强心饮对阿霉素诱导大鼠慢性心肌损伤的保护作用*

2010-08-22 05:04高俊杰蒋梅先严世芸
中国中医基础医学杂志 2010年7期
关键词:强心阿霉素心肌病

严 骅,高俊杰,蒋梅先,严世芸

(1.上海中医药大学 附属曙光医院,上海 201203;2.上海中医药大学,上海 201203)

强心饮对阿霉素诱导大鼠慢性心肌损伤的保护作用*

严 骅1,高俊杰1,蒋梅先1,严世芸2

(1.上海中医药大学 附属曙光医院,上海 201203;2.上海中医药大学,上海 201203)

目的:探讨强心饮对阿霉素所致心肌病心力衰竭大鼠的心肌保护作用。方法:雄性Wistar大鼠随即分为6组,除空白组外,均采用尾静脉每周注射阿霉素2mg/kg,共6周制备心肌病心力衰竭大鼠模型,治疗组同时分别给予强心饮高、中、低剂量,西药对照组给予培哚普利。治疗结束后进行血流动力学检测,检测心衰血浆大鼠脑钠素(BNP)、心肌谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量,并进行心肌病理检查。结果:经阿霉素慢性心肌毒性损伤后,MDA含量增高,GSH-PX、SOD活性降低;而强心饮治疗组的LVEF和FS均较模型组高,且心肌MDA含量降低,GSH-PX、SOD活性升高。结论:强心饮具有抗氧化作用,针对阿霉素所引起的心肌损伤具有保护作用。

强心饮;阿霉素;心肌病心衰;心肌损伤;抗氧化

本研究运用阿霉素制备心肌病心力衰竭大鼠的慢性心肌损伤模型,观察强心饮对心肌损伤的保护作用,从而探讨该药可能的作用机制,为临床应用提供可靠的依据。

1 材料与方法

1.1 药物、试剂与仪器

强心饮主要由制附子、猪茯苓、白芍、补骨脂、鹿角片等药物组成,按处方比例称取中药材,加水煎煮、浓缩并取上清;培哚普利(施维雅,批号9D0437);灭菌注射用生理盐水均为市售品;盐酸阿霉素(浙江海正药业股份有限公司,批号091001)粉针。血浆心钠素(BNP);心肌谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量测定试剂盒由西唐生物技术研究所提供。DENLEY DRAGON Wellscan MK 3酶标仪,芬兰;GE心动超声仪Vivid i S/N及探头10S-RS,美国;KLIMBLE微量电动组织匀浆器,美国;奥林巴斯显微镜IX71,日本。

1.2 分组及给药

选择体重180g~200g的 Wistar雄性大鼠 (上海中科院实验动物中心提供)80只,除空白对照为10只大鼠外,余组数量相同。将盐酸阿霉素粉针用灭菌注射用生理盐水配成浓度为1mg/ml的阿霉素溶液(避光)。除空白对照组外,其余各组大鼠分别于每周尾静脉注射阿霉素溶液2mg/kg,共六周。空白对照组同时腹腔注射等容积的生理盐水。在注射阿霉素同时,每日1次给予治疗用药,即强心饮低、中、高剂量组分别灌胃给予 4.325、8.65、17.3g/kg(生药量);培哚普利制成0.8mg/ml溶液,每日1次灌胃给予4mg/kg;空白对照组和模型组给予同体积蒸馏水灌胃。

1.3 取材与指标检测

治疗结束后,用 25%乌拉坦 5mg/kg腹腔注射麻醉大鼠,应用心动超声仪分别测量大鼠射血分数(EF)及左室收缩率(FS)。然后心脏采血,利用ELISA测定血浆心钠素(BNP);组织 GSH-PX、SOD活力及MDA含量,最后处死大鼠,将心室肌组织置于10%甲醛溶液中,固定24h后常规石蜡包埋,HE及天狼猩红(VG)染色,进行病理图像分析。

1.4 统计方法

2 结果

2.1 强心饮对模型大鼠心功能的影响

表1显示,模型组与空白对照组比较,各项指标均存在较为显著的差异,左心射血分数(LVEF)和左室缩短分数(FS)显著降低(P<0.01),强心饮中、高剂量组能显著提高CHF大鼠的LVEF和 FS水平,且与浓度呈正相关关系,提示本方能够改善CHF大鼠左室收缩和舒张功能。模型组血浆BNP水平明显升高,与空白对照组相比差异显著(P<0.01);各治疗组血浆BNP水平较模型组均有不同程度的降低,其中培哚普利和强心饮高剂量组作用最强(P<0.05),中剂量和低剂量组作用次之。

