三七总皂苷对大鼠心梗模型后血流动力学及血清酶的影响

三七总皂苷对大鼠心梗模型后血流动力学及血清酶的影响

心肌缺血是由心脏动脉循环的变化引起的，冠状动脉粥样硬化和心肌需求之间的不平衡引起的心肌损害引起的。严重者可导致缺血局部的心肌梗死,甚至引起猝死。大量的研究表明:急性心肌缺血可以造成心肌收缩和舒张功能的降低和血流动力学改变,观测心脏血流动力学指标是研究药物对心功能影响的较为常用的一种手段,目前临床上尚缺乏能够有效改善心肌缺血、预防心肌梗死,且安全的药物。本研究采用大鼠急性心肌梗死模型,观察三七总皂苷PNS对结扎大鼠冠状动脉造成心肌梗死的保护作用,为其在临床上的广泛应用,进一步提供实验依据。1材料和方法1.1药品标准测定三七总皂苷淡黄色粉末(云南植物药业有限公司提供,20kg/件,其中含31%Rb1;34%Rg1;R18.1%,生产批号HB2007105,依据国家药品监督管理局药品标准Ws3-B-3590-2001(Z)检验合格);地尔硫卓(田边制药株氏会社日本大阪工厂生产,天津田边公司分装,分装批号0902002)。1.2动物7周龄的雄性SD大鼠,体重250±20g,实验动物由上海中医药大学实验动物中心提供(动物批号SCXK2007-0005)。1.3试剂与试剂氯化硝基四氮唑蓝NBT(国药集团化学试剂有限公司,批号F10091214);丙二醛(MDA)试剂盒,超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒、肌酸激酶(CK)试剂盒,均购于南京建成生物工程研究所。血清AST和FFA试剂盒(南京建成生物有限公司,批号分别为2002005,2003012)。1.5材料的制作和模型的建立大鼠40只随机分为4组:假手术组、急性心肌梗塞模型(AMI)组、PNS组(20mg/kg),地尔硫卓静脉滴注(22.5mg/kg,30~40分钟内滴完),每组9只,给药组各按照剂量灌胃1周。在各灌胃组末次给药后2小时后手术,地尔硫卓组在急性手术前10分钟尾静脉注入。除假手术组开胸过线但不结扎外,其余动物行开胸手术建立AMI模型。参照实验性AMI大鼠模型的制备的方法以1%戊巴比妥钠腹腔麻醉,大鼠背位固定,选用标准Ⅱ导联记录方式。按照右上肢红色,左上肢黄色,左下肢绿色,右下肢黑色的连接方式,将电极针插入动物四肢的皮下,连接好导联线,实时记录心电图及心律失常发生率的变化。颈部皮肤切开气管,连接C201型动物呼吸机。随后按照文献沿着右颈总动脉插管进入左心室,连接JP01型压力换能器,信号输入至RM6240生物信号采集和处理系统。实时记录心室内压力LVP、HR、mlVSP、mlVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax、t-dp/dtmax的变化。待插管稳定约30分后,剃光左侧胸部毛发,在胸部第二、三肋间偏左4mm~5mm处施开胸术,暴露心脏,剪开心包,在左心耳根部下方2mm处进针,结扎冠状动脉,肉眼观察结扎线以下心肌立刻出现黑紫,即造成急性心肌梗死模型。迅速关闭胸腔缝合,各组动物均于结扎即刻或几分钟内出现ST抬高或降低,有的可伴有T波抬高或降低,则结扎手术成功。若ST段或T波不抬高或不降低者弃之。实验结束前,从大鼠腹主动脉采血3ml,自然分离血清(离心10分钟,转速3000)后,严格按照试剂盒说明在BIOTEK酶标仪上检测血清中LDH、CK、AST、FFA、SOD、MDA的含量。