水苏碱对急性心肌缺血小鼠的保护作用*

郭书凯 周艳丽 陈 伟 陈美华

(泰山医学院药学院， 山东 泰安 271016)

水苏碱(Stachydrine)又称脯氨酸甜菜碱，是中药益母草的主要活性成分之一，具有抗氧化，抗炎，改善血液流变学，抗凝血，保护心脏和肾脏等多种生物活性[1-4]。心肌缺血是指心肌的血流量减少或心肌对氧的需求量增加，使心肌供血供氧不能满足心肌对氧的需求，出现心肌代谢、功能和结构的改变。近年来的研究显示，水苏碱对压力负荷致大鼠心肌肥大有良好的保护作用[5]，本研究旨在观察水苏碱对心肌缺血小鼠心肌酶及心肌组织形态学影响，为水苏碱药用价值的评价提供实验依据。

1 材料与方法

1.1动物

昆明种小鼠，体质量18～22g，泰山医学院实验动物中心提供，SCXK(鲁) 020103。

1.2药品与试剂

盐酸水苏碱(南京泽郎医药有限公司，纯度98%，批号：20131203)；盐酸异丙肾上腺素注射液(上海禾丰制药有限公司，批号：410102)；LDH、CK、MPO、ATP酶试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1.3仪器

BL420生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)；Bio-Rad680酶标仪(美国伯乐公司)； 3K30低温离心机(美国Sigama公司)；RM2145石蜡切片机(德国LEICA公司)。

1.4方法

1.4.1分组、给药及模型制备[6]将小鼠50只随机分为5组，每组10只。水苏碱低、中、高剂量组分别给予水苏碱(5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg)，正常对照组及模型组给予等体积生理盐水，每天1次，连续7 d。各组于第6 d皮下多点注射异丙肾上腺素(20 mg/kg)，连续2 d，正常对照组皮下注射等体积生理盐水。

1.4.2实验动物的处理 小鼠摘眼球取血，3000 r/min，离心10 min，取上清液测定LDH及CK活性。取心肌组织，用冷生理盐水制备10%组织匀浆液，2500 r/min, 离心10 min，取上清液，测定Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性及髓过氧化物酶(MPO)活性，蛋白定量采用考马斯亮蓝法。

1.4.3心肌组织形态学观察 取左心室心肌组织，4%多聚甲醛固定，常规梯度乙醇脱水，包埋，切片厚5 μm，HE染色，观察心肌组织形态学变化。

1.5统计学方法

2 结 果

2.1水苏碱对小鼠血清LDH和CK活性的影响

与正常组比较，模型组小鼠血清LDH、CK明显升高。水苏碱高、中、低剂量可不同程度地降低心肌缺血小鼠血清LDH、CK活性，与模型组比较，差别有统计学意义(P<0.05)。结果见表1。

表1 水苏碱对小鼠血清LDH和CK活性的影响

注：#表示与正常组比较，P<0.05；*表示与模型组比较，P<0.05。

2.2水苏碱对小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性及MPO活性的影响

与正常组相比较，模型组小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性明显降低(P<0.01)。水苏碱高、中剂量组Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性升高，与模型组比较，差别有统计学意义。模型组小鼠心肌MPO活性明显高于正常组(P<0.01)。与模型组比较，水苏碱中、低剂量组小鼠心肌MPO活性降低，有统计学意义(P<0.05)，水苏碱高剂量组MPO活性与模型组比较，差别有高度显著性(P<0.01)。(见表2)。

表2 水苏碱对小鼠心肌Na+-K+-ATPase, Ca2+-Mg2+-ATPase活性、MPO活性的影响

注：#表示与正常组比较，P<0.05；##表示P<0.01；*表示与模型组比较，P<0.05；**表示P<0.01。

2.3心肌病理组织学观察

正常组心肌纤维排列整齐，形态完整，染色均匀，结构清晰，细胞核致密，未见细胞变性等病理损伤，模型组心肌损伤明显，可见大范围肌纤维呈片状坏死，心肌纤维排列紊乱，心肌间质水肿，组织间隙增宽明显，心肌纤维多处肿胀、溶解断裂，细胞核肿胀。 水苏碱各剂量组心肌损伤较模型组改变轻微，心肌细胞排列较整齐，部分核染色呈深染。

正常组 模型组

高剂量组 中剂量组

低剂量组

3 讨 论

异丙肾上腺素为β受体激动药，可增加心肌耗氧量，导致心肌能量代谢障碍，心肌细胞缺血坏死，是常用的心肌缺血模型之一[7]。心肌组织含有多种特异性较高的酶，心肌细胞缺血缺氧使细胞膜完整性受损，细胞膜通透性增加或者破裂，这些酶不同程度地释放到血清中，可用作心肌损伤的标志物[8]。本实验表明，心肌缺血小鼠血清LDH、CK水平明显升高，水苏碱可降低小鼠血清心肌酶活性，减轻缺血性心肌细胞损伤。心肌缺血引起心肌细胞能量代谢障碍，造成细胞膜各种酶活性降低甚至消失[9-10]。本实验结果表明，水苏碱能明显提高心肌缺血小鼠心肌Na+-K+- ATPase、Ca2+-Mg2+- ATPase活性，提示水苏碱可增强心肌细胞ATPase活性，改善心肌细胞的能量代谢，对缺血性心肌损伤起保护作用。中性粒细胞含有髓过氧化物酶，其活性可显示中性粒细胞的浸润程度，因而间接反映局部组织的炎性反应，MPO可诱导炎症反应相关基因的表达，增强炎症效应细胞的增殖活化[11]。水苏碱预处理后心肌MPO活性降低，推测水苏碱的心肌保护作用与减轻缺血心肌的炎症反应有关。HE染色结果显示，模型组心肌纤维排列紊乱，心肌片状坏死伴有间质水肿，水苏碱能明显减轻心肌缺血造成的组织结构紊乱。

综上所述，水苏碱可降低血清心肌酶含量，具有明显的抗心肌缺血作用，其机制可能与改善心肌细胞能量代谢和抑制炎症反应有关。