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茶多酚对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月·889·
茶多酚对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响
武煜1,顾振纶1,谢梅林1,周文轩2,郭次仪2
(1.苏州大学医学院药理学教研室、苏州中药研究所,江苏苏州 215007;2.香港保健协会,香港)
心肌肥厚是心脏对慢性压力或容量超负荷产生
的适应性反应,以心肌细胞蛋白合成增加和细胞体
积增大为主要特征,常见于高血压心脏病、肺动脉高
压及慢性充血性心力衰竭等。心肌肥厚中最常见的
是左室肥厚,这是一种极其重要的、独立的心血管危
险因素,可使心肌缺血、心律失常、心力衰竭和猝死
的机率增加6~8倍。因此,防治左室肥厚的研究具
有重要的临床意义[1’2]。多种因素参与心肌肥厚的形
成,近年研究结果表明,能量供应和负荷需求之间平
衡关系的失调可能是心肌肥厚发生的重要因素[3]。
茶多酚(teapolyphenol,TP)是茶叶中的主要活性
成分,具有抗氧化、抗诱变、神经保护、抑制肿瘤发生
和调血脂等作用[4~6],但TP对心肌肥厚的影响未
见文献报道。本实验通过结扎大鼠腹主动脉造成心
肌肥厚,观察TP对其的保护作用,为TP预防心肌
肥厚提供实验依据。
1材料
1.1 药品与试剂:TP,苏州大学医学院药理教研
室、苏州中药研究所提供,质量分数90.4%,临用时
用蒸馏水配制;卡托普利(Captopril),常州制药厂
有限公司,批号0305009;SOD、MDA、游离脂肪酸
(FFA)、NatKtATPase和羟脯氨酸测定试剂盒
均由南京建成生物工程研究所提供,批号030412。
1.2实验动物:清洁级SD大鼠,雄性,体重180~
220g,由苏州大学实验动物中心提供。动物生产许
可证号:XCYK(苏)2002--0008,动物使用许可证
号:SYXK(苏)2002037。
1.3 仪器:LENGGUANG721型紫外分光光度
计,上海第三分析仪器厂;Zs831型匀浆器,浙西
机械厂制造;RBP一1型大鼠血压计,中日友好临床
研究所提供;电热恒温水浴箱,上海医疗器械七厂生
产;80一2型离心机,上海手术器械厂生产。
2方法
2.1 心肌肥厚模型的复制、分组及给药:采用结扎
大鼠腹主动脉的方法造成心肌肥厚模型。大鼠ip戊
巴比妥钠(40mg/kg)麻醉,行腹正中切口,在肾动
脉上方0.5cm处分离腹主动脉,用4号丝线将腹主
动脉和7号注射器针头一同结扎,确认扎紧后抽去
针头,造成该部位不完全结扎,逐层缝合腹部切口。
术后每只大鼠im青霉素800 0U一周抗感染。假
手术组动物开腹后分离腹主动脉但不结扎,其余步
骤同造模组。术后动物均常规饲养。将结扎腹主动
脉手术成功大鼠随机分为5组:模型组,TP300、
150、75mg/kg组,阳性对照卡托普利50mg/kg
组,每组8只大鼠。术后第2天开始ig给药,每日1
次。模型组及假手术组ig等量蒸馏水,连续给药
35d。
2.2 血压测量:采用大鼠尾套法于9:30~11:00
时测量清醒状态下大鼠收缩压。手术前及术后第35
天监测各组大鼠血压变化。
2.3大鼠心重指数测定:于末次给药1h后测大鼠
体重,麻醉,腹主动脉取血后迅速开胸取出心脏,生
理盐水洗净,滤纸吸干后称全心质量,左心室质量,
计算全心质量/体重和左心室质量/体重值。
2.4大鼠血清生化指标测定:大鼠腹主动脉取血,
静置,1700xg离心8min,取血清。按试剂盒要求
测定各项生化指标。
2.5 心肌组织中FFA、Na+一K+一ATPase和羟脯氨
酸的测定:取大鼠心尖组织,用生理盐水在冰浴下制
成10%心肌组织匀浆,1700×g离心10min,弃去
沉淀后,上清液再用生理盐水(1:4)稀释成2%
组织匀浆,按试剂盒测定说明书测定各指标。蛋白水
平以考马斯亮蓝法测定,以牛血清白蛋白为标准。
2.6心肌组织光镜检查:将左心室固定于10%福
尔马林液中作常规石蜡切片,HE染色后镜检。
