus公司）。
2 方法
2.1 动物分组和给药方法
Wistar大鼠随机分为 6组（每组 12只）：对照
组，模型组，苦参总黄酮低、中、高剂量（100、200、
400 mg/kg）组，卡托普利（50 mg/kg）组。除对照
组外，各组大鼠均每天背部 sc Iso 5 mg/kg，连续 7 d，
建立大鼠心肌纤维化模型。苦参总黄酮组及卡托普
利组自造模第 2天开始 ig给药，连续 21 d，每天 1
次，对照组和模型组 ig给予相同体积的蒸馏水。
2.2 心脏质量参数及指标检测
大鼠末次给药 24 h，称体质量（BW），10%水
合氯醛（0.3 mL/kg）麻醉，腹主动脉取血，静置 30
min以上，3 000 r/min离心 15 min，分离得血清，
−20 ℃冻存。开胸取心脏，去除大血管、心外膜脂
肪组织，用冰生理盐水清洗，滤纸吸干后称全心质
量（HW）和左心室质量（LVW），计算心重指数
（HW/BW，mg/g）和左心室重指数（LVW/BW，
mg/g）。取左心室心肌组织，在冰浴下制成 5%、1%
组织匀浆，4 ℃、4 000 r/min离心 15 min，取上清
液备用。按照 ELISA试剂盒说明，取 1%心肌匀浆
用酶标仪测定心肌中 I型、III型胶原、TNF-α 水平；
取 1%心肌匀浆用酶标仪测定心肌中 NO水平；取
血清用酶标仪检测血清中 AngII水平；取 5%心肌
匀浆严格按试剂盒说明用分光光度计测定 MDA
水平。
2.3 心肌 HE染色
每组随机选取大鼠 2只，取心脏，将心脏于 4%
多聚甲醛固定 24 h，常规石蜡包埋，切片，HE 染
色，光学显微镜下观察并拍照。
2.4 统计学分析
实验所有数据以 ±x s表示，采用 SPSS 13.0
软件进行统计，组间比较采用方差分析及 q检验。
3 结果
3.1 对心肌纤维化大鼠心脏质量参数及心肌中 I
型、III型胶原水平的影响
与对照组比较，模型组大鼠 HW/BW、LVW/BW
明显升高，心肌中 I型、III型胶原水平均升高（P＜
0.05、0.01）；与模型组比较，苦参总黄酮 200、400
mg/kg 剂量组及卡托普利组大鼠 HW/BW、
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46卷 第 20期 2015年 10月 ·3057·

LVW/BW、心肌中 I型、III型胶原水平均呈下降趋
势，且差异显著（P＜0.05、0.01），结果见表 1。
3.2 对心肌纤维化大鼠血清中 AngII 及心肌
TNF-α 水平的影响
模型组血清中AngII水平及心肌 TNF-α 水平明
显高于对照组（P＜0.01），苦参总黄酮低、中、高
剂量可降低血清中AngII水平、心肌中 TNF-α 水平，
与模型组比较差异显著（P＜0.05、0.01），结果见表 2。
3.3 苦参总黄酮对心肌纤维化大鼠心肌中 NO 和
MDA水平的影响
模型组大鼠心肌中 NO 水平显著低于对照组，
MDA水平显著高于对照组（P＜0.01）；苦参总黄酮
中、高剂量升高心肌中NO水平，降低MDA水平，
与模型组比较差异显著（P＜0.05），结果见表 3。
表 1 苦参总黄酮对 Iso诱导的心肌纤维化大鼠 HW/BW、LVW/BW及心肌中 I型、III型胶原水平的影响 ( x±s, n = 10)
Table 1 Effect of flavonoids from S. flavescens on HW/BW and LVW/BW, concentration of collagens I and III in myocardium
of myocardial fibrosis rats induced by Iso ( x±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg–1) (HW/BW)/(mg·g−1) (LVW/BW)/(mg·g−1) I型胶原/(ng·L−1) III型胶原/(ng·L−1)
对照 — 2.88±0.38 2.18±0.20 510.63± 67.31 245.10±71.74
