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Protective effect of Puerarin Oral Formulation on myocardial ischemia in rats and on cardiomyocytes of neonatal rats during hypoxia

葛根素口服制剂抗心肌缺血及对心肌细胞的保护作用



全 文 :·药理实验与临床观察·
葛根素口服制剂抗心肌缺血及对心肌细胞的保护作用
宋浩亮1, 2 ,陈士林1, 4* ,梅学仁3 ,杨大坚1 ,黄梦雨1,刘行先1,黄国钧2,陈新滋1, 徐宏喜5, 利德裕5
( 1. 香港理工大学, 香港 红 ; 2. 成都中医药大学,四川 成都 610075; 3. 天津药物研究院, 天津 300193; 4. 中国医学科
学院 中国协和医科大学药用植物研究所 ,北京 100094; 5. 香港赛马会中药研究院有限公司,香港 九龙)
摘 要: 目的 研究葛根素口服制剂对在体大鼠心肌和离体新生大鼠心肌细胞的保护作用。方法 实验大鼠随机
分为空白对照组、阳性对照组 (造模前尾 iv 0. 0335 g / kg 葛根素注射液) 和葛根素口服制剂高、低剂量组 ( ig 0. 8,
0. 4 g / kg ,连续 6 d) ,以 1 U / kg 垂体后叶素 ( Pit) 诱导大鼠心肌缺血, 记录尾 iv P it 前及注射后 5, 15, 30 s 和 2,
5, 10 min 大鼠心电图变化; 显微镜观察心肌细胞形态学变化及测定不同时间点培养液中乳酸脱氢酶 ( LDH)、肌酸
激酶 ( CK ) 和 -羟丁酸脱氢酶 ( -HBDH ) 的活性。结果 葛根素口服制剂 ig 给药对心肌缺血大鼠的心电图 T
波、P-R 间期、Q-T 间期变化有明显的改善; 能对抗缺氧状态下离体新生大鼠心肌细胞形态学和酶学的异常变化。
结论 葛根素口服制剂对缺氧大鼠心肌细胞有保护作用。
关键词: 葛根素口服制剂; 心肌缺血; 保护作用
中图分类号: R286. 2   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 12 1104 04
Protective effect of Puerarin Oral Formulation on myocardial ischemia
in rats and on cardiomyocytes of neonatal rats during hypoxia
SONG Hao-liang
1, 2 , CHEN Shi-lin
1, 4, MEI Xue-ren
3, YANG Da-jian
1, HUANG M eng-yu
1,
L IU Xing-x ian
1
, HU ANG Guo-jun
2
, Albert S C Chan
1
, Kevin Xu H X
5
, Edmund T Y Lee
5
( 1. Hong Kong Polytechnic Univ ersit y, Hung Hom, China; 2. Chengdu Univer sity of T CM , Chengdu 610075, China ;
3. T ianjin Institute o f Pharmaceut ical Resea rch, T ianjin 300193, China ; 4. Institute o f Medicinal P lant s, CAM S &
PU MC, Beijing 100094, China; 5. Hong Kong Jockeyclub Institute o f Chinese Medicine L imited, Kow lo on, China )
Abstract: Object To study the protect ive effect o f Puerarin Oral Formulat ion ( POF) on myocardial
ischemia in rats and on cardiomyocytes of neonatal rats during hypox ia. Methods The experimental rats
w er e randomly divided into the contr ol g roup, the po sit iv e group ( iv 0. 033 5 g / kg Purer ar in Inject ion be-
fo re myocardial ischemia) and tw o POF g roups ( ig 0. 8, 0. 4 g/ kg for 6 days continualy ) , myocardial is-
chemia rats w ere induced by posterior pituitary Pit inject ion. The normal ECG and the changed ECG of
rats at 5, 15, 30 s, 2, 5, 10 min af ter giv ing Pit w er e reco rded; T he changes of cardiomyocytes form of
neonatal r ats in all groups w er e observed w ith m icroscope and the act ivity of LDH, CK, -HBDH in cell
culture medium were assayed. Results Compared w ith the ECG o f rats in control group, T -w ave, P-R
and Q -T of ECG of rats in the tr eatment gr oups had signif icant dif ference; T he act ivity of LDH , CK, -
HBDH were inhibited by POF. Conclusion Myocardial ischem ia caused by Pit in rats could be inhibited
by POF. It show s that POF has protect ive effect on cardiomyocy tes of neonatal rats dur ing hypoxia.