2.7统计学方法:实验数据均以z±S表示,显著性
差异用Student7St检验。
3 结果
3.1 对大鼠血压的影响:结果表明,随饲养时间延
长,假手术组大鼠血压基本平稳,而模型组大鼠血压
收稿日期:2004—08一19
基金项目:香港保健协会研究项目(I-t.K200208)
作者简介:武煜(1979一),女。硕士研究生,研究方向为心血管药理学。
万方数据
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显著升高,TP用药组(300、150、75mg/kg)可呈剂
量依赖的方式抑制血压上升。阳性药卡托普利(50
mg/kg)抑制血压升高更为明显,见表1。
3.2对大鼠心重指数的影响:结果显示,与假手术
组比较,模型组各心脏质量参数:全心质量、左心室
质量、全心质量/体重和左心室质量/体重均增加,差
异非常显著(P阳性药卡托普利50mg/kg可抑制各心脏质量参数
的增加,与模型组相比,差异显著或非常显著(P<
0.05、0.01),TP75mg/kg组未见有统计学意义,
见表2。
表1 TP对心肌肥厚大鼠收缩压的影响(x±s,n一8)
Table1 EffectofTPonsystolicbloodpressurein
myocardialhypertrophyats(i±s,辟一8)
剂量/ 收缩压/kPa组别—— kPa差值
(mg·k91)给药前 给药35d后
假手术 一 11.7±1.211.9±0.6—0.0士1.0
模型 一 10.9士1.120.6土0.9’。9.6±1.7。’
TP 300 11.6±1.616.4±1.2AA4.9±0.9△△
150 12.14-0.8A17.8±1.4AA.5.7士1.6AA
75 12.3±0.9A20.3±0.8△△7.9土0.5AA
卡托普利 50 11.5±1.13.8±0.9△△2.2士0.8△△
与假手术组比较:一P与模型组比较:△P++PApd0.05△△P<0.01usmodelgroup
3.3 对大鼠血清sOD和MDA的影响:结果表
明,造模35d后,大鼠血清SOD活性降低,MDA
水平升高,与假手术组相比差异非常显著(P<
0.01),给予TP35d后,大鼠血清SOD活性可显著
升高,MDA水平降低,与模型组相比差异显著或非
常显著(P<0.05、0.01),见表3。
3.4对大鼠血清和心肌组织FFA的影响:结果表
明,大鼠腹主动脉缩窄35d后,血清及心肌组织中
FFA水平明显升高,与假手术组相比差异非常显著
(P<0.01),给予TP35d后,大鼠血清及心肌组织
中FFA水平显著降低,与模型组相比差异非常显
著(Pd0.01),见表3。
3.5对大鼠心肌组织Na+一K+一ATPase活性的影
响:结果显示,模型组心肌组织中Na+一K+一ATPase
活性显著降低,与假手术组相比差异非常显著(P<
0.01),给予TP35d后,大鼠Na+一K+一ATPase活
性升高,尤其是TP300mg/kg组的作用更为明显,
与模型组比较差异非常显著(P3.6对大鼠心肌组织羟脯氨酸的影响:模型组心肌
羟脯氨酸水平增加,与假手术组相比差异非常显著
(P<0.01),TP可抑制心肌组织羟脯氨酸水平增
加,与模型组相比差异非常显著(P<0.01),见
表4。
表2 TP对心肌肥厚大鼠心重指数的影响(;±s,雄一8)
Table2 EffectofTPonheartweightindicesinmyocardialhypertrophyats(工±S,n=8)
与假手术组比较:~P+’P表3 TP对心肌肥厚大鼠血清SOD活性和MDA水平及血清和心肌组织中FFA水平的影响(叠±s,疗一8)
Table3 EffectofTPonserumSODactivityandMDAlevelandFFAlevelinserumandmyocardialtissue
inmyocardialhypertrophyats(;±s,n一8)
与假手术组比较:一P。’P<0.01v5Sham—operationgroup;△P 万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月·891·
