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Protective effects of Shuangshen Ningxin capsule on miniature swine after myocardial ischemia by intervention

双参宁心胶囊对小型猪介入性心肌缺血的保护作用



全 文 :双参宁心胶囊对小型猪介入性心肌
缺血的保护作用
于 震1,2,刘建勋1,李欣志1,尚晓泓1,闫爱国1,冯新庆1
(1.中国中医科学院 西苑医院,北京 100091;2.北京大学 药学院,北京 100083)
[摘要] 目的:研究双参宁心胶囊对小型猪介入性心肌缺血的治疗作用。方法:小型猪LAD经心导管介入自
体血栓制备心肌缺血模型,喂饲双参宁心胶囊6d后,观察冠状动脉造影、血流动力学、生化和病理组织学的改变。
结果:造模6d后,心肌缺血小型猪冠状动脉LAD基本栓塞,心输出量(CO)、心脏指数(CI)、左心做功(LCW)和左
心做功指数(LCWI)明显降低,病理组织学可见心肌变性、坏死,缺失区被纤维组织替代填充、嗜中性粒细胞浸润。
各组给药6d后,双参宁心胶囊可明显减轻小型猪冠状动脉LAD自体血栓栓塞的程度,改善血流动力学,增加CO,
CI,LCW,LCWI,降低外周血管阻力(SVR)和外周血管阻力指数(SVRI),抗脂质过氧化,增加血浆超氧化物歧化酶
(SOD)活性,降低血浆丙二醛(MDA)含量,同时减轻心肌病理组织学变性和坏死改变。结论:双参宁心胶囊可能通
过改善心肌收缩功能,增加左心做功,抑制心肌细胞膜的脂质过氧化,发挥抗心肌缺血的作用。
[关键词] 双参宁心胶囊;心肌缺血;小型猪;介入
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)16169505
[收稿日期] 20070208
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30672638)
[通讯作者] 刘建勋,Tel:(010)62874049,Email:jianxun@
ht.rol.cn.ne
  心血管疾病是人类病死率最高的疾病之一,而
缺血性心脏病在其中起主导作用[1]。心肌缺血动
物模型多应用开胸结扎冠状动脉法[2]、冠状动脉放
置收缩环法[3],或是化学药物法[4],但存在对动物
损伤大,血管栓塞后不能再通,与心肌缺血临床发病
机制尚有很大差异等缺点。应用现代先进的放射影
像学介入技术,在不开胸的状态下经心导管制备心
肌缺血动物模型,具有更多优点,也是今后研究的一
个趋势。双参宁心胶囊由人参、丹参等中药组成,通
过对其提取工艺、剂型、质量控制等进一步深入研
究,分别选用其中的总皂苷,总酚酸等成分按一定比
例配方而成,具有益气活血、祛瘀止痛功能,用于治
疗冠心病心绞痛。本实验观察双参宁心胶囊对应用
介入技术制备的小型猪血栓性心肌缺血模型的治疗
作用。
1 材料
1.1 动物
健康小型猪16头,雌雄兼用,体重(38±5)kg,
由中国农业大学畜牧学院小型猪繁育场提供。
1.2 药物与试剂
双参宁心胶囊(以下简称双参),黄褐色粉末,
由人参、丹参等有效部位按比例配伍而成,以多种有
效成分(如人参皂苷Rg1,丹酚酸B)控制其质量,每
克含生药量为928g,由中国中医科学院西苑医院
实验研究中心药学室提供;凝血酶(Sigma公司);戊
巴比妥钠(北京化学试剂公司,批号020402);肝素
钠注射液(常州千红生化制药有限公司,批号
050509;注射用青霉素钠(华北制药股份有限公司,
批号S0501208);复方泛影葡胺注射液(上海旭东海
普药业有限公司,批号050503;血清超氧化物歧化
酶检测试剂盒(SOD,南京建成生物工程研究所,批
号20051208);血清丙二醛检测试剂盒(MDA,南京
建成生物工程研究所,批号200512020。
1.3 仪器
BVPulsera型 C型臂 X光机(荷兰飞利浦);
MP-100型多道生理记录仪(美国 Biopac);Bio.