Key words : Puerarin Oral Formulat ion ( POF) ; myocardial ischem ia; pr otect iv e ef fect
  葛根素是葛根的主要成分之一,在药品和保健
品中应用广泛,尤其在冠心病、心绞痛、心肌梗死、视
网膜动脉静脉阻塞、突发性耳聋等方面疗效显著[ 1]。
临床上以葛根素注射剂应用为多,口服制剂较少,本
实验研究了葛根素口服制剂抗垂体后叶素 ( Pit ) 致
大鼠心肌缺血作用及其对心肌细胞的保护作用。
1 材料
1. 1 药品与试剂:葛根素口服制剂 (葛根素原料纯
度≥98% ) ,制剂葛根素含量 60% ,香港理工大学现
代中药研究所中药分析室提供,批号 030220; 葛根
素注射液 ( 100 mg/支) , 益侨〔湖南〕制药有限公司
生产,批号 20020109;垂体后叶素 ( Pit , 6 U/ mL) ,
·1104· 中草药 Chinese T radit ional and Herbal Drugs 第 34 卷第 12 期 2003年 12 月
 收稿日期: 2003-06-02作者简介:宋浩亮( 1972—) ,男,博士,现在香港理工大学从事新药研发工作, 主要研究方向为心血管系统新药的药理及其作用机制研究。T el : ( 0755) 26737465 E-mail: songhaoliang@ sin a. com
* 通讯作者: Tel: ( 0852) 27665607 E-m ail : bcslchan@ inet . polyu. edu . h k
南京新天生物化学制药有限公司生产, 批号
20020601; DMEM 培养液 ( Gibco ) ; PBS 液 (自
制) ; 0. 25% 的胰蛋白酶-EDT A ( Sigma) ; 胎牛血清
( 上海赛达生物科技有限公司生产) ; 乳酸脱氢酶
( LDH) 试剂盒、肌酸激酶 ( CK) 试剂盒和 -羟丁酸
脱氢酶 (-HBDH) 试剂盒 (中生北控生物科技股
份有限公司生产)。
1. 2 动物: SD 大鼠, SPF 级, 体重 ( 200±20) g ,雌
雄各半;出生后 0~4 d 的 SD 大鼠, SPF 级,雌雄兼
用。动物及饲料由广州中医药大学实验动物中心提
供,动物质量合格证号:粤检证字第 2002A005 号。
1. 3 仪器: RM 6240 生理记录仪 (成都仪器厂) ;
Leica 显微镜 (德国) ; SHED LAB CO 2培养箱 (美
国) ; ESCO 超净工作台 (美国)。
2 方法与结果
2. 1 葛根素口服制剂抗心肌缺血作用: 选取 SPF
级 SD 大鼠 40 只, 体重 ( 200±20) g ,雌雄各半,随
机分 4 组,每组 10 只。空白对照组, ig 生理盐水 1
mL/ 100 g ;阳性对照组,尾 iv 葛根素注射液 0. 0335
g / kg; 葛根素口服制剂高、低剂量组, 分别 ig 0. 8,
0. 4 g/ kg 葛根素口服制剂,给药体积 1 mL/ 100 g。
空白对照组和葛根素口服制剂组预先连续给药 5
d,第 6 天给药后 1 h, 以 3% 戊巴比妥钠 40 mg / kg
ip 麻醉大鼠后, 连接 Ⅱ 导联电极,先描记正常心电
图,待稳定后, 尾 iv Pit 1 U/ kg ,立刻记录心电图, 连
续描记 30 m in[ 2~4]。阳性对照组尾 iv 葛根素注射液
后,以相同方法造模、记录,结果见表 1~3。
  表 1 结果表明葛根素口服制剂有抗 Pit 的作
用, 可使 iv P it 后 15, 30 s 和 2, 5 min 的 T 波下降
(造模后 T 波值减去造模前 T 波值) , 与对照组相
比差异非常显著。
  表 2显示, 葛根素口服制剂可使 iv P it 后 15 s
的 P-R 间期变化值 (造模后 P-R 间期值减去造模
前 P-R 间期值) 减小, 与对照组相比, 差异显著, iv
P it 后 30 s 和 2, 5, 10 m in 的 P-R 间期变化值显
著减小,差异非常显著。
表 1 葛根素口服制剂对 Pit 致心肌缺血大鼠 T 波的影响 ( x±s, n= 10)
Table 1 Effect of POF on T-wave of myocardial ischemia in rats caused by Pit ( x±s, n= 10)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
