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Study of safflower yellow on improving energetic metabolism in hypoxic myocardium of rats

红花黄色素改善大鼠缺氧心肌能量代谢的研究



全 文 :性休克组大鼠, ig GSS 与 ig 蒸馏水相比, 血浆
ACTH 和 GC 的含量并没有明显变化, 但肝胞液
GR mRNA 表达水平则大幅度地提高,这提示 GSS
对急性大失血大鼠 GR结合活性的保护作用可能不
是通过垂体-肾上腺皮质激素调节, 而可能是通过加
强 GR蛋白的合成速度。至于磷酸化脱磷酸化是否
也发挥作用,有待于进一步研究。GSS 的 3 个剂量
组中以中剂量组对 GR 的调节作用最为明显, 据此
推测, GSS保护应激机体 GR 可能有一个最佳剂量,
值得进一步探讨。
本研究的结果为 GSS 的进一步开发利用提供
了初步的实验依据,尽管其确切的作用机制尚待进
一步研究,但随着研究的深入,必将为研制及时抢救
失血性休克患者,提高部队作战能力的天然药物制
剂提供科学的实验依据。
References:
[ 1]  Xu R B. T he studies on glucocorticoid receptors in stress and
shock [ J] Physiol Sci (生理科学) , 1989, 9 ( 2) : 1-4
[ 2]  Ling C Q, Li M , T an J X, et al . Experimental study on protec-
tive ef fect of Chinese herbal medicine on glucocort icoid receptor
[ J] CJIM , 2000, 6 ( 1) : 32-35
[ 3]  Zhang S C. Pharmacological ef fect of ginsenoside from dif ferent
parts of Panax ginseng [ J] Chin Tradi t Pat Med (中成药研
究) , 1980 ( 5) : 45
[ 4]  Lu J H , Ling C Q, Tan J X, et al . Effect s of Gu Tuo Tang
( GT T) on the glucocort icoid receptor in rats during h emorrhagic
shock [ J] Chin J Pathop hysiol (中国病理生理杂志) , 1998,
14 ( 2) : 136
[ 5]  John W Funder. M ineralocorticoid receptors and glucocort icoid
receptors [ J] Cl in End ocrinol , 1996, 45: 651
[ 6]  Fan J, Gong X Q, Wu J, et al . Effect of glucocort icoid receptor
( GR) blockade on endotoxemia in rat s [ J ] Circ Shock, 1994,
42: 76
[ 7]  Xu R B. Ef fects on decrease of glucocort icoid receptor during
shock : a new hypothesis [ J] L if e S ci (生命科学 ) , 1997, 9
( 2) : 78-80
[ 8]  Ling C Q, Li M , Lu J H, et al . Ef fects of S hen Fu decoct ion
on the glucocorticoid and its receptor on hemorrhagic shock in
rat s [ J] A cad J S econd Mil Med Univ (第二军医大学学报) ,
1996, 17 ( 3) : 284
[ 9]  Li M , Zhao F J, Guo J S , et al . Ef fects of Jiaw ei Shenmai San
on the glucocort icoid and its receptor in heat-st ressed rats [ J]
A cad J Second Mil Med Univ (第二军医大学学报) , 1996, 17
( 6) : 542-543
[ 10]  Xu R B, Lu J, Jiang Z S . T he Basis and Clinic of Receptors
(受体的基础与临床) [ M ] Shanghai: Shanghai Scien ce and
