茶色素溶液对离体蟾心肌收缩力和心率的影响

茶色素溶液对离体蟾心肌收缩力和心率的影响

茶色素是英国的威廉在20世纪50年代从绿茶中提取的一种亲水酚类物质。国内临床资料报道证实,茶色素有防癌抗癌、防紫外线照射、抗动脉粥样硬化、防治高血脂症、增强免疫、抗血栓、抗氧化等多种药理功能,但茶色素对离体蟾蜍心肌收缩力的作用目前尚无报道。因此,本研究观察不同浓度茶色素(Teapigment,TP)溶液在低钙和高钙条件下对离体蟾蜍心肌收缩力和心率的影响,以期阐明其部分作用机制。1材料和方法1.1实验1.实验条件中华蟾蜍50只,雌雄兼有,体质量80~100g,由大连医科大学实验动物中心提供,选择北方7~10月开展本实验。动物随机分为正常任氏液组,任氏液+茶色素组,低钙任氏液+茶色素组和高钙任氏液+茶色素组。其中低钙任氏液+茶色素组又分为低钙任氏液+茶色素(200μg·mL-1)组、低钙任氏液+茶色素(100μg·mL-1)组和低钙任氏液+茶色素(50μg·mL-1)组,每组10只。1.2茶色素的配制茶色素,大连理工大学化工学院李楠教授馈赠,江西绿色制药有限公司生产并鉴定,鉴定TP纯度以游离儿茶素计36.27%,批号:20100920。将10mg茶色素粉末用1mL的蒸馏水溶解,配制成10mg·mL-1的茶色素溶液,分瓶冷藏储存;任氏液,1000mL蒸馏水中含NaCl6.50g,KCl0.14g,CaCl20.12g,NaHCO30.20g,NaH2PO40.01g;低钙任氏液,1000mL蒸馏水中含CaCl20.06g,其余成分同任氏液;高钙任氏液,1000mL蒸馏水中含CaCl20.24g,其余成分同任氏液。BL-420F生物机能实验系统和张力换能器,成都泰盟科技有限公司。1.3方法1.3.1相对固定时患者有适当的动脉球心插管入心取1只蟾蜍破坏其脑和脊髓后,仰卧位固定于蛙板上,剪开胸壁,暴露心脏,在两个主动脉球上端向心脏方向剪一斜向的切口,将盛有少量任氏液的玻璃蛙心插管先插向动脉球,随后在心收缩期插向心室,将其中一根线结扎并固定;另一根线远离静脉窦结扎其余的动静脉。若插管的管尖游离在蟾蜍的心室内,则见管中液面随着心搏而升降。将心脏和静脉窦一起剪下,吸去管内的血液,并用任氏液反复冲洗心室内的血液,然后在蛙心套管内加入1.0mL任氏液。1.3.2换能器输出线与计算机的输入接口相连将玻璃蛙心插管的上端用试管夹固定于铁支架台上,将蛙心夹上的丝线连接与张力换能器的弹簧片上,换能器的输出线与计算机的输入接口相连。待蟾蜍心脏插管稳定1h左右,采用计算机描记心肌收缩曲线,应用BL-420F生物机能实验系统记录蟾蜍的心肌收缩曲线,心室外容积固定为1.0mL,调整张力换能器与蟾蜍心脏之间连线的张力至2g左右,固定放大器灵敏度,时间常数和滤波等参数。1.3.3茶色素酯溶液正常任氏液组离体蟾蜍心脏只灌流任氏液,其余各组在任氏液或高钙任氏液或低钙任氏液基础上加入茶色素溶液。通过蟾蜍心室外加药,并利用心室收缩波动,心室内吸收药物的方法给药。心室外容积固定为1.0mL,每次加入20μL茶色素溶液前需先取出20μL灌流液,加入茶色素后记录40min内心搏曲线。1.4统计处理方法所有数据以均数±标准差(ue0af±s)表示,应用SPSS19.0统计软件,组间进行t检验,P<0.05为差异有统计学意义。2结果2.1心肌收缩力的影响见表1。