T 波幅度/ V
5 s 15 s 30 s 2 min 5 m in 10 min
对照   - 15. 29± 6. 79 120. 09±39. 98 56. 41±35. 56 78. 11±39. 28 75. 62±29. 33 12. 68± 7. 09
葛根素注射液  0. 0335 18. 06±10. 09 9. 82± 7. 59* * 19. 08±14. 44* * 19. 01± 8. 62* * 9. 69± 6. 58* * 16. 62± 8. 31
葛根素口服制剂 0. 8 11. 67±10. 33 22. 54±17. 01* * 19. 45±10. 62* 16. 64±13. 89* * 15. 67±13. 21* * 11. 85± 9. 72
0. 4 19. 23± 9. 58 20. 51± 9. 39* * 17. 79±12. 65* * 20. 55±15. 04* * 17. 52±13. 32* * 14. 27±11. 09
   与对照组比较: * P< 0. 05 * * P < 0. 01
   * P < 0. 05 * * P< 0. 01 v s cont rol group
表 2 葛根素口服制剂对 Pit 致心肌缺血大鼠 P-R 间期的影响 ( x±s, n= 10)
Table 2 Effect of POF on P-R of myocardial ischemia in rats caused by Pit ( x±s, n= 10)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
P-R 间期变化/ ( 10- 3 s )
5 s 15 s 30 s 2 min 5 m in 10 min
对照   -   1. 8±0. 7  3. 2±1. 9  18. 5±5. 4  16. 9±4. 6  10. 3±2. 3  10. 2±6. 9
葛根素注射液  0. 0335 1. 3±0. 7 1. 2±0. 8* * 1. 6±1. 1* * 1. 2±0. 9* * 1. 5±1. 2* * 1. 3±1. 1* *
葛根素口服制剂 0. 8 1. 2±0. 5 1. 4±1. 1* * 2. 2±1. 5* * 1. 7±1. 1* * 1. 5±1. 1* * 1. 8±1. 4* *
0. 4 1. 1±0. 8 1. 5±1. 0* 1. 5±1. 1* * 1. 5±0. 9* * 1. 7±1. 3* * 1. 7±1. 2* *
   与对照组比较: * P< 0. 05 * * P < 0. 01
   * P < 0. 05 * * P< 0. 01 v s cont rol group
表 3 葛根素口服制剂对 Pit 致心肌缺血大鼠 Q-T 间期的影响 ( x±s, n= 10)
Table 3 Effect of POF on Q-T of myocardial ischemia in rats caused by Pit ( x±s, n= 10)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
Q-T 间期变化/ ( 10- 3 s)
5 s 15 s 30 s 2 min 5 m in 10 min
对照   -  4. 3±1. 1  5. 2±1. 9   1. 5±0. 4  2. 3±0. 6  5. 0±2. 1   2. 0±0. 9
葛根素注射液  0. 0335 1. 6±1. 1* * * 1. 7±1. 3* * * 1. 6±1. 1 1. 0±0. 9* * 1. 5±1. 2* * * 1. 2±1. 1
葛根素口服制剂 0. 8 1. 5±0. 5* * * 1. 3±1. 3* * * 2. 0±1. 4 1. 4±1. 1* * 1. 2±1. 1* * * 1. 7±1. 4
0. 4 1. 1±0. 9 1. 2±1. 0* * * 1. 4±1. 2 1. 3±0. 9* * 1. 7±1. 4* * * 1. 2±0. 9
   与对照组比较: * * P < 0. 01 * * * P < 0. 001
   * * P< 0. 01 * * * P < 0. 001 v s cont rol group