com无创血流动力学监测系统(美国 CardioDynam
ics);TEC-7621C型心电监护仪(日本光电);UV-
365型紫外分光光度仪(日本岛津);BH-2型显微
镜(日本奥林巴斯)。
2 方法
2.1 造模
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选用小型猪,耳静脉注射戊巴比妥钠麻醉(30
mg·kg-1)后,分离右侧颈总动脉,结扎远心端,置
入6F动脉鞘管,从动脉鞘的侧管注入肝素200U·
kg-1。在C型臂 X光机透视下,以6F右冠导引导
管置于左冠状动脉开口行左冠状动脉造影,观察猪
冠状动脉的分布情况,造影后置入交换导丝,将导丝
置入冠状动脉LAD中部,交换5F小弯导引导管,经
导丝进入冠状动脉LAD中部,取出导丝后经导管注
入05mL血栓(05mL全血+015mL凝血酶100
U形成的血栓),再次造影观察 LAD堵塞情况,LAD
栓塞后撤除导管,结扎颈总动脉,伤口清创,局部给
予150万U青霉素,无菌缝合,单笼喂养观察,术中
连续心电监护。
2.2 分组 造模后实验共分3组:①模型组,n=5;
②双参16mg·kg-1剂量组,n=6;③双参 8mg·
kg-1剂量组,n=5。实验药物均在实验开始时混入
饲料中服用,专人观察动物进食情况确保药物吸收
剂量,给药6d后结束实验。
2.3 检测指标
2.3.1 冠状动脉造影 实验前后分别行小型猪选
择性冠状动脉造影,观察冠状动脉LAD栓塞情况。
2.3.2 血流动力学 实验前后经动脉鞘管联接多
导生理记录仪记录小型猪收缩压和舒张压,并计算
平均动脉压(MAP),然后将改装的针式电极分别固
定于小型猪的双侧颈部和肋下缘中点等8个部位,
应用Bioz.Com无创血液动力学监测系统记录血流
动力学指标,包括心输出量(CO)、心脏指数(CI)、
外周血管阻力(SVR)、外周血管阻力指数(SVRI)、
左心做功(LCW)、左心做功指数(LCWI)和心率
(HR)。
2.3.3 生化 动脉鞘的侧管取血,分离血浆,按照
试剂盒说明书操作,硫代巴比土酸法测定血浆 SOD
活性,黄嘌呤氧化酶法测定血浆MDA含量。
2.3.4 病理组织学 选取第3片心肌,分别剪取
LAD周围部位心肌小块,10%甲醛固定,常规石蜡
包埋,切片,HE染色,显微镜观察。
2.4 统计学方法
应用SPSS120统计分析软件整理、分析数据,
计量资料以 珋x±s表示,正态性检验采用 OneSample
KS检验,方差齐性检验采用 Levene检验,若数据
符合正态分布,方差齐,则应用 OneWayANOVA判
断其显著性,反之则采用 TwoIndependentSamples
Tests判断其显著性。
3 结果
3.1 对心肌缺血小型猪冠状动脉LAD栓塞的影响
造模6d后,模型动物冠状动脉 LAD基本栓
塞,各组给药6d后,双参16mg·kg-1剂量可明显
减轻小型猪冠状动脉LAD自体血栓栓塞的程度,双
参8mg·kg-1剂量亦有减轻小型猪冠状动脉 LAD
栓塞程度的作用,但作用稍弱(图1)。
图1 各组心肌缺血小型猪冠状动脉造影
A.正常LAD;B.LAD栓塞后即刻,箭头所指为栓塞部位;C.模型猪6d后LAD仍栓塞,箭头所指为栓塞部位;D.双参16mg·kg-1用药
6d血管栓塞减轻;E.双参8mg·kg-1用药6d血管栓塞减轻
3.2 对心肌缺血小型猪血流动力学的影响 各给药组术前、药后6d分别进行血流动力学
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检测,各组术前后对比结果显示,模型组药后 6d
CO,CI,LCW和LCWI明显降低,与模型组术前比较
均有显著的统计学差异(P<005,P<001);双参
8mg·kg-1剂量组药后 6dMAP,CO,CI,LCW和
LCWI明显降低,与术前比较均有显著的统计学差
异(P<005,P<001)。各给药组药后6d与模型
组药后6d血流动力学指标对比结果显示,双参16
mg·kg-1剂量可增加模型动物 CO,CI,LCW和 LC
WI,降低SVR和SVRI,双参8mg·kg-1剂量可增加
模型动物CO,CI和LCWI。说明模型动物心功能下
降,血流动力学异常,各组给予治疗药物后具有改善
血流动力学各参数的作用(表1)。