表4 TP对心肌肥厚大鼠心肌组织Na+一K+一ATPase活性
和羟脯氨酸水平的影响(工±S,n一8)
Table4 EffectofTPonNa+一K+一ATPaseactivityand
hydrOxyprOnneleveli myocardialtissuein
myocardialhypertrophyats(善土S,n一8)
剂量/ Na+一K+一ATPase/羟脯氨酸/
组 别
(mg·kg一1)(t』molPi·mg一1·h一1)(肛g·mg一1)
与假手术组比较:一P一P<0·01VSShamoperationgr up;
△△P3.7 大鼠心肌组织光镜检查:大鼠心肌组织切片
HE染色后可以看到,正常大鼠心肌胶原纤维排列
整齐,细胞核形态大小正常。模型组大鼠的心肌胶原
纤维走向紊乱,细胞间质纤维化增多,心肌纤维可见
溶解断裂,细胞核明显肥大。TP300、150mg/kg组
心肌胶原排列趋于正常,心肌细胞未见明显异常,细
胞核肥大减轻,而TP75mg/kg组在形态学上未见
有明显改善,见图1。
4讨论
本实验采用结扎大鼠腹主动脉造成高负荷,导
致心肌向心性肥厚。连续igTP35d可明显抑制大
鼠血压升高,其作用机制可能是由于TP分子内有
多个邻位酚羟基,可作为配体与一个中心离子络合,
A一假手术组 B一模型组C~E—TP300、150、75mg/kg组F一卡托晋利组
A—Sham—operationgroupB—modelgroupC—E—TP300。150.75mg/kggroupsF—Captoprilg oup
图1 TP对心肌肥厚大鼠心肌病理变化的影响(HE染色)
Fig.1EffectofTPonmyocardialpathologicalchangesinmyocardialhypertrophyats(HEstain)
形成环状螯合物而产生沉淀,从而消除体内过剩的 阻止金属离子对OFR生成和链反应的催化作用,
重金属离子,故TP可通过络合血管紧张素转换酶 起到抗脂质过氧化功效。
(ACE)的金属辅基锌离子而抑制ACE活性,使产在压力超负荷诱发心肌肥厚时,心脏更多的以
生升压作用的血管紧张素活化过程受阻,从而使血 葡萄糖作为主要的能量来源,与胚胎能量代谢程序
管扩张,血压下降。 相一致,而降低了脂肪酸氧化,造成循环中FFA明
腹主动脉狭窄后,心肌SOD活性下降,MDA显升高,心肌对FFA摄取能力下降。脂肪酸氧化减
水平明显升高,提示氧自由基(OFR)可能参与了弱造成长链乙酰CoA及长链乙酰肉毒碱等有害中
心肌肥厚的发生发展过程。当压力后负荷增加时,室 间产物堆积,这些物质存在亲水及亲脂基因,可破坏
壁张力增加使心肌受损,产生应激,大量OFR形 细胞膜、线粒体膜,加重心脏受损[7]。本实验中,TP
成。OFR可致线粒体结构破坏和功能障碍,抑制 可有效降低血清及心肌组织中的FFA,提示TP可
ATP合成体系中的酶,使ATP合成减少,心肌能从抑制脂肪酸代谢,抑制FFA氧化,促进糖氧
量缺乏,导致心肌肥厚的发生发展。 化,减少H+产生,减少细胞酸中毒等方面改善能量
实验中观察到,连续igTP可剂量依赖性地增 代谢,阻止FFA对心肌的损伤,从而阻心肌肥厚的
加肥厚心肌SOD活性,降低MDA水平,表明TP发生发展。
具有清除OFR作用。TP具有抗氧化的多种有利条 本实验还观察到压力超负荷所致大鼠心肌肥
件:TP含有多酚羟基,可作为供氢体,减少OFR产厚,Na+_K+-ATPase活力显著下降。细胞膜上的
生的可能性;并能夺取过氧化过程中产生的脂质过 Na+_K+-ATPase对于维持细胞内的正常离子浓
氧化自由基,生成活性较低的多酚自由基,打断自由 度,以及细胞的能量产生和利用有重要意义。压力超
基氧化链反应,有效清除体内有害自由基;在中性或 负荷形成心肌肥厚时,肥大的心肌细胞使心肌耗氧
酸性条件下,TP的邻位二酚羟基与金属离子螯合, 量增加,导致心肌处于相对缺血缺氧状态,继而使
万方数据
·892· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月
NatK+-ATPase活性相对降低及其活性受到抑