表1 强心饮对心肌病心衰大鼠心功能的影响(±s)

表1 强心饮对心肌病心衰大鼠心功能的影响(±s)

注:与模型组比较:*P<0.05, P<0.01

组别 n EF(%) FS(%) BNP(pg/ml)空 白 对 照 组 10 83.586±3.34 47.452±3.94 77.875±24.09 模 型 组 9 44.602±9.35 19.326±4.84 407.791±154.85培 哚 普 利 组 10 59.559±6.42 28.083±3.50 191.011±37.23*强心饮低剂量组 9 51.223±6.01* 22.639±3.41 225.154±94.43强心 饮 中 剂 量 组 11 56.412±4.28 25.544±2.59 227.548±91.95强心 饮 高 剂 量 组 10 62.488±6.21 29.468±3.92 189.391±74.76*

2.2 强心饮对模型大鼠心肌病理形态学影响

HE染色显示,空白对照组心肌细胞排列均匀整齐紧致,横纹清楚,细胞大小均一,心肌细胞间隙无变化(图1A);模型组大鼠有不同程度的炎性病变,心肌细胞变性、坏死,排列紊乱,轮廓不清,相邻细胞体积增大,排列紊乱、核大深染(图1B);各治疗组心肌病变均较模型组有改善(图1C-D)。

图1 强心饮对心肌病理形态学改变的影响(HE染色×200)

天狼猩红染色(VG染色)显示,空白对照组的胶原纤维较少(图2A);模型组在病变部位出现红色胶原染色(图2B),较空白对照组的胶原纤维明显增加,表示在病灶局部胶原结缔组织增生,间质纤维化,各治疗组心肌病变程度均轻于模型组,强心饮高剂量改善较其他为明显(图2C-D)。

图2 强心饮对心肌病理形态学改变的影响(VG染色×200)

2.3 强心饮对模型大鼠GSH-PX、SOD活力及MDA含量的影响

表2显示,模型组SOD、GSH-PX与空白对照组相比活力降低(分别为 P<0.01、P<0.05),MDA含量水平升高(P<0.01),差异显著;强心饮高剂量组SOD活力水平较模型组有明显提高,而GSH-PX活力水平则是强心饮中、高剂量组提高较为明显(P<0.05);各治疗组MDA含量与模型组相比均显著降低,其中培哚普利作用最强,强心饮高剂量组作用次之(P<0.01)。

表2 强心饮对心肌病心衰大鼠SOD、GSH-PX活力及MDA含量的影响

3 讨论

心肌病心衰是心脏病的严重阶段,多数患者常因心力衰竭进行性加重而死亡或因心律心常而发生猝死,因其发病率及病死率高而成为21世纪亟待解决的难题。心肌病心衰是现代医学病名,中医学无此病名,但有类似症状的描述。如《景岳全书·喘促》也有记载:“虚喘者,气短而不息……慌张气怯,声低息短,皇皇然若气欲断,提之若不能升,吞之若不相及,劳动则甚,而惟急促似喘,但得引长一息为快。”根据患者的临床表现,此病可属中医“心悸”、“怔忡”、“胸痹”、“喘证”、“痰饮”、“水肿”之范畴。心主血脉,心藏血脉之气,血脉之运行依赖于心阳、心气。心肌病心衰多病重日久,致心气阳虚,心主血脉功能失施,血脉瘀阻。而久病及肾,亦可致命门火衰,不能温煦心阳,则君火更衰。可见,本病重在阳气亏虚,并由此继发水饮瘀血标实之候,且水饮瘀血一经产生,再伤阳气,致阳气更虚,故本病为本虚标实之候,且虚实错杂,多脏受累,缠绵难愈。强心饮以温补心肾、利水化痰消瘀为治疗原则,标本兼顾,收到了良好的临床疗效。