T echnology Publishing House, 1992
红花黄色素改善大鼠缺氧心肌能量代谢的研究
朴永哲,金  鸣,臧宝霞,陈文梅,吴  伟,李金荣 
(北京市心肺血管疾病研究所  首都医科大学附属北京安贞医院, 北京  100029)
摘  要:目的  探讨红花黄色素 ( SY ) 缓解大鼠心肌缺氧性损伤作用及其对能量代谢的影响。方法  建立大鼠离
体心脏的冠状动脉灌流模型,以 2, 4-二硝基苯肼比色法测心室肌组织乳酸脱氢酶 ( LDH) 漏出量, 以荧光素酶法测
心室肌组织 ATP 含量, 透射电镜观察心尖部组织超微结构; 制备大鼠心室肌组织线粒体混悬液, 分别以比浊法与
荧光偏振法观察线粒体肿胀与膜流动性的变化。结果  SY 可减少大鼠低灌流离体心脏 LDH 漏出 ,缓解心室肌组
织 ATP 含量下降及其超微结构的损伤; SY 可缓解大鼠心肌线粒体混悬液中线粒体的肿胀及其膜流动性下降。结
论  SY 可改善大鼠心肌能量代谢,进而缓解心肌缺氧性损伤。
关键词:红花黄色素; 乳酸脱氢酶; 三磷酸腺苷; 超微结构; 线粒体
中图分类号: R286 2    文献标识码: A    文章编号 : 0253 2670( 2003) 05 0436 04
Study of safflower yellow on improving energetic metabolism in hypoxic myocardium of rats
PIAO Yong-zhe, JIN M ing, ZANG Bao-xia, CHEN Wen-mei, WU Wei, LI Jin-rong
( Beijing Institute of Cardiopulmonary Blood Vessel Diseases  Beijing Anzhen Hospital,
Capital Univ ersity of Medical Science, Beijing 100029, China)
Abstract: Object  To invest igate the action of saf flower yellow ( SY) against rat cardiac hypox ic damage
and the ef fect on energy metabolism. Methods  T he level of lact ic dehydrogenase ( LDH) leaked in the coronary
eff luence w as measured w ith 2, 4-dit itropheny lhydrozine colorimetry. Af ter insuf ficient perfusion, ATP level in
ventricular myocardium was determined with luciferin- luciferase bioluminescence technique and ventricular t rans-
m ission eletromicroscopy w as performed. Sw elling and membrane fluidity changes w ere observed in rat myocar-
dial mitochondrion prepared by homogenizat ion and repeated centrifug at ions, by means of turbidimetry and f luo-
436 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drugs  第 34 卷第 5 期 2003年 5月
 收稿日期: 2002-08- 21基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 30171746) ; 北京市中医药科技发展基金资助项目; 北京市医学科学重点学科资助项目
rescence polarimetry respect ively. Results  LDH leakage, myocardial ATP content decrease and cardiac ultram-i
crost ructure injury were reduced in all groups t reated w ith SY. T he decreases in both mitochondrial swelling and
membrane f luidity w ere ameliorated by SY. Conclusion  Cardiac ischemic injury w as reduced by SY. T he car-
diac energ et ic metabolism improvement may be one of it s important mechanism.
