全 文 :中草蒋ChineseTraditionalandHerb Drugs第37卷第3期2006年3月
丹酚酸B对急性心肌缺血大鼠血流动力学的影晌及作用分子机制研究
刘 杰,高秀梅,王怡,张伯礼
(天津中医学院中药学院,天津300193)
摘要:目的探讨丹酚酸B(SalB)对大鼠急性心肌缺血(acutemyocard赳ischemia,AMI)模型血流动力学的
影响,并探讨SalB抗心肌缺血的分于机制。方法建立Wistar大鼠AMI模型,随机分为假手术组、模型组,SalB
小剂量组、SalB大剂量组。ig给药7d后,分别测定大鼠左室血流动力学指标,包括左室收缩压(LVsP)、左室舒张
末期压(LVEDP)、左室内压最大.巴升及下降速率(±dp/dt哪:)。同时应用寡核苷酸芯片观察太鼠AMI后基因表
达的变化以及SalB对其影响,提取各组心肌组织总RNA,与大鼠基因表达谱芯片进行杂交。结果Sa]B可以降
低LVEDP,升高土dp/dt⋯;火鼠心肌缺血后及SalB治疗后,相关基因表达发生明显变化,主要作用靶点为细胞
结构类、炎性反应类等相关基因。结论SalB可以改善AMI大鼠心脏功能.大剂量应用对左室收缩和舒张功能均
有显著提高作用。运用基因芯片技术能快速检测出缺血心肌及SalB治疗后心肌基因表达谱的改变,对差异表达基
因的研究将有助于进一步揭示salB抗心肌缺血的分子机制。
关键词:丹酚酸B;急性心肌缺血;血流动力学;基因芯片
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)0304 9— 4
EffectofsalvianolieacidBonhemodynamicsanditsmolecularmechanisms
inacutemyocardialischemiarats
LIUJie,GAOXiu—mei,WANGYi,ZHANG/30—li
(TianjinCollegeofTraditionalChineseMedicine,Tianjin300193,China)
Keywords:salvianolicacidB(SalB)tacutemyocardialischemia(AMI);hemodynamics;genechip
丹酚酸B(SatB)是丹参的主要水溶性成分之
一,丹参作为常用活血化瘀中药广泛用于心血管疾
病的治疗。本研究通过复制大鼠急性心肌缺血(a—
cutemyocardialischemia,AMI)模型,探讨SalB
如何改善AMI过程中心脏功能。此外,目前发现
SalB具有抗心肌细胞损伤、保护血管内皮细胞等作
用“。“,但其作用的分子机制还未见报道。本研究运
用基因芯片技术,初步探讨SalB作用靶点及抗心
肌缺血的分子机制,为揭示丹参治疗心血管疾病的
作用机制提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料:Wistar大鼠60只,雄性,体重250~300
g,由北京维通利华实验动物中心提供,许可证编号:
SCXK(京)2002--0003。SalB,分子式c。6H3。016,
质量分数80%,由天津中医学院中一制药厂提供。
MP一100多导生理记录仪(美国Biopac公司)、电
子分析天平(上海精科、JAl003)。Affymetrix大鼠
RAE230A基因芯片,由上海晶泰生物技术公司
提供。
1.2动物模型复制与分组:Wistar大鼠以3%戊
巴比妥钠(30mg/kg)ip麻醉,仰位固定于自制鼠
板上,胸部剪毛、备皮,将心电图电极针埋在左下肢
及右上肢皮下,沿左侧第四肋问剪开皮肤,少量剥离
胸肌,剪开心包,将心脏轻轻挤压出胸壁外,分离左
冠状动脉前降支(I,AD),在离LAD起始部2nllTl
处穿线(用穿有50缝合线的3/8弯针钩)后,把
心脏迅速放回胸腔,术后稳定10min左右,结扎冠
脉,立即做心电图,进行记录并缝合。心电图显示
ST段显著抬高或异常Q波时,即表明AMI造模成
功。将AMI模型大鼠30只,随机分为模型组,SalB
小、大剂最组,共3组,另取10只未造模的同龄大鼠
作为假手术组。假手术组开胸后仅穿线,不做结扎。
1.3观察方法:SalB小剂量组按60mg/kg、SalB