·1105·中草药 Chinese T radit ional and Herbal Drugs 第 34 卷第 12 期 2003年 12 月
  表 3显示,与对照组相比,葛根素口服制剂可使
iv P it 后 5, 15 s 和 5 min 的 Q-T 间期变化值 (造
模后 Q -T 间期值减去造模前 Q-T 间期值) 明显减
小,差异极显著, iv P it 后 2 m in 的 Q -T 间期变化值
减小,差异非常显著。
2. 2 葛根素口服制剂对心肌细胞的保护作用
2. 2. 1 心肌细胞的培养:无菌条件下剪取 20 只乳
鼠心室,清洗去除血液, 剪碎成 1 mm3的碎块,加入
0. 25% 的胰蛋白酶-EDTA 37℃搅拌消化 15 m in,
离心, 收集上清液, 继续消化数次, 每次消化后收集
上清液, 以冷 DMEM 培养液终止上清液消化, 离
心,沉淀加入新的胰蛋白酶进行消化,收集数次上清
液以培养液洗净胰蛋白酶, 沉淀细胞加入含有 10%
FBS 的 DMEM 培养液,配成 5×105 / mL 的细胞悬
液分装于培养皿中, 放入培养箱培养, 24 h 换液, 选
取生长状态良好的细胞培养 72 h 后进行实验[ 5]。
2. 2. 2 分组给药与指标测定:正常组, 10% FBS 的
DMEM 培养液, 细胞培养箱培养; 模型组, 10%
FBS 的 DMEM 培养液,培养皿放于密闭容器内, 37
℃ 保温, 容器内抽空空气, 以干冰和液氮气化的混
合气体通入,造成缺氧状态;给药组, 培养环境同模
型组, 培养液中分别加入葛根素口服制剂 1, 0. 1,
0. 01 g / L。观察心肌细胞形态的变化,分别在给药后
1, 6, 12, 24 h 测定 CK , LDH 和 -HBDH 活性。结
果见表 4~6。
  从表4~6可见, 在缺氧状态下,心肌细胞分泌
表 4 葛根素口服制剂对心肌细胞分泌 CK 的影响 ( x±s, n= 6)
Table 4 Ef fect of POF on CK in cell culture medium ( x±s, n= 6)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
C K/ (U·L- 1)
1 h 6 h 12 h 24 h
对照   - 12. 20±5. 76   20. 05± 6. 39* *   22. 63± 9. 55*   25. 50± 5. 96* *
模型   - 11. 71±8. 30 33. 67±10. 52 40. 69± 8. 16 45. 52± 9. 51
葛根素口服制剂   1 15. 14±7. 63 22. 98±10. 01* * 25. 30±10. 20* * 26. 02±12. 11* *
0. 1 17. 15±6. 39 22. 63± 9. 06* * 27. 39±10. 06* * 29. 04± 9. 38* *
0. 01 17. 89±5. 04 23. 12± 8. 69* * 30. 19± 9. 62* * 33. 12± 8. 76* *
   与模型组比较: * * P < 0. 01 (表 5, 6同)
   * * P< 0. 01 v s model g roup (T able 5 an d T able 6 are same to T ab le 4)
表 5 葛根素口服制剂对心肌细胞分泌 LDH 的影响 ( x±s, n= 6)
Table 5 Ef fect of POF on LDH in cell culture medium ( x±s, n= 6)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
LDH/ ( U·L - 1)
1 h 6 h 12 h 24 h
对照   - 23. 09±11. 66   29. 28±10. 94* *   39. 05±13. 19* *   46. 15±10. 23* *
模型   - 31. 50±11. 67 45. 58± 9. 36 60. 02±14. 25 71. 62±20. 05
葛根素口服制剂   1 25. 98± 9. 44 26. 28±12. 12* * 35. 09±11. 71* * 43. 71±15. 38* *