模型 — 3.21±0.20* 2.47±0.24* 690.63± 86.69** 360.59±43.13**
苦参总黄酮 100 3.05±0.27 2.32±0.20 629.33±101.07 349.46±61.61
200 2.97±0.23# 2.25±0.16# 572.67± 65.99# 300.21±56.25#
400 2.92±0.22# 2.23±0.13# 541.93± 92.68# 268.41±21.37#
卡托普利 50 2.89±0.33# 2.21±0.18# 557.11± 63.40# 250.44±25.79##
与对照组比较：*P＜0.05 **P＜0.01；与模型组比较：#P＜0.05 ##P＜0.01，下同
*P < 0.05 **P < 0.01 vs control group; #P < 0.05 ##P < 0.01 vs model group, same as below
表 2 苦参总黄酮对 Iso 诱导的心肌纤维化大鼠血清中
AngII水平及心肌 TNF-α 水平的影响 ( x±s, n = 10)
Table 2 Effect of flavonoids from S. flavescens on
concentration of AngII in serum and concent of TNF-α in
myocardium of myocardial fibrosis rats induced by Iso
( x±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg–1) AngII/(ng·L−1) TNF-α/(ng∙L−1)
对照 — 41.41±2.92 41.16±5.61
模型 — 61.41±9.63** 65.55±5.85**
苦参总黄酮 100 53.13±3.18 56.71±6.08#
200 50.38±5.01# 57.79±5.54#
400 48.52±7.28# 47.16±3.06##
卡托普利 50 52.29±1.58# 49.95±6.09##
表 3 苦参总黄酮对 Iso 诱导的心肌纤维化大鼠心肌中 NO
和MDA水平的影响 ( x±s, n = 10)
Table 3 Effects of flavonoids from S. flavescens on content
of NO and MDA in myocardium of myocardial fibrosis rats
induced by Iso ( x±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg–1) NO/(μmol∙L−1) MDA/(nmol·mL−1)
对照 — 7.05±1.42 0.86±0.12
模型 — 3.64±1.70** 1.67±0.69**
苦参总黄酮 100 5.49±1.95 1.00±0.13
200 5.65±1.89# 0.96±0.30#
400 6.04±1.99# 0.87±0.15#
卡托普利 50 6.04±2.11# 0.92±0.19#
3.4 苦参总黄酮对心肌纤维化大鼠心肌病理改变
的影响
对照组心肌结构完整，横纹清晰，细胞核居中，
间质未见血管扩张及炎性细胞的浸润。模型组心肌
结构紊乱，可见不同程度的心肌细胞萎缩、变性、
灶状坏死及炎性细胞浸润，可见明显的纤维化病灶
形成。苦参总黄酮 100 mg/kg组与对照组比较，有
心肌细胞变性、灶状坏死，但纤维化不明显，与模
型组比较，心肌纤维化有改善。苦参总黄酮 200、
400 mg/kg组及卡托普利组心肌损伤程度明显减轻，
心肌结构尚规整，虽有较明显的变性改变，但未见
明显的坏死及纤维化病灶形成。结果见图 1。
4 讨论
各种原因引起的心肌损害，随着病变持续和病
程慢性化，将导致心肌纤维化，心肌纤维化时局部
心肌细胞凋亡，取而代之的是心肌成纤维细胞增殖
和纤维性胶原成分增多，心脏功能逐步减退，最终
导致心功能障碍、心力衰竭和心律失常。因此预防
及控制心脏间质胶原增生从而有效防治心肌纤维化