实验结束时,处死动物并取下心脏称重。沿冠状沟剪去大血管根部和心房,称左心室重,并将其均匀地横断切成5片,置于N-BT染液中,在37℃恒温水浴箱中染色15min。测量每片心肌双侧梗死区(NBT非染色区)与非梗塞区(NBT染色区),待梗死心肌界线清楚时立即取出,切取梗死心肌并称重。以梗死心肌与心室湿重或心脏重量的百分比作为心肌梗死面积(MIS)2结果2.1麻醉意外2只,手术情况死亡2.40只大鼠共死亡8只:室颤3只、呼吸衰竭1只,麻醉意外1只,喂养过程中灌胃死亡1只,手术中失血过多死亡2只。最后存活大鼠数量为:模型组8只,假手术组8只,三七总皂苷组8只,地尔硫卓组8只。2.2psi对大鼠急性心脏病pmi后血流动力学的影响2.2.1各组大鼠淋巴结前、后的舒张压比较大鼠急性心肌梗塞后,与缺血前相比,各组左心室收缩峰压均值(mlVSP)均降低,并且随着缺血时间的延长有所恢复。组间比较显示:PNS组在缺血后及缺血后30min,都显著低于急性心肌梗塞模型组(P<0.05)。与缺血前相比,各组在结扎时左心室舒张压均值(mlVDP)升高,但随着缺血时间的延长而不断恢复。组间比较显示:各组在结扎前后、结扎后30分与急性心肌梗塞模型组相比,均无显著性差异(P>0.05)。在结扎后60、120分钟时,PNS组有显著性差异(P<0.05),结果见表1所示。2.2.2各组大鼠左心室血压的恢复情况大鼠急性心肌梗塞后,与缺血前相比,各组左心室收缩压最大上升速率(+dp/dtmax)在结扎时均降低,并且随着缺血时间的延长逐渐恢复。组间比较显示:在各个时间点,PNS组、地尔硫卓组+dp/dtmax的恢复率与急性心肌梗塞模型组相比均有所增加。其中PNS组在结扎后60分钟左心室收缩压最大上升速率的恢复率明显高于急性心肌梗塞模型组(P<0.05)。与缺血前相比,各组左心室舒张压最大下降速率(-dp/dtmax)在结扎时均降低,并且随着缺血时间的延长逐渐恢复。组间比较显示:在各个时间点,PNS组、地尔硫卓组左心室舒张压最大下降速率的恢复率与急性心肌梗塞模型组相比均有所增加,其中PNS组在缺血后60分时,有显著性差异(P<0.05)。与缺血前相比,左心室开始收缩至达到室内压最大上升速率时间(t-dp/dtmax)在结扎时均升高,并且随着缺血时间的延长逐渐恢复,组间比较显示,PNS组在各个时间点与急性心肌梗塞模型组无显著性差异,详见表2。2.3心肌缺血时间t波的变化大鼠急性心肌缺血后,与缺血前相比,各组T波均显著升高(P<0.05),并且随着缺血时间的延长有所恢复。组间比较显示,PNS组在缺血后30分、60分T波的升高,都显著低于急性心肌梗塞模型组(P<0.05)。见表3。图1、2分别显示了PNS组与急性心肌梗塞模型组间T波变化的区别。2.4生早博弈veb的持续时间和次数大鼠急性心肌缺血后,易发生早搏及室性心动过速等各种心律失常。但以室性心动过速多见。本实验记录在结扎后10分钟内,各组结扎后第一次发生早搏(VEB)的时间及次数和出现室性心动过速(VT)的持续时间及次数。如表4所示,大鼠急性心肌缺血后,与急性心肌梗塞模型组相比,PNS组能明显延长第一次出现早搏的时间和减少室性心动过速的持续时间,但没有统计学差异(P>0.05)。但PNS组能显著降低室性心动过速和的早搏个数(P<0.05)。