为观察强心饮对心肌病心衰模型的心肌损伤保护作用机理,我们选择采用大鼠尾静脉注射阿霉素复制心肌病心力衰竭模型,造模时间为6周,使心肌和心功能慢性损害更接近临床。阿霉素引起心脏毒性的原因尚未完全清楚,目前较多认为与氧自由基有关,氧自由基所导致的氧化损伤是阿霉素引起心肌损伤的主要原因。脂质过氧化是许多毒物发生毒作用的关键,也是细胞损伤的形式之一。超氧化物歧化酶(SOD)是需氧生物体内一种含不同金属元素的酶蛋白,是惟一可以消耗超氧化物自由基的酶,因此测定其活力可间接反映自由基产生的情况。心肌谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)是一种含硒蛋白,能使有害的过氧化物还原成无害的羟基化物和水,同时促进H2O2的分解,保护细胞膜等组织的结构和功能不受过氧化物的干扰和损伤。它不仅能清除体内的脂质过氧化物,还能阻断脂质过氧化过程。机体的脂质过氧化产生许多对机体具有毒性的代谢产物,其中毒性最大的是丙二醛(MDA),MDA是氧自由基与生物膜多聚不饱和脂肪酸发生脂质过氧化的产物,其产生的量与氧自由基的量及脂质过氧化的程度呈正相关,故检测MDA可反映氧自由基的水平及脂质过氧化的程度。机体的氧系统过度激活还能刺激心肌纤维合成增多,导致心肌纤维化。

本实验中,模型组大鼠心肌组织中脂质过氧化产物MDA含量显著升高,提示心肌遭受到自由基的侵害;同时抗氧化物质酶性清除剂SOD与GSHPX活力明显降低,意味着心肌清除自由基以及心肌抗氧化能力降低。以上结果均证实,模型组大鼠心肌损伤中存在氧化应激反应,心肌组织中氧自由基的产生与清除失衡,导致心肌细胞损伤。而治疗组中的强心饮高剂量组SOD活力水平较模型组有明显提高;强心饮中、高剂量组的GSH-PX活力水平都有明显提高;强心饮各剂量组的MDA含量与模型组相比显著下降,说明强心饮在药效上有保护心肌组织SOD及GSH-PX活性,减少MDA生成,防止心肌细胞脂质过氧化及改善脂肪酸代谢和心肌代谢,保护心肌细胞,从而达到改善心肌病心衰大鼠的心脏功能。在病理形态学分析中也观察到,强心饮治疗组的炎性病变、局部胶原结缔组织增生及间质纤维化均较模型组有所改善。此次实验研究为临床应用提供了一定的理论基础。氧化应激可能是心肌病的发生和发展的重要因素之一,尽早进行针对性治疗,中断氧化应激的恶性循环,就可以更好地保护心脏的结构和功能。

Protective Effect of Qiang Xin Yin on Chronic Myocardium Injury Induced by Adriacin in Rats

YAN Hua1,GAO Jun-jie1,JIANG Mei-xian1,YAN Shi-yun2
(1.Shuguang Hospital affiliated to Shanghai University of TCM,Shanghai201203,China;2.Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai201203,China)

Objective:To investigate the protective effect of Qiangxin Beverage on the cardiomyopathy chronic heart disease induced by adriamycin(ADM)cardiotoxicity in rats.Methods:Male Wistar rats were randomly divided into six groups.Besides the control group,each group were injected with adriamycin(ADM,2 mg·kg-1tail intravenous injection)weekly for 6 weeks.Meanwhile,4 ADM-injected groups were

the treatment of Qiangxin Beverage(high、middle、low dose)and perindopril,respectively.After the treatment,survivors were observed hemodynamics changes.B-type Natriretic peptide(BNP)the activities of GSH-PX and SOD、MDA were measured and and the hearts were removed for histological examination by light microscopy.Results:LVEF and FS were increased.Compared with the injury group,the activities of GSH-PX and SOD were higher,and the MDA lever was lower in therapy group.Conclusion:The Qiangxin Beverage has protective effect and antioxidative effect on the cardiomyopathy chronic heart disease induced by adriamycin(ADM)cardiotoxicity in rats.

Qiangxin Beverage;Adriamycin;cardiomyopathy;CHF;myocardial injury;Antioxidative effect

R285.5

B

1006-3250(2010)07-0557-03

上海市教育委员会科研创新项目(09YZ136)

2009-11-08

严骅,女,医学博士,助理研究员,从事中药对心血管疾病的作用以及病毒抑制方面的研究。E-mail:yanh1218@hotmail.com。

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