Key words: saff low er yellow ( SY) ; lactic dehydrogenase ( LDH ) ; ATP; ultramicrost ructure; mitochondr-i
on
  红花为菊科植物 Car thamus t inctor ius L. 的干
燥花,具活血通经、化瘀止痛之功效,临床上以水煎
液入药。研究报道注射红花制剂可缓解冠心病患者
心绞痛发作等临床症状、改善缺血性心电图[ 1, 2] , 还
可抑制 ADP 诱发的大鼠血小板聚集,但在改善缺
血心肌能量代谢方面的研究未见报道。本实验所用
红花黄色素 ( SY) 经本实验室专利技术[ 3]硅胶吸附
法制备, 主要为黄酮类成分, 其中以查尔酮为主,
HPLC 法分析其中羟基红花黄色素 A 含量较高。
本研究以离体大鼠心脏冠状动脉灌流模型与离体心
肌线粒体实验,探讨 SY 缓解心肌缺血的药理作用
及其机制。
1  材料与仪器
  Wistar 雄性大鼠由北京大学医学部动物房提
供。复方丹参注射液 ( Composite Saliv a Miltiorrhiza
Inject ion, CSM I ) 雅安三九药业有限公司产品;
ATP 含量测定用试剂盒, 中国科学院上海植物生理
研究所产品; 1, 6-二苯基-1, 3, 5-己三烯 ( 1, 6-
dipheny-l 1, 3, 5-hexatriene, DPH ) ,瑞士 FLU KA 公
司产品; 尼克酰胺腺苷二核苷酸 ( -nicot inamide
adenine dinucleot ide) , Sigma 产品; Krebs-Henseleit
液[ 4] (简称 K-H 液) ; 红花购自北京市海淀药材公
司,经北京中医药大学药学院鉴定教研室李家实教
授鉴定为菊科植物红花 C . t inctor ius L. 的干燥
花。红花水提液经硅胶吸附, 以水提取、乙醇沉淀后
上清液减压浓缩即为 SY 水溶液[ 3] , 重量法定量; 其
余试剂均为国产分析纯。上海雷磁仪器厂新泾分厂
产 5110 型测氧仪; 瑞典 LKB-1250 型化学发光仪;
日立 F-2000型荧光分光光度计;上海分析仪器厂产
7551-b 型分光光度计; JEM-100CX2 型透射电镜。
2  方法
21  SY 缓解大鼠冠状动脉灌流离体心脏缺氧性
损伤实验: ( 202  26) g 体重的大鼠随机分为单纯
K-H 液组、K-H 液+ CSMI 组与 K-H 液+ SY 低、中
及高剂量组, 依 Langendorff 法建立大鼠离体心脏
灌流模型[ 4] (简称 Langendorff 模型)。各组心脏灌
流 20 m in 后立即改为含不同浓度 SY 或 CSM I 的
K-H 液灌流,而单纯 K-H 液组仍以 K-H 液灌流,所
有心脏灌流至 20, 30, 40, 50 及 60 min 时均各留一
份冠状动脉流出液于 - 20  保存, 6 周内室温解冻
冠状动脉流出液以 2, 4-二硝基苯肼比色法[ 5]测定
其 LDH 活性 [ 10- 9 mol/ ( Ls) ] , 并计算其各时间
点数据相对于 20 min 值的变化率。各组心脏灌流
至 60 min时,冰浴中取心尖部组织以 3% 戊二醛固
定后由北京医科大学电镜室常规方法制作透射电镜
切片,观察心尖部组织超微结构改变,其余心脏组织
于冰浴中切取心室组织于液氮中保存, 1 个月内参
照试剂盒方法以丙酮提取心肌 ATP, 并于 - 20 
保存 ATP 提取液, 1 周内室温解冻 ATP 提取液按
试剂盒操作说明以荧光素-荧光素酶法测定 ATP 含
量。
22  大鼠心肌线粒体混悬液制备方法: 依文献方
法[ 6] , 将 1只大鼠心室肌组织 0  ~ 4  下匀浆后
离心制备大鼠心肌线粒体混悬液, 以牛血清白蛋白
为标准,双缩脲比色法测定线粒体蛋白浓度。
23  SY 缓解离体心肌线粒体肿胀实验: 缪明永等
报道线粒体混悬液 37  保温 30 m in 后线粒体肿
胀加剧, 同时有 A 520下降[ 7]。本实验设损伤对照
管、损伤+ SY 低、中、次高、高剂量管。各损伤+ SY
管依次加入 22 法制备的蛋白浓度为 30 g/ L 线
粒体悬液 02 mL、线粒体制备缓冲溶液[ 6] 18 mL
及 SY 10 mL,损伤对照管加入同上心肌线粒体悬
液 02 mL 及线粒体制备缓冲溶液 28 mL。以线
粒体制备缓冲溶液为损伤对照管的比色调零管, 以
20 mL 线粒体制备缓冲溶液与 10 mL 相应 SY
的混合液为各损伤+ SY 管比色调零管。各管分别
于 37  保温前及保温中每 15 min测一次 A 520[ 8]。
计算保温后各时间点 A 520相对于保温前 A 520的变
化率以反映线粒体肿胀程度的变化。
