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Beneficial effect of ecdysterone on rat myocardial infarction induced by coronary occlusion

蜕皮甾酮对冠状动脉闭塞致大鼠心肌梗死的有益作用及机制



全 文 :to rs-κB, N F-κB) [6 ] ,使细胞因子的 mRNA水平升
高 ,大量细胞因子生成。本研究发现 ,大鼠腹腔巨噬
细胞被 LPS激活后 ,细胞 [ Ca2+ ]i增高。 EMD可降
低 [ Ca2+ ]i ,使之接近或达到正常水平 ,进而可能抑
制与细胞因子有关的基因的表达 ,减少炎性介质的
产生 ,抑制过度炎症反应。 对于未经 LPS刺激的巨
噬细胞 , EMD却可升高 [ Ca2+ ]i ,促进相关的细胞因
子的表达 ,有利于适度发挥抗炎等免疫防御反应。本
研究发现 , EMD对正常分泌 IL-1和 IL-6几无影
响 ,这可能是机体在自稳状态下的分泌是相互影响、
相互制约的网络式的 , IL-1和 IL-6的分泌受多种因
素的影响。这一现象可能更有利于机体发挥正常的
免疫防御功能。
参考文献:
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蜕皮甾酮对冠状动脉闭塞致大鼠心肌梗死的有益作用及机制
吴 旭 1 ,晋 军 2 ,梁自文 3 ,石富胜 4⒇
( 1. 第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所 ,重庆  400042;  2. 第三军医大学附属新桥医院 心内科 ,重庆 
400039;  3. 第三军医大学附属西南医院 内分泌科 ,重庆  400038;  4. 中国人民解放军 322医院 烧伤科 ,山西
大同  037006; )
摘 要: 目的 探讨植物药有效成分蜕皮甾酮 ( ecdyster one, EDS)对心肌梗死有益作用 ,并探讨其机制。 方法 采
用冠状动脉左前降支结扎致大鼠心肌梗死模型 , ip EDS,连续 7 d。 测定血清肌酸磷酸激酶 ( C PK)、谷草转氨酶
( GOT )、乳酸脱氢酶 ( LDH)活性、心肌梗死面积、冠状动脉血流量、毛细血管密度及血管内皮生长因子 ( V EGF)的
表达量。结果  0. 5, 5, 50 mg /kg EDS能剂量依赖地影响大鼠血清 CPK、 GOT、 LDH活性 ,以 5 mg /kg剂量的 EDS
降低心肌酶谱为最佳。 5 mg /kg EDS能明显减少心肌梗死面积、增加冠状动脉血流量、毛细血管密度和 V EGF表达
量。结论  EDS能减轻冠状动脉结扎致心肌梗死 ,机制在于促进 V EGF的表达和毛细血管再生及增加冠状动脉血
流量。
关键词: 蜕皮甾酮 ;心肌梗死 ;冠状动脉 ;血管内皮生长因子
中图分类号: R285. 5; R286. 2   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 08 0721 03
Beneficial effect of ecdysterone on rat myocardial infarction induced by coronary occlusion
WU Xu1 , JIN Jun2 , L IAN G Zi-wen3 , SHI Fu-sheng4
   ( 1. Institute of Field Surg er y, Affilia ted DAPIN G Hospita l, Third Milita ry Medical Univ er sity , Chongqing 400042,
China; 2. Depar tment of Ca rdiolog y , Affiliated X IN QIAO Hospital, Third Milita ry Medical Univ ersity, Chongqing 400039,
China; 3. Depa rtment of Endoc rinolog y , Affiliated Southw estern Hospital, Third Militar y Medical Univ er sity , Chongqing
400038, China; 4. Depa rtment o f Burn, No. 322 Hospital, PLA , Datong Shanxi 037006, China)
Abstract: Object  To explo re the beneficia l ef fect of phytoecdysone ( EDS) on myoca rdia l infa rction
and its mechanism o f action. Methods  Rat myocardial infarction model was prepa red by lig ating the lef t
anterio r descending co rona ry artery , and EDS w as injected ip fo r seven consecutiv e days. Serum creatine
phosphokinase ( CPK) glutamic-oxalacetic t ransaminase ( GO T) , lactic dehydrogenase ( LDH) activi ties,
infa rct size ( IS) , co ronary blood f low , capillary v essel densi ty and vascula r endo thelial g row th facto r
( V EGF) expression w ere determined. Results  0. 5, 5, and 50 mg /kg o f phy to ecdy sone w ere able to ef-
·721·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 8期
⒇ 收稿日期: 2001-01-05作者简介:吴 旭 ( 1967-) ,男 ,云南绥江县人。第三军医大学大坪医院野战外科研究所副教授 ,医学硕士。从事内皮细胞相关的心肺脑血管疾病的研究。发表论文 39篇 ,获国家发明专利 1项。现在第一军医大学南方医院胸外科工作 (广东省广州市 ) ,邮编: 510515, E-
mai l: w uxu555888@ china. com
fect the activi ties of serum CPK, GO T, LDH in a dose depending manner wi th an optimal ef fect fo r im-
proving ca rdiac zymogram at the do se of 5 mg /kg ip. At this do sage EDS can ma rkedly reduce IS, increase
coronary blood f low , capillary v essel density and the expression of V EGF. Conclusion  ESD can alleviate
myocardial infa rction symptoms. The mechanism of such beneficial ef fect may due to i ts ability to promote
V EGF expression regeneration of capillary v essels and increase coronary blo od f low.