制。Na-t-_K+-ATPase活性下降会引起胞内Na+超
负荷,激活心肌膜上的Na+-Ca抖交换蛋白,使Ca2+
进入胞内增加,最终造成钙超载,加重心肌肥厚的损
伤,形成恶性循环。而且,Na+_K+-ATPase活性降
低可使胞外K+浓度升高,增加诱发心律失常的危
险性[8’9]。TP及阳性药卡托普利均可增加Na+~K+一
ATPase的活力,这也可能是其抑制心肌肥厚发生
发展的一个方面。
羟脯氨酸占胶原中总氨基酸的13.4%,可以代
表胶原的水平。心肌肥厚的发生过程中,心肌羟脯氨
酸水平升高,心肌细胞表型变化,体积增大,心肌细
胞内收缩蛋白的类型改变,心肌间质细胞增殖,纤维
组织增生,产生大量的胶原和纤维素,使心肌结构紊
乱[10’11]。本实验结果表明,大鼠主动脉缩窄35d后,
羟脯氨酸水平显著升高,另从病理镜检可观察到模
型组大鼠心肌胶原纤维走向紊乱,间质纤维增多,细
胞核肥大。TP可使心肌羟脯氨酸水平下降,并从形
态学上改善心肌间质纤维化,减轻心肌细胞核肥大。
提示TP具有抑制间质细胞胶原增加,改善心肌重
构的功效。其机制可能与抑制OFR生成,络合ACE
及稳定NaLK七一ATPase有关。
本实验提示,TP可有效抑制压力超负荷引起
的大鼠左心室肥厚,抑制血压升高,保护心肌的结构
和功能,恢复NatK+-ATPase活性及改善心肌能
量代谢,其作用可能与清除OFR及调控FFA代谢
有关,但其确切的分子作用机制有待于进一步研究。
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第九届全国中药和天然药物学术研讨会、第五届全国药用植物学及植物药学学术研讨会
第九届全国中药和天然药物学术研讨会、第五届全国药用植物学及植物药学学术研讨会定于2005年
10月12—15日在湖北省武汉市举行。
本次会议将由中国药学会中药和天然药物专业委员会、中国植物学会药用植物学及植物药专业委员会
共同主办,由中国药学会湖北分会、中国植物学会湖北分会、华中科技大学同济医学院和中国科学院武汉植
物园共同承办。此次学术会议是一次涉及植物药、中药和天然药物的多学科性大会,会议将邀请院士和知名
专家学者参加并作学术报告。
我们热情邀请各位同仁、同学和企业代表参加本届大会,您将会了解到国内中药、植物药和天然药物研
究的最新动态,有机会与国内知名科学家交流探讨该研究领域的热点问题。我们希望从事中药学、天然药物
化学、植物学、植物药学等领域研究的专家学者和同学踊跃投稿、参会,以推动中国中药、植物药和天然药物
研究不断向前发展。
摘要及论文截止日期:摘要:2005年7月1日;论文:2005年8月25日
征文内容:1.中药、植物药资源的开发利用和可持续发展;2.天然药物生物活性物质及作用机制的研究;
3.中药新剂型及关键技术的研究;4.中药现代分析及质量标准的研究;5.中药鉴定新技术及分子生药学研
究;6.濒危药用植物及中药材GAP的研究;7.民族植物药的研究等;8.中医药研究与西部开发。
联系人:阮汉利(Tel:13339986848;E—mail:ruanhl@mails.tjmu.edu.cn)
张勇慧(Tel:13397120618;E—mail:zhangyh@mails.tjmu.edu.cn)
吴继洲(Tel:13808665718;E—mail:ywjz@mails.tjmu.edu.cn)
通讯地址:华中科技大学同济医学院药学院430030 传真:(027)83692739
万方数据
茶多酚对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响
作者: 武煜, 顾振纶, 谢梅林, 周文轩, 郭次仪
作者单位: 武煜,顾振纶,谢梅林(苏州大学医学院,药理学教研室、苏州中药研究所,江苏,苏州,215007)
, 周文轩,郭次仪(香港保健协会,香港)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(6)
被引用次数: 3次

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