大剂量组按120mg/kgig给药,假手术组及模型组
ig等量生理盐水,共7d。各组末次给药后,再次戊
巴比妥钠ip麻醉,静脉推注肝素全身抗凝,手术分
离股动脉和右颈总动脉。应用十六导生理记录仪检
测血流动力学参数,股动脉插管记录动脉收缩压
鉴萎品智:留紧羔黑毽础研究发展规划。973项目资助(1999054403)
作者简介:刘杰(】974),男,硕士,讲师,研究方向为心血管药理学。Tel:(022)23051086E—mail:liujie@ljutcmducn
万方数据
·410· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月
(SBP)和动脉舒张压(DBP),右颈总动脉插管至左
心室记录压力曲线,记录心率(HR)、左室收缩压
(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室最大收缩
(十)和舒张(一)速率(±dp/dt一)。实验结束后迅速
处死大鼠,摘除心脏,在显微镜下取模型组、SalB大
剂量组大鼠介于坏死与正常组织之间的缺血区心肌
组织,假手术组取正常心肌组织,迅速放人液氮备
用,每组取5只大鼠。
1.4基因芯片检测流程:每组样品取等量的冻存组
织混合后,在液氮中研磨,提取RNA,浓缩,用分光
光度计进行检测,说明无蛋白和DNA混入可用于
芯片检测。进行cDNA的合成及纯化,体外转录合
成cRNA并用生物素标记,cRNA的片段化。配制
杂交液,取出芯片放置到室温后,预杂交10rain,杂
交液离心5rain,取上清,注入适量的杂交液到芯片
中,杂交16h。取出芯片,回收杂交液,加约300pL
WashA缓冲液直至将芯片舱充满,根据芯片类型,
选择相应的洗脱和染色程序。用G2500AGeneAr—
rayScanne扫描芯片,观察杂交结果,用Microarray
SuitVersion5.0、DataMiningToolVersion2.0分
析数据。计算sLR(SigalLogRatio)值,以n表示,
则代表两组间差异表达基因信号强度比值为2“倍,
负数是指低表达,正数为高表达。
1.5统计学处理:数据zis表示,采用SPSS10.0
软件包,进行方差分析及q检验。
2结果
2.1 对AMI模型大鼠心功能的影响:模型组的
I。VEDP明显高于假手术组(P
较差异显著(P<0.05)。模型组的士dp/dt。。明显
低于假手术组(P<0.05);SalB大剂量组±dp/
d£。;明显高于模型组(P
高心室壁顺应性,改善心脏功能。SBP、DBP、LVSP
和HR等参数各组比较无统计学差异,见表1。
2.2对AMI模型大鼠基因表达谱的影响:模型组
表1丹酚酸B对急性心肌缺血走鼠血流动力学的影响(J士,,H—10)
Table1 EffectofSalBonhemodynamicsinacutemyocardialischemiarats“士s,”一10)
与假手术组比较:+P<005; 与模型组比较:AP<0.05
。P<0.05wSham—operationgrouplAP<0,05伽modelgroup
与假手术组相比,高表达基因有1780条,低表达基
因有1771条;SalB组与模型组相比,高表达基因
有407条,低表达基因有505条。差异表达基因共
涉及免疫与炎性反应类、细胞结构骨架类、代谢类等
多方面相关基因,部分2倍以上差异表达的已知基
因结果见表2和表3。
3讨论
近年研究表明,SaJB具有很强的抗氧化作
用”],并可提高心脏微血管内皮细胞(CMEC)活
力,降低l,DH释放n]。本实验采用AMI大鼠模型,
以SalB对该模型作用为研究重点。结果提示,给药
组对该模型大鼠心脏功能各项指标均有一定改善作
用。其中,血流动力学方面,士dp/dt⋯和LVDP是
3项重要指标。急性心肌梗死后,左心室功能状态是
一项影响近期及远期预后的重要因素,其中+dp/
df。。反映左室收缩功能,LVEDP和一dp/dt⋯反映
左室舒张功能。AMI发生较早、程度较严重的病生
理变化是左心室舒张功能的损伤,即一dp/,It⋯降
低、LVEDP升高。本实验显示,模型组与假手术组
相比,±dp/dt⋯降低、LVEDP升高,这与心梗后心
脏前负荷增加有关。同时SalB组均能在一定程度