正常对照组蟾蜍离体蛙心灌流标本在适宜条件下且在2h内心肌收缩力和心率基本上无显著性变化(P>0.05)。在任氏液中加入20μL浓度为10mg·mL-1的茶色素时,心室外浓度为200μg·mL-1后,心肌收缩力在加药前后分别是(2.58±0.04)g和(2.53±0.03)g(P>0.05)。当蟾蜍离体蛙心灌流标本任氏液更换为高钙任氏液稳定后,在高钙任氏液中加入20μL浓度为10mg·mL-1的茶色素,即心室外浓度为200μg·mL-1后,心肌收缩力在加药后心肌收缩力开始抑制,平均降至波谷的时间为10min。心肌收缩力给药前后比较,差异有统计学意义(P<0.01);蟾蜍离体蛙心灌流标本的心率在任氏液或高钙任氏液加药前后均无显著变化,差异无统计学意义(P>0.05)。2.2茶色素对心肌收缩力的影响见表2。正常蟾蜍离体蛙心灌流标本在灌流任氏液1h后,换等量的低钙任氏液灌流,在低钙任氏液灌流稳定的情况下加各种浓度的茶色素,观察和记录心肌收缩力的变化。在低钙任氏液中加入茶色素心肌收缩力开始兴奋,心肌收缩力平均升至波峰的时间为30min。在低钙任氏液中加入茶色素使心室外浓度为50μg·mL-1后心肌收缩力在加药前后比较差异有统计学意义(P<0.05);在心室外茶色素浓度为100μg·mL-1给药前后心肌收缩力比较,差异有统计学意义(P<0.01);在心室外茶色素200μg·mL-1给药前后心肌收缩力比较,差异有统计学意义(P<0.01),蟾蜍离体蛙心灌流标本的心率在低钙任氏液加药前后均无显著变化(P>0.05)。3茶色素的主体成分本实验研究发现,在低钙任氏液条件下,茶色素对离体蟾蜍心肌收缩力明显增强,并且随浓度的增加;在高钙任氏液条件下,茶色素对离体蟾蜍心肌收缩力表现为抑制作用,这可能是茶色素在低钙和高钙条件下对蟾蜍心肌收缩力的一种双向调节。在正常情况下,低钙和高钙条件对蟾蜍的心肌收缩是有不同影响的,低钙会使蟾蜍心肌收缩受到抑制,高钙会使心肌活动兴奋。临床上有低钙和高钙条件诱发患者死亡的报道,因此本实验可为茶色素在临床心血管合理用药方面提供一定的参考依据。茶色素是茶叶中以儿茶素为代表的多酚类化合物氧化耦联产生的一种水溶性、小分子、酚性氧化聚合物水溶性色素物,是茶黄素类(theaflavins)、茶红素类(thearubigins)、茶褐素的混合物,其中茶红素是茶色素的主体成分,其含量占茶色素总量的85%以上。据报道,茶黄素具有抗血凝、促纤溶、降血黏、防止血小板黏附和聚集、加快血液代谢、提高血液细胞携氧能力的作用;茶红素可升高血清中高密度脂蛋白、降低血脂和血清中低密度脂蛋白,并具有对逆转录病毒的逆转录酶及各种细胞的DNA和RNA聚合酶活性的抑制作用,还具有溶解血管沉积物的作用;茶褐素具有增加血管韧性和弹性、修复血管内膜、防治高血压、治疗糖尿病的作用。本实验测定用蒸馏水配制的茶色素(10mg·mL-1)提取液中的Ca2+浓度为0.20mmol·L-1,远比正常任氏液中Ca2+0.93mmol·L-1浓度低,说明茶色素引起离体蟾蜍心肌收缩力的增加并非是由于茶色素中Ca2+引起的,而有可能是茶色素中的其他成分单独或联合起作用。通常情况下细胞外液中Ca2+浓度下降或增高可以触发心肌细胞收缩对Ca2+敏感性增强,这与本实验观察到的现象基本相符,即茶色素对离体蟾蜍心肌收缩力的兴奋作用在低钙条件下最低浓度为50μg·mL-1;在高钙条件下茶色素对离体蟾蜍心肌收缩力的