Key words: phytoecdysone; myocardial infarction; co rona ry a rtery; v esicular endo thelial g row th fac-
to r
  蜕皮甾酮 ( ecdysterone, EDS)是一种植物药有
效成分 ,也被称为昆虫变态激素 [1 ]。活血化瘀中药牛
膝富含 EDS,有文献报道怀牛膝可扩张蛙的血
管 [2 ] ,故推测 EDS可改善心肌缺血。还有研究表明
EDS能促进血管内皮增殖 [3 ] ,故推测 EDS可能促进
心肌梗死区的再血管化。本研究探讨 EDS是否对梗
死心肌损伤有益 ,并从内皮细胞的角度探讨其机制。
1 材料
1. 1 药物和试剂:蜕皮甾酮 ( ecdysterone, EDS)单
体 ,由中国科学院昆明植物研究所提供 ,纯度为
99. 99% 。硝基四氮唑蓝 ( N-BT) ( Sigma, U SA) ,氢
气清除式组织血流量分析系统 (日本光电株式会社 ,
日本 ) ,Ⅷ 因子相关抗原抗体 (中山公司 ,北京 ) ,
V EGF抗体 ( Sig am, USA) ,图像分析系统 ( Bio-
Rad, USA) ,其它试剂为国产分析纯。
1. 2 动物: Wistar大鼠 ,购自第三军医大学动物中
心 (动物合格证号: 医动字第 310201001号 ) ,体重
( 300± 50) g ,雌雄不拘。
2 方法
2. 1 心肌梗死模型: 参照文献 [4 ]略加改进。 大鼠以
戊巴妥麻醉 ,气管插管 ,人工呼吸。 距冠脉出口 5
mm处结扎冠状动脉左前降支 ( LAD) ,造成闭塞冠
脉区的心肌梗死。
2. 2 实验分组: Wista r大鼠分为 ( 1)手术对照组
(假手术组 ): 冠状动脉 LAD处穿一丝线 ,但不予结
扎 ; ( 2)损伤对照组: 结扎冠状动脉 LAD,造成心肌
梗死。 ( 3)溶剂对照组: 损伤时 ip 5%乙醇溶液 1
m L /kg。 ( 4)药物组: 分为 3个剂量组 ,损伤时 ip
EDS 0. 5, 5, 50 mg /kg ,每天 1次 ,连续 7 d。
2. 3 指标检测:实验至第 7天 ,麻醉大鼠 ,开胸 ,将
铂金电极在距冠状动脉前降支根部 3 mm处插入左
心室肌内 5 mm达心内膜下 ,以氢气清除法测定心
肌冠状动脉血流量。之后断头处死大鼠 ,取血 3 mL
分离血清 ,按常规测定 LDH、 GO T及 CPK活性。取
血后每组迅速取出心脏 ,一半标本 ( 6只大鼠 )立即
采用硝基四氮唑蓝 ( N-BT)染色法测定心肌梗死区
面积 (梗死面积百分率= 心肌梗死区面积 /心肌总面
积×% );另一半标本 ( 6只大鼠 )取梗死与非梗死交
界处心肌组织 4 mm× 5 mm大小 4%多聚甲醛固
定 ,液氮中速冻 2 h ,冰冻切片后以Ⅷ因子相关抗原
抗体免疫组化法 ,按 Weidner [5 ]的方法计数切片中
内皮细胞团、内皮细胞条索等结构 ,以其占心肌组织
的百分比表示毛细血管密度 ,光镜下定性、定位 ,并
进行图像分析仪测定毛细血管密度 (% ) ; V EGF抗
体免疫组化标记血管 V EGF,图像分析仪测定
V EGF的表达量 (灰度值 ,与 V EGF的阳性强度正
相关 )。
2. 4 统计处理:采用组间 t检验 ,以 x± s表示。
3 结果
3. 1  EDS对蜕皮甾酮对心肌梗死大鼠血清心肌酶
谱的影响: 从表 1中可见 ,损伤组与手术对照组相
比 , LDH、 GO T及 CPK活性非常明显升高 ( P <
0. 01)。溶剂对照组与损伤组无显著差别。药物组的
作用与剂量相关: EDS在 0. 5, 5 mg /kg时 ,与损伤
组相比 LDH、 GO T及 CPK活性均非常明显减少
( P < 0. 01) ,与手术对照组相比仍明显升高 ( P <
0. 01) ; EDS在 50 mg /kg时 ,与损伤组相比 LDH、
GOT及 CPK活性反而明显升高 ( P < 0. 05)。 结果
提示: EDS对梗死心肌的作用有量效关系: 0. 5, 5
mg /kg EDS能减少心肌酶谱的释放 ,并且以 5 mg /
kg作用为最佳。
3. 2  5 mg /kg EDS对心肌梗死大鼠梗死面积