  A 520变化率= ( A 15 min- A 0) / A 0 100%
24  SY 缓解离体心肌线粒体膜流动性下降实验:
实验设损伤对照管, 损伤+ SY 低、中及高剂量管。
参照王继峰等方法[ 7] , 损伤+ SY 不同剂量管中含
22法制备的心肌线粒体蛋白 02 g/ L、荧光探针
437中草药  Chinese T raditional and Herbal Drugs  第 34 卷第 5 期 2003年 5月
DPH 2  10- 6 mol/ L 及 SY, 总反应体积为 15 mL。
损伤对照管以同体积蒸馏水代替 SY, 其余成分均
同损伤+ SY 不同剂量管。37  保温 30 min后, 以
ex 360 nm, em 430 nm 测各管荧光偏振值 G( 0, 0) ,
G( 0, 90) , G( 90, 0) 及 G( 90, 90)。据 Perrin 公式计
算线粒体膜荧光偏振度 P、微粘度 [ 9]。
25  数据处理:以统计学软件 SPSS 80 进行方差
分析及 Q 检验。
3  结果
31  SY 缓解大鼠 Langendorrff 模型 LDH 漏出的
作用: 结果见表 1。单纯 K-H 液组的 LDH30 m in (灌
流至 30 min 时冠状动脉流出液中 LDH 活性, 下
同) , LDH 40 min, LDH 50 min及 LDH60 m in均高于本组的
LDH 20 min, SY 不同剂量组 LDH30 min亦高于本组的
LDH 20 min,但 K-H 液+ SY 不同剂量组的 LDH40 min
变化率, LDH50 m in变化率及 LDH 60 min变化率均低于
单纯 K-H 液组相应时间点的数值 ( P< 005)。
表 1  SY 缓解大鼠 Langendorff 模型 LDH漏出的作用 ( x  s, n= 8)
Table 1  Ef fect of SY in reducing LDH level in coronary ef fluence in Langendorff model rats in vitro ( x  s, n= 8)
组别 剂量
/ ( gL- 1)
LDH 活性/ ( molL- 1s- 1) LDH 变化率/ %
20 min 30 min 40 min 50 min 60 min 30 min   40 min   50 min   60 min 
单纯K-H液 - 542  16 5 1282  980 2462  113 7 2394  951 2659  1156 1232  1272 4057  2834 4269  3491 440 4  305 1
K-H液+ SY 0 025 426  11 6 441  237 304  26 5 183  187 138  116 182  945 - 143  969* * * - 505  521* * * - 61 6  42 7* * *
0 1 478  20 4 810  763 831  119 5 611  884 699  811 766  1145 294  2056* * * - 203  1806* * * 6 1  152 0* * *
0 4 577  29 7 1121  1212 747  78 3 903  904 1473  1867 921  1402 237  1075* * * 606  1268* * 149 4  261 2* *
K-H液+ CSMI 2 0 601  22 4 406  377 463  45 0 1085  1022 1015  728 - 329  594* * - 223  696* * * 961  1798* * 88 8  147 9* *
  与单纯 K-H 液组比较: * P < 005  * * P< 001  * * * P < 0001
  * P < 005  * * P < 001  * * * P< 0001 vs K-H solut ion-perfused group
3  2  SY对大鼠Langendorff模型心室肌组织
ATP 含量的影响: 如表 2 结果所示, 各给药组的心
室肌组织 ATP 含量呈随 SY 剂量增加而升高的趋
势,但其显著性差异无统计学意义。
表 2 SY 缓解大鼠 Langendorf f 模型心室肌
组织 ATP 含量下降作用
Table 2  Effect of SY in ameliorating decrease
of ATP in rat ventricular muscle in vitro
组别 剂量/ ( gL- 1) n AT P/ ( nmoLg- 1)
单纯 K-H 液 - 8 95  41
K-H 液+ SY 0025 7 129  81
01 6 136  105
04 6 167  107
K-H 液+ CSM I 20 8 116  36