0. 1 27. 01± 8. 46 31. 59±11. 12* * 37. 62±11. 51* * 49. 46±14. 39* *
0. 01 26. 67±10. 96 31. 91± 8. 73* * 40. 29±15. 62* * 50. 09±10. 72* *
表 6 葛根素口服制剂对心肌细胞分泌 -HBDH 的影响 ( x±s, n= 6)
Table 6 Ef fect of POF on -HBDH in cell culture medium ( x±s, n= 6)
组 别 剂 量
/ ( g·kg - 1)
-HBDH / (U·L- 1)
1 h 6 h 12 h 24 h
对照   - 19. 08± 9. 26   23. 26± 9. 09* *   33. 45±10. 01* *   40. 51± 6. 56* *
模型   - 30. 05±12. 33 50. 12±10. 69 59. 11±12. 96 75. 15±11. 62
葛根素口服制剂   1 16. 25± 4. 91 25. 60±10. 58* * 35. 12± 8. 25* * 46. 19±13. 16* *
0. 1 17. 66± 5. 96 23. 28±10. 44* * 39. 31±12. 55* * 50. 05± 9. 44* *
0. 01 19. 45±10. 12 27. 88± 9. 08* * 45. 16±13. 60* * 55. 05±10. 71* *
CK, LDH, -HBDH 增多。显微镜下观察显示心肌
细胞发生了明显的形态改变,表现为胞浆空泡形成,
胞浆颗粒形成,异形心肌细胞数目增加。而葛根素口
服制剂能明显对抗细胞形态的改变和心肌酶的分
泌,对心肌细胞有保护作用。
3 讨论
  冠心病、心绞痛主要因血管梗死后造成心肌缺
血,进一步引发心肌细胞损伤,心电图主要表现为心
脏电生理活动的异常变化,如 T 波升高或倒置、P-R
间期和 Q-T 间期延长、心率减慢以及心肌细胞内酶
释放增多。葛根素制剂广泛应用于临床治疗冠心病、
心绞痛,但以注射给药居多,本实验研究了葛根素口
·1106· 中草药 Chinese T radit ional and Herbal Drugs 第 34 卷第 12 期 2003年 12 月
服制剂的抗心肌缺血作用, 正常状况下, 大鼠在 iv
Pit 后, 心电图有明显的变化, 实验中对照组在 iv
Pit 后心电图发生明显的变化,表现为 T 波升高, P-
R, Q -T 间期延长, 而葛根素口服制剂在给药 6 d
后,大鼠 iv Pit 后 T 波变化不明显, 证明葛根素口
服制剂有抗心肌缺血作用。通过观察葛根素口服制
剂在缺氧条件下对原代培养心肌细胞的作用显示,
缺氧条件下心肌细胞形态发生改变, 胞浆空泡形成,
胞浆颗粒形成,异形心肌细胞数目增加,同时心肌细
胞分泌 CK, LDH, -HBDH 明显增多,给葛根素口
服制剂后心肌细胞形态未发生明显改变, CK, LDH ,
-HBDH 未见明显增多,说明该药具有提高大鼠心
肌细胞抗缺氧能力,对心肌细胞有明显的保护作用。
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Antithrombotic ef fects of Veratrum nigrum var. ussuriense alkaloids
HAN Guo-zhu
1
, LI Xin-yan
1
, L U¨ L i
1
, LI Wei-ping
1
, ZHAO Wei-jie

( 1. Departm ent of Pharmacolog y , Dalian Medical Univer sity , Dalian 116027, China ; 2. Departm ent o f Chemical
Pharmaceutics, Dalian Univ ersity o f Sciences & Techno lo gy , Dalian 116027, China )
  Abstract: Obj ect T o investig ate ant ithrombot ic ef fects o f Ver atr um nigr um L. var ussuriense Nakai
alkaloids ( VnA) in rats. Methods T he elect rically induced r at carot id arter y thrombosis model w as used