( IS)、冠脉血流量 ( CAF)、毛细血管密度 ( CV D)、血
管内皮生长因子 (V EGF)表达量的影响。 由表 2可
见 EDS组与损伤对照组相比 , IS非常显著减少 ,
CAF非常显著增加 , CV D非常显著增加 , V EGF的
灰度值非常显著减少。
4 讨论
   EDS首先被发现存在于昆虫体内 ,有促进昆虫
生长代谢的作用 ,被称为昆虫变态激素 [ 1] ;以后又发
现其广泛存在于植物中 ,尤其是许多中药如怀牛膝、
川牛膝、桑叶、白毛夏枯草、泽泻、罗汉松、紫杉、乌毛
·722· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 8期
表 1  EDS对大鼠血清 LDH、 GOT、CPK活性的影响 (n= 12)
组别 剂量
( mg /kg )
LDH
( mmol /L· s )
GOT
( mmol /L· s)
C PK
( mm ol /L· s)
手术 -     0. 84± 0. 15* *     1. 41± 0. 17* *     2. 88± 0. 53
损伤 - 2. 47± 0. 39 3. 31± 0. 46 6. 54± 1. 06
溶剂 - 2. 56± 0. 45 3. 38± 0. 49 6. 74± 1. 07
EDS 0. 5 1. 91± 0. 32* * △△ 2. 23± 0. 31* * △△ 3. 75± 0. 66* * △△
5 1. 14± 0. 17* * 1. 51± 0. 25* * 3. 09± 0. 60* *
50 3. 06± 0. 55* △△ 3. 96± 0. 61* △△ 7. 58± 1. 28* △△
    与损伤组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01; 与 5 mg /kg EDS比较: △△ P < 0. 01
表 2  EDS对大鼠心肌 IS、 CAF、 CVD、VEGF的影响
组别 IS(% )
(n= 6)
CAF(m L /100g · min)
(n= 12)
CV D(% )
(n= 6)
V EGF(灰度值 )
(n= 6)
损伤     8. 56± 1. 14     29. 71± 3. 14     0. 83± 0. 09     21. 72± 2. 45
EDS 5. 85± 0. 63* * 41. 83± 4. 36* * 1. 25± 0. 14* * 16. 68± 1. 72* *
    与损伤组比较: * * P < 0. 01
蕨、祁州漏芦等都含有类似物。活血化瘀中药怀牛膝
富含昆虫变态激素 ,并且文献报道怀牛膝的醇溶液
可扩张蛙的血管 [ 2 ]。由此推测 EDS可能改善心肌缺
血。本研究结果证实: 5 mg /kg EDS可增加心肌梗
死后的冠状动脉血流量。结果还显示:应用 EDS后 ,
心肌梗死面积减少 ,改善了心肌损伤的酶谱。提示
EDS可减轻冠状动脉闭塞所致心肌缺血性损伤 ,减
少心肌梗死的面积 ,减少心肌酶谱释放 ,增加冠状动
脉血流量 ,产生有益作用。实验进一步观察到: 在
EDS的作用下 ,梗死区的毛细血管增多 ,心肌
V EGF的表达增加。有研究表明 EDS能促进血管内
皮细胞增殖 [3 ] ,因此推测 EDS对心肌梗死的有益作
用可能是通过血管内皮细胞途径 ,促进梗死心肌的
再血管化而发挥作用 ; EDS促进 V EGF的表达可能
是 EDS有益作用的分子机制。本实验的结论与其它
结果不同 ,尚属国内外首次报道。 国外的研究提示
EDS对冠状动脉结扎所致心肌损伤的作用机制可
能在于 EDS的膜稳定作用和提高心肌的适应能
力 [6 ]。 因此 ,本研究不仅证实了 EDS用于治疗心肌
梗死等缺血性心脏病的可能性 ,而且揭示了 EDS促
进 V EGF表达的作用。V EGF的主要作用是促进毛
细血管生成 ,增加心肌的毛细血管密度 ,最终形成新
的侧枝循环 ,重建缺血性心肌的冠状动脉血供。因此
本研究发现 EDS促进 V EGF表达的作用 ,无疑为
缺血性心脏病的治疗提供了新的途径。
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