33  SY 缓解大鼠 Langendorff 模型超微结构损伤
的作用:大鼠离体心脏灌流 65 m in 时,单纯 K-H 液
组心尖部组织透射电镜下可见部分线粒体肥大等形
态学改变,与正常心肌差异较大, 而 K-H 液+ SY 各
剂量组及 K-H 液+ CSM I2. 0 g / L组的线粒体结构基
本正常。除线粒体变化外, 各给药组透射电镜下均
未见其他显著改变。
34  SY 缓解大鼠心肌线粒体混悬液中线粒体肿
胀的作用: 37  保温时,损伤对照管的 A 520逐渐降
低,线粒体悬液中的线粒体肿胀逐渐加重; 损伤+
SY 不同剂量管不同时间点的 A 520变化率较相应时
间点的损伤对照管低 ( P< 005) ,提示 SY 具有缓
解此种线粒体损伤的作用。
35  SY 缓解大鼠心肌线粒体混悬液中线粒体膜
流动性下降的作用:如表 3 结果所示, SY 不同剂量
管的荧光偏振度 P 较损伤对照管低,其中中剂量管
与高剂量管的显著性具统计学意义,提示 SY 10~
20 mg/ L 缓解了线粒体膜流动性的下降;线粒体膜
微粘度 的变化趋势与 P 相同,但其显著性无统计
学意义。
表 3  SY 缓解大鼠心肌线粒体膜流动性下降的作用
Table 3 Effect of SY in ameliorating decrease
of rat mitochondrial membrane f luidity
组别 剂量/ ( mgL- 1) n P 
损伤对照 - 15 0147  00212 0955  0215
损伤+ SY 05 15 0138  00109 0859  00992
10 15 0136  00078* 0837  00701
20 14 0135  00054* 0831  00467
  与损伤对照管比较: * P < 005
  * P< 005 v s damage tube in cont rol group
4  讨论
  大鼠离体心脏灌流实验中, 测氧仪监测表明虽
然所用 K-H 液灌流液始终氧饱和, 但单纯 K-H 液
组灌流至 30 min 时的冠状动脉流量较 20 min 时显
著下降(另文总结) ,心肌仍可能发生缺氧。比较单
纯 K-H 液组心肌与正常对照心肌的透射电镜观察
结果,提示单纯 K-H 液组离体心脏发生了缺氧性损
伤。结果与本实验中离体心脏 LDH 漏出量及心肌
组织 ATP 含量等实验结果相一致。实验结果表明
SY 可剂量依赖性地减少心肌 LDH 漏出, 表明 SY
438 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drugs  第 34 卷第 5 期 2003年 5月
缓解了心肌组织急性缺氧性损伤,该结果与 SY 缓
解超微结构缺氧性损伤的结果相吻合。文献报道
SY 可使微循环流速加快、毛细血管网开放数目增
加、心肌内毛细血管血流量增加,因而 SY 可能使毛
细血管扩张而致冠状动脉流量增加; 文献报道 SY
还可降低血浆中血管紧张素  ( angiotensin- ,
AGT ) 活性, 因而推测 SY 亦可降低离体心脏局
部 AGT  活性, 从而不同程度扩张冠状动脉、冠状
静脉, 改善微循环。因而 SY 可能通过扩张冠状动
脉改善微循环而改善心肌供血、缓解心肌缺氧性损
伤。
SY 使离体灌流心脏的心室肌组织 ATP 含量
呈升高趋势,缓解离体心肌线粒体肿胀,线粒体膜流
动性下降, 缓解 Langendorff 模型超微结构的损伤,
因而改善心肌能量代谢也可能为其缓解心肌缺氧性
损伤的重要机制之一。心肌缺血时组织发生能量代
谢障碍,使钠泵、钾泵及其他酶系统功能下降, 生物
膜通透性增加, 进而出现组织细胞的一系列病变。
SY 缓解细胞内 AT P 含量下降, 可能是由 SY 增加
氧、葡萄糖等物质供给(如通过缓解冠状动脉流量下
降)与 SY 直接缓解缺氧时线粒体磷脂双分子层结
构和功能的损伤共同作用结果。荧光探针直接标记
于线粒体内膜脂质区, 反映了内膜脂质区磷脂分子
各种运动状态的变化, 线粒体保温后[ 7, 8]发生肿胀、
膜流动性下降等变化,这与心肌缺氧时线粒体改变相
似。这时磷脂分子活动度降低、有序性增高, 膜蛋白
(如酶复合体) 侧向运动的微环境改变,可能会影响
呼吸链电子传递和磷酸化过程。SY 缓解心肌线粒体
混悬液中线粒体损伤的作用与大鼠离体心脏灌流实
验观察到的 SY 缓解心肌线粒体肿胀等作用一致。
SY 可缓解大鼠心肌缺氧性损伤, 改善心肌能
量代谢可能为其重要机制之一。心肌缺血是中医血
瘀证,心血瘀阻的重要病理改变,作为活血化瘀常用
药物,红花可通过多种机制缓解心肌缺血。本研究
对于进一步阐明红花活血化瘀的作用机制,指导红
花及其制剂开发及临床应用,具重要的理论及实际
意义。
References:
[ 1]  Bai Y L, Ke M L, Liu J D. Ef fect of Carthamus tinctorius L.