的措施，是延缓心力衰竭、减少心律失常发生的重
要手段。目前研究显示多种因素可引起心肌纤维化
的发生，包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-
angiotensin-aldosterone system，RAAS）、内皮素、
缓激肽、儿茶酚胺、NO 及生长因子（转化生长因
·3058· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46卷 第 20期 2015年 10月



对照 模型 苦参总黄酮 100 mg·kg−1

苦参总黄酮 200 mg·kg−1 苦参总黄酮 400 mg·kg−1 卡托普利
图 1 各组大鼠心肌组织病理改变
Fig. 1 Pathologic changes of myocardium tissues of rats in each group
子-β、结缔组织生长因子等）。RAAS激活是公认的
导致 MF的神经内分泌机制，在心脏重构中起关键
作用。其中，AngII具有生长因子样作用，AngII可
通过自分泌和旁分泌的方式发挥作用，是刺激心肌
肥大的重要体液因素之一，并可刺激心脏成纤维细
胞增殖，引起心肌纤维化。AngII 致心肌纤维化的
信号通路复杂，主要通过与其特异性受体 AngII I
型受体结合，并激活一系列信号分子通路将细胞外
信号传递至细胞内产生纤维化效应[6-8]。心肌纤维化
的发生过程中，有炎症反应的参与，在心肌缺血损
伤及发生炎症反应时，TNF-α 过量表达可诱发心肌
细胞肥大、凋亡及心肌成纤维细胞增殖[9]，导致心
肌纤维化、心力衰竭，有研究[10]显示 AngII可促进
TNF-α 合成，而抗 TNF-α 治疗可阻止心腔扩大，改
善间质胶原重构，减轻心肌纤维化[8]。本研究在前
期结果基础上发现，Iso 颈背部 sc 建立大鼠心肌纤
维化模型较成功，模型组表现为 HW/BW、LVW/BW
明显升高，循环系统和心肌局部的 AngII、I 和 III
型胶原水平明显增高，心肌 TNF-α 水平增高，心肌
病理可见心肌损伤、明显的纤维化病灶形成。给予
苦参总黄酮 21 d后，可见大鼠 HW/BW、LVW/BW
降低，循环系统和心肌局部的 AngII水平降低，心
肌组织中 I、III型胶原及 TNF-α 水平明显降低，病
理改变较模型组改善，可见苦参总黄酮可通过抑制
循环系统和心肌局部的 AngII的生成，从而降低心
肌中 TNF-α 的水平、减少胶原的产生，进而抑制心
肌纤维化。
在调节心肌纤维化的生物活性物质中，NO受到
人们的重视。NO是一种内源性调节因子，具有抑制
血小板聚集、改善血管内皮功能、舒张血管、降低
血压、延缓心室肥厚等多种心血管系统作用[11]。有
研究[12]发现在肾小管调节血压及内环境稳定中，
NO 会抑制 AngII 对心血管系统的作用。本研究发
现模型组大鼠心肌中 NO水平显著低于对照组，经
苦参总黄酮治疗后大鼠心肌中 NO的水平增加，且
随剂量增加药物作用依次增强，因此推测苦参总黄
酮可能通过升高心肌组织中 NO 浓度，拮抗 AngII
所致的心肌纤维化，延缓并逆转心室肥厚，改善心
肌纤维化。近年研究显示心肌纤维化的发展与氧化
应激密切相关。脂质过氧化产物 MDA 的水平变化
可直接反映心肌细胞膜脂质过氧化的速度与程度，
并间接反映细胞损伤的程度。在实验中发现，经苦
参总黄酮治疗后心肌中 MDA 水平显著降低，说明
苦参总黄酮的抗心肌纤维化作用的发挥也有抗氧化
的参与，与前期研究结果一致[5]。
综上所述，苦参总黄酮抑制心肌纤维化的作用
可能与其通过提高 NO水平及抗氧化作用而拮抗循
环及心肌局部 AngII 的生成，从而降低心肌中
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TNF-α 及胶原生成有关，本研究对心肌纤维化疾病
防治具有一定的参考价值，但进一步的具体细胞信
号转导机制还需进一步探讨。
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