表1 各给药组术前、药后6d后对心肌缺血小型猪血流动力学的影响(珋x±s)
组别 剂量/mg·kg-1 MAP/mmHg CO/L·min-1 CI/L·min·m-2 SVR/dyn·s·cm5
术前 模型 - 11020±1437 214±071 187±057 4308±1854
双参 16 11350±1033 178±030 169±023 4965±906
8 11511±849 181±014 175±005 4695±596
药后6d 模型 - 10287±1467 143±0121) 125±0061) 5804±481
双参 16 10611±1543 186±0314) 176±0214) 4484±6854)
8 9650±6892) 157±0161,3) 152±0201,3) 5432±800
组别 剂量/mg·kg-1 SVRI/dyn·s·m2·cm5 LCW/kg·m LCWI/kg·m·m-2 HR/beat·min-1
术前 模型 - 4869±2031 301±101 263±081 11340±1317
双参 16 5194±752 251±042 238±032 11356±3005
8 4834±421 255±019 247±008 12285±2209
药后6d 模型 - 6590±354 201±0161) 177±0091) 10527±3219
双参 16 4696±5684) 262±0433) 248±0304) 10862±2993
8 5644±1114 221±0231) 214±0281,3) 13030±3714
  注:与术前自身比较1)P<005,2)P<001;与模型药后6d比较3)P<005,4)P<001
3.3 对心肌缺血小型猪血浆 SOD活性、MDA含量
的影响
各组造模给药6d后,16mg·kg-1剂量可增加
血浆SOD活性,降低血浆MDA含量,与模型组比较
有显著的统计学差异(P<005),显示出较好的抗
氧化作用(表2)。
表2 各给药组对心肌缺血小型猪血浆SOD活性,
MDA含量的影响(珋x±s)
组别 剂量/mg·kg-1 SOD/U·mL-1 MDA/nmol·mL-1
模型 - 3436±1264 221±100
双参 16 4876±10181) 116±0691)
  8 4684±1183 162±069
  注:与模型组比较,1)P<005
3.4 对心肌缺血小型猪心肌病理组织学的影响
模型组小型猪经LAD内注入自体血栓6d后,
可见心肌变性、坏死,缺失区被纤维组织替代填充,
在坏死的心肌纤维之间及心肌纤维与肉芽组织交界
区见大量嗜中性粒细胞浸润。给予双参6d后,心
肌病理组织学观察,变性和坏死有所减轻,但仍可见
心肌组织缺失,被肉芽组织替代,部分心肌组织间见
嗜中性粒细胞浸润(图2)。
4 讨论
自体血栓注射造模的方法在药理学研究中广泛
  
图2 各组心肌缺血小型猪心肌病理组织学观察(HE,×40)
  A.模型对照组小型猪心肌纤维间见大片纤维组织增生及大
量炎性细胞浸润,并见灶性心肌组织缺失,被肉芽组织替代和添
充;B.双参16mg·kg-1剂量组小型猪心肌纤维间部分纤维组
织增生及炎性细胞浸润;C.双参8mg·kg-1剂量组小型猪心肌
纤维间见部分纤维组织增生及炎性细胞浸润
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应用,如肺栓塞模型[5]、脑梗塞模型[6]等,具有同源
性,减少排异等特点。应用心导管介入技术,在小型
猪LAD内注入了自体血栓的方法成功制备了心肌
缺血模型,此种方法造成的血管栓塞可靠、稳定,6d
后,模型组心肌缺血小型猪LAD仍栓塞[7]。
中药有药源广和不良反应轻的特点。多年来从
中医学的活血化瘀、消食化痰、软坚散结、通腐化浊
等理论出发,结合现代药理研究方法,研制了不少抗
动脉粥样硬化、抗血栓作用的药物,它们在临床应用
后能发挥调节血脂、防治血栓等疗效。本次实验结
果显示给予双参6d后,双参有明显减轻心肌缺血
小型猪冠状动脉LAD自体血栓栓塞的程度,具有较
好的活血化瘀,抗血栓栓塞的作用。
近20年来,临床上评价心功能主要采用肺动脉
导管(PAC)和超声法。热稀释法连续侧定心排量
是公认的“金标准”[8]。然而,此方法也有其本身的
不足之处,如此方法属有创检查,易致心律失常,一