上改善左室收缩及舒张功能,其中SalB大剂量组
作用明显。探究其机制,一方面SalB能够调整心肌
细胞缺血性损害时形态和功能的改变,在细胞水平
保护心肌。另一方面在基因水平SalB也引起缺血
心肌的显著改变,其作用靶点集中在细胞骨架结构
类、细胞防御与炎性反应类等基因上。
影响心室重构差异表达基因主要包括胶原蛋白
(NM134452)、赖氨酰氧化酶(NM017061)、基
质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs,
NM053963)等相关基因。实验表明,在心梗早期,
SalB一方面可上调胶原蛋白、赖氨酰氧化酶,同时
上调MMPs表达,其中赖氨酰氧化酶参与了胶原合
成过程,可使胶原纤维具有很高的抗张强度,并且不
万方数据
中草焉ChineseTraditionalndHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月·411·
表2急性心肌缺血大鼠(模型组)差异表达2倍以上的基因
Table2 Differenceexpr ssiongenesbeyonddoublenessInacutemyocardialisebemlarats(modelgroup)
基因分类 GeaBankID 基因名称
细胞防御与炎性反应娄 NM一133306oxidisedlowdensitylipoprotein(1ectin—like);品epIor1
细胞骨架结构类
代谢类
蛋白表达类
血管及血液系统类
Interleukin1receptor—like1(Fosresponsivegen1)(Illrll)
Complementcomponem3(C3)
inte—erofiinducibleprotein10(IP10)
。ycl001yg—se2mRNA
Hemeoxygenase(Hmoxl)
mRNAforcollagenalphaltypeI
proeollagen,typeI,alpha1
collagen,typeV,alpha1(Col5a1)
transforminggrowthfactor,betar ceptor1(Tgfbr1)
myosinheavychain,polypeptide6,cardiacmuscle,alpha(Myh6)
myosinVb
myosinheavychain,polypeptide6,car iaemusele,alpha
ATPasc,Na+K+transporting,alpha2 lypeptide(Atpla2)
solutecarriertamily2(facilitatedglucosetransporter)member4(Glut4)
fattyacidCoenzymeAligase,longchain6(Facl6)
RattUSnorvegicusCoenzymeQ(ubiquinone)(Coq3)
ubiquitinD(Ubd)
Lhronlb㈣oIldln一4
Ceruloplasmin(ferroxidase)(CD)
口rothronlbi⋯eFGI.2lnRNA
VEGFDmRNA
strainF334NangiotensinconveningeHzyme(Ace)
表3丹酚酸B(120mg/kg)治疗后急性心肌缺血大鼠差异表达2倍以上的基因
Table3 Differenceexpr ssiongenesbeyonddoublenessInacutemyocardialischemiarats
aftertreatedwithSalB(120mg/kg)
易水解变性,其活性能促进成熟的腔原纤维的生成,
使缺血区胶原明显增加,这与其加强梗死区的强度,
避免在压力负荷下室壁进一步变薄有关,是一种保
护调节机制。梗死后早期心肌在增加胶原合成的同
时,胶原的分解就在进行,胶原酶活性显著增高,胶
原等基质成分的降解主要通过胶原酶等MMPs来
完成‘“。这两方面与SalB维持胶原的合成及代谢
平衡关系密切,从而促进坏死心肌细胞的尽快修复,
同时防止过度纤维化,维持心脏的正常功能,其对心
梗早期胶原的动态调节机制还有待深入研究。另一