to examine the antiarterial thrombosis ef fect of VnA using occlusion t ime ( OT ) of caro t id artery as phar-
maco logic index ; the stasis-induced infer io r vena cava thrombosis model w as used to evaluate antivenous
thr ombosis ef fect of VnA in terms of thrombosis format ion rate and decr ease in thrombus dry w eight . Re-
sults T he iv administ ration of VnA ( 7. 2—42. 9) g / kg to rats resul ted in a do se-dependent effect and
signif icant pro longat ion in OT. VnA at the do se of 30 g / kg produced an antiarterial thrombosis ef fect e-
qual to that of LAS ( 18. 0 mg / kg ) . Also, a sing le bolus iv VnA ( 30 g/ kg ) increased OT in a time-depen-
dent manner ; the ant iarter ial thrombosis ef fect w as rapid in onset and lasted at least 80 min, and peaked at
15 min postdosing. VnA ( 15—45 g / kg iv ) decreased the thrombus dry w eight significant ly and dose-de-
pendent ly . Conclusion VnA has pow erful inhibitory ef fects against both arter ial and venous thrombosis in
rats and acts in a dose-and t ime-dependent manner. It s ef fect ive dose is as low as g per kg body w eight of
rats. The f inding of the VnA ant ithrombo tic effeets reveal a bright future of it s R & D.
Key words : thrombosis; Veratrum nigrum L. var ussuriense Nakai; alkaloid; L ilu
乌苏里藜芦碱抗血栓作用的研究
韩国柱1, 李欣燕1, 吕 莉1 ,李卫平1 ,赵伟杰2
( 1. 大连医科大学 药理教研室,辽宁 大连 116027; 2. 大连理工大学 化学制药系, 辽宁 大连 116027)
摘 要: 目的 研究乌苏里藜芦生物碱 ( VnA ) 对大鼠的抗血栓作用。方法 分别应用电刺激诱发大鼠颈总动脉血
栓形成模型和瘀血诱发下腔静脉血栓形成模型评价 VnA 的抗动、静脉血栓形成作用。结果 大鼠 iv 6 种不同剂量
的 VnA ( 7. 2~42. 9 g / kg) 导致血管阻塞时间 ( OT ) 显著延长, 且具明显的剂量依赖性, VnA 30 g / kg 产生的抗
动脉血栓形成作用与赖氨匹林 18. 0 mg / kg 的作用相当。单次 iv VnA 30 g / kg 使 OT 呈时间依赖性延长。VnA
·1107·中草药 Chinese T radit ional and Herbal Drugs 第 34 卷第 12 期 2003年 12 月
 收稿日期: 2003-04-15基金项目:辽宁省教育委员会资助项目 ( 20272271)作者简介:韩国柱 ( 1943—) ,男,江苏省泰州市人;大连医科大学药理学教授,主要从事抗血栓药理及药动学研究。
T el: ( 0411) 3647531; E-mail: hgzh x2236@ sina. com. cn