般以室性早搏最多见,还可见肺梗死,肺小动脉破裂
和出血,另外检测费用昂贵[9,10]。因此,寻找一种安
全、方便、准确、价廉的方法一直是努力研究的方向。
在动物实验中,若需多次监测血液动力学参数,也要
求检测方法无创、准确、对动物影响小。Bioz.Com
无创血流动力学监测系统是建立在胸电生物阻抗测
量理论基础上,运用先进的 DISQTM技术及专利的
ZMARCTM算法,提供血液动力学参数的创新型无
创心功能监护产品,极大地提高了该系统的准确性。
此方法与传统的热稀释法所测得的心排量的相关
性,国外已有很多报道,通过对影响CO相关性的各
个因素的全面分析,其心功能参数相关性系数 r=
093,心功能参数变化的相关性系数 r=095,证明
了胸电生物阻抗法与漂浮导管热稀释法所测得的心
排量参数有很好的相关性[11]。
心梗后心功能的下降,常常是因为具有完整舒
缩功能的心肌细胞代谢异常、数量的丧失及梗死心
肌纤维结缔组织瘢痕的形成和扩大[12]。血流动力
学参数后负荷指标 SVR的改变,可影响每搏量,每
搏量和HR共同影响心脏的 CO,而 CO是评价左心
功能的重要指标。小型猪 LAD注入自体血栓后,
CO和CI、左心做功指标LCW和LCWI降低,提示心
肌缺血小型猪心肌细胞数量丧失,代谢异常,结缔组
织瘢痕形成和扩大,舒缩功能障碍,左心做功能力下
降;双参可降低心肌缺血小型猪心脏后负荷指标
SVR和SVRI,增加CO,因此双参具有降低血流动力
学前后负荷的作用,在改善心肌收缩功能的同时还
可以增加左心做功能力,改善心肌细胞代谢,抑制心
肌结缔组织瘢痕形成,恢复正常的舒缩功能,从而改
善左心功能。
心肌缺血时自由基的产生与心肌细胞的损伤之
间的关系,及自由基清除剂与心肌细胞的保护作用
之间的关系的研究倍受关注。氧自由基的产生与心
肌缺血损伤的病理过程有关。心肌缺血时氧自由基
的生成增加,而氧自由基清除酶(SOD、过氧化氢酶、
谷胱甘肽过氧化物酶等)的活性降低,导致氧自由
基堆积,氧自由基可转变为羟基自由基,后者活性更
强,使膜脂质过氧化,引起细胞膜的结构和功能损
害,从而加剧缺血心肌组织损伤[13]。各组造模给药
6d后,双参显示出较好的抗氧化作用,可增加血浆
SOD活性,降低血浆 MDA含量,与模型对照组比较
有显著的统计学差异。提示双参通过减少心肌缺血
缺氧时自由基的生成,抑制心肌细胞膜的脂质过氧
化,减轻心肌细胞膜结构的损害,从而改善心肌细胞
功能。
病理组织学显示模型对照组小型猪经 LAD内
注入自体血栓6d后,可见心肌变性、坏死,缺失区被
纤维组织替代填充,在坏死的心肌纤维之间及心肌
纤维与肉芽组织交界区见大量嗜中性粒细胞浸润,
血管腔充满血栓。心肌缺血小型猪给予双参 6d
后,心肌病理组织学观察,变性和坏死有所减轻,但
仍可见心肌组织缺失,被肉芽组织替代,部分心肌组
织间见嗜中性粒细胞浸润。双参具有一定改善心肌
缺血小型猪心肌病理组织学的作用。
综上所述,双参可通过抗血栓栓塞,降低前后负
荷,改善心肌收缩功能,增加左心做功,减少心肌缺
血缺氧时自由基的生成,抑制心肌细胞膜的脂质过
氧化,抑制心肌病理改变,恢复正常心功能,发挥抗
心肌缺血的作用。
[参考文献]
[1]  GheorghiadeS,bonowRO.ChronicheartfailureintheUnited
States:amanifestationofcoronaryarterydisease[J].Circula
tion,1998,97(3):282.
[2]  PereiraRB,SartorioCL,VassaloDV,etalDiferencesintail
vascularbedreactivityinratswithandwithoutheartfailurefol
lowingmyocardialinfarction[J].JPharmacolExpTher,2005,
312(3):1321.
[3]  HongH,AksenovS,GuanX,etal.Remodelingofsmalin
·8961·
第32卷第16期
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    中 国 中 药 杂 志
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