地尔硫卓组能延长第一次出现早搏的时间,并能显著降低室性心动过速的持续时间和个数(P<0.05)。2.5对血清ldh、ast、ffa的影响如表5所示,大鼠急性心肌缺血后,与缺血前相比,各组LDH、CK、AST均升高。与急性心肌梗塞模型组相比,各用药组CK均降低,各组均有有显著性差异(P<0.05);各组血清LDH有降低趋势,其中PNS组有显著性差异(P<0.05);各组血清AST均下降,其中地尔硫卓组有显著性差异(P<0.05)。与急性心肌梗塞模型组相比,各用药组MDA均降低,并有显著性差异(P<0.05);各用药组血清FFA,有降低趋势而无显著性差异(P>0.05);各用药组血清SOD与AMI组比较,有增加趋势但无显著性差异(P>0.05)。2.6组减少因血性心肌梗死面积的比较如表6所示,与急性心肌梗塞模型组比较,各组均能显著减少缺血所致的心肌梗死面积(P<0.05)。图5显示了大鼠急性心肌梗塞模型及各用药组的心梗面积(NBT染色)。3抗心肌缺血作用机制三七总皂苷含量高达12%,主要含有人参皂苷Rb1,Rgl等成分,具有防止脂质在血管内沉积、抑制血管平滑肌细胞增殖、清除自由基、抗动脉粥样硬化、扩张外周血管以及保护心肌等作用。本实验结果证实,PNS能明显抑制大鼠AMI后血清CK、LDH、MDA水平及T波的升高;显著增加mlVSP、+dp/dtmax及降低mlVDP水平,减少心梗后VT、VEB发生个数及心梗面积。这表明PNS对AMI大鼠心肌有显著保护作用。心肌缺血最根本的原因是能量供应障碍,导致对脂肪酸的氧化和对乳酸的再利用减少,使血中FFA显著增高。同时引起左室舒张不全,使相应区域收缩能力减弱甚至丧失,在坏死处可发生四种心肌收缩异常。本研究发现,大鼠急性心肌梗塞(AMI)后,与缺血前相比,HR、mlVSP、+dp/dtmax及-dp/dtmax降低,同时mlVDP和t-dp/dtmax升高,提示AMI后左心室的收缩与舒张功能都发生明显障碍。研究结果显示,PNS显著增加大鼠AMI后mlVSP和+dp/dtmax,显著降低mlVDP,提示PNS可改善AMI后左心室收缩和舒张功能,调整室壁的顺应性。陆曙等认为PNS改善左室舒张功能的机制可能与提高肌浆网膜上Ca泵活性、纠正心肌细胞内Ca2+超负荷及减轻左室心肌重量有关。急性心肌缺血发作时常发生各种心律失常,其是发生心源性猝死的主要原因。与AMI组相比,PNS能显著降低并能明显延长第一次出现VEB的时间和降低VEB的个数,这表明PNS通过降低急性心梗产生的心律失常发生率起到保护心肌的作用。XuQF等的研究提示其作用机制可能与自由基清除有关。急性心肌缺血后,血清CK、LDH、GOT活性明显升高,代表细胞损伤的开始,同时活性氧(ROS)产生增多,触发脂质过氧化反应又加重心肌细胞损伤。研究结果还表明,PNS可能通过抑制血清中LDH、CK的升高,减轻心肌酶的漏出,维持了心肌膜结构的完整性,进而减轻心肌损伤,同时通过抑制血清MDA水平升高,稳定细胞膜,保护内源性抗氧化酶活性,对抗脂质过氧化反应,提高心肌对缺血损伤的耐受性,进而起到明显的心肌保护作用。PNS的心肌保护作用可能还与以下机制有关:PNS是一选择性的慢钙通道阻滞剂,可促进心肌梗死大鼠缺血心肌血管新生、提高心肌细胞VEGF、bFGF蛋白的表达;能抑制中性粒细胞内核因子-KB的活化,减少细胞间黏附分子表达及中性粒细胞浸润,最终起到保护心肌作用。以上结果进一步提示,PNS抗心肌缺血作用机制可能