¨Ⅲ柚拢帅:三孙眦¨Ⅵ躺¨¨¨¨¨¨¨抛¨¨三:一一。_一。。一撕删勰㈣姗l詈㈣耋|堇i,船毗剐¨瓣飘鬻篡瓣黼裟。黼裂麟瓣瓣黼黜戮纛裟
万方数据
·412· 中草蒋ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月
方面,心肌收缩蛋白表达异常同样参与了心脏重塑,
心室重塑是心力衰竭发生、发展的基础。肌球蛋白、
肌动蛋白表达异常是心力衰竭的病生理标志之一。
SalB可四显E调口。辅肌动蛋白(NM031005)、
肌球蛋白(NM053986)的表达,对维持AMI大
鼠的心功能也是非常有利的。
大鼠AMI后还表现为参与免疫与炎性反应的
基因表达E凋,包括氧化型低密度脂蛋白受体
(NM133306)、白介素l受体(NM013037)、干
扰素诱导蛋白10(U22520.1)、补体(NM
016994)等。SalB可保护AMl大鼠心肌功能,同时
上调热休克蛋白(HSPs,NM031971)、超氧化物
歧化酶(sOD,NM012880)的表达。心肌细胞或
组织禽表达HSP70后,可明显耐受严重的缺血性损
伤,心肌损伤后的功能恢复明显加快。SOD作为抗
氧化酶,能催化超氧阴离子自由基的歧化反应,对机
体起保护作用。
在蛋白质合成与降解方面,心肌缺血后泛素
(NM053299)表达明显上调,而泛素一蛋白酶体蛋
白降解途径可加速蛋白质的分解代谢,SalB可明显
下调泛素表达,抑制蛋白质的过度分解代谢。在血管
及血液系统方面,SalB还可上调血管内皮生长因子
(AY032728),同时促进纤溶酶原澈活荆(NM
013151)表达上调,这些相关基因在SalB治疗
AMI中的作用有待于进一步探讨。总之,应用基因
芯片可快速找到药物作用的靶基因,SalB对心脏的
影响就是多环节、多层次、多靶点综合作用的结果,
这与中医理论的整体观是一致的,其更深层次的作
用机制尚需采用其他分子生物学技术进一步研究
证实。
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野罂粟总生物碱镇痛作用与中枢去甲肾上腺素能系统的关系
杨宇杰1,刘豫安1,王春民”,袁亚非1,佟继铭1
(1.承德医学院,河北承德067000;2.承德颈复康药业集团有限公司,河北承德067000)
野罂粟总生物碱(totalalkaloidsfPapaver
nudicaule,TAPN)是从罂粟科植物野罂粟中提取
出来的总生物碱,作为一种新型镇痛药具有良好的开
发前景。前期研究工作表明TAPN的镇痛作用与阿
片受体无关⋯,TAPN抑制PGs的合成可能是其发
挥外周镇痛作用的主要机简⋯,且其镇痛作用与减少
脑组织NO生成有关,同时被Ca”所影响。一。本实验
着重探讨TAPN的镇痛作用与去甲肾上腺素能系统
的关系,以求深人了解TAPN的镇痛作用机制。
l材料
1.1药品与试剂:TAPN(质量分数为59.3%),承
德医学院中药研究所提供;吗啡,东北第六制药厂生
产,批号001009;利血平,上海第十制药厂生产,批
号010519;去甲肾上腺素(NE),Sigma公司出品。
1.2动物:昆明种小鼠,18~22g,河北省实验动物
中心提供,合格证号:医动字第04056号。wistar大
鼠t180~220g,中国医学科学院实验动物中心提
供,合格证号:医动字2002048号。
1.3仪器:DT一100A分析天平,北京光学仪器厂;
wQ9E痛阈测定仪,北京海淀电子医疗仪器厂;
江湾Ⅱ型立体定位仪,贝克曼公司}冰冻切片机.上
海新华元件厂;ws2—261—79恒温箱,上海医疗器
嚣莩晶霁:嚣攀篡;j蒜9一),女,医学硕士.副教授,研究方向为中药新药开发弓研究
*通汛作者王春民Tel;(0314)21545ZO
万方数据
丹酚酸B对急性心肌缺血大鼠血流动力学的影响及作用分子机
制研究
作者: 刘杰, 高秀梅, 王怡, 张伯礼, LIU Jie, GAO Xiu-mei, WANG Yi, ZHANG Bo-li
作者单位: 天津中医学院中药学院,天津,300193
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(3)
被引用次数: 16次
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