on blood rheology and clinical symptom in coronary heart disease
pat ients [ J] R es Tradi t Chin Med (中医药研究) , 1991, ( 5) :
33-34
[ 2]  Wang D J, Zhang P Y, Zhang P Q. Clinical report on therapeutic
ef fect of Car tham us tinctorius L . I nj ect io on coronary heart dis-
ease and analysis of 100 cases [ J] Shanxi Med J ( 山西医药杂
志) , 1997 ( 1) : 34-36
[ 3]  Jin M , Li J S , Wang Y Q, et al . Gross saff low er yellow and it s
preparat ion and appl icat ion [ P] CN: 99123713. 7, 2002-05- 29
[ 4]  Shi X Y. Method s of Medical Exper imen tal A nimals (医学动物
实验方法) [ M ]  Beijing: People s Medical Publishing Hou-se,
1986
[ 5]  Ye Y W, Li J Z, Wang Y C. Cl ini cal Exp erimental Diag nostics
(临床实验诊断学 ) ( Book 1) [ M ] 1st ed. Beijing: People s
Medical Publishing House, 1989
[ 6]  Wang Q. Moder n Med ical Exper imen tal Methods (现代医学实
验方法) [ M ] 1st ed. Beijing: People s Medical Publishing
House, 1997
[ 7]  Wang J F, Zhang R R, Lu X Y, et al . Protect ive ef fect of propyl
gallic acid on sw elling and lipid peroxidat ion of rat liver mitochon-
dria [ J] Acta Phar ma Sin (药学学报) , 1986, 21 ( 11) : 857-
869
[ 8]  Miao M Y, Zhu S H, S hi H P, e t al . E ffect s of inject ion sa- lvine
mitorrhize on the inner membrane damage of rat myocardial mito-
chondria follow ing hemorrhagic shock [ J] Basic Med S ci Clin
(基础医学与临床) , 1994, 14 ( 5) : 368- 371
[ 9]  Fang F D, Zhou L, Ding L, et al . Gener al Book of Techniques
in Modern Medical Exp eriments ( Book 1) ( 现代医学实验技巧
全书) [ M ] Beijing: Beijing Medical University & Peking Union
Medical University United Publishing House, 1995
西红花酸对异丙肾上腺素致大鼠急性心肌缺血损伤的保护作用
刘同征,钱之玉
(中国药科大学 药理教研室, 江苏 南京  210009)
摘 要:目的  研究西红花酸对异丙肾上腺素 ( ISO) 致大鼠急性心肌缺血的保护作用及机制。方法  采用大剂量
ISO sc 诱导产生大鼠急性心肌缺血模型 ( ISO 30 mg / kg, 每日一次,连续 2 d) , 实验大鼠随机分为正常组、ISO 模型
组、阳性对照组和 3 个西红花酸给药组 ( 25, 50, 100 mg/ kg) ,测定心脏系数和血清中乳酸脱氢酶 ( LDH)、磷酸肌酸
激酶 ( CK ) 和丙二醛 ( MDA ) 含量, 观察心肌组织谷胱甘肽过氧化物酶 ( GSH-Px)、Na+ , K+-ATP 酶和 Ca2+ ,
Mg
2+
-ATP 酶活性及心脏病理改变,观察西红花酸的保护作用。结果  西红花酸能显著降低血清中 CK 和 LDH
439中草药  Chinese T raditional and Herbal Drugs  第 34 卷第 5 期 2003年 5月
 收稿日期: 2002-08- 12作者简介:刘同征( 1978  ) ,男,现于北京大学临床肿瘤学院临床药理室工作,主要研究方向为抗肿瘤药物的开发研究。
* 通讯作者 T el: ( 025) 3222717