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铁是人体必需的微量元素之一，它不仅参与细胞血红素的构成，还参与细胞的增殖和分化，并且通过催化氧化-还原反应参与机体的能量代谢、解毒等重要生理过程，同时它也参与调节NOS、PKC-β等与细胞生长功能有关的基因表达。但是当体内铁超载时，则引起器官的广泛受损。心脏、肝脏等是铁超载受损的主要靶器官。自1981年Swanson提出机体铁不断增加是冠心病的危险因素以来，铁超载致心脏损伤一直成为铁超载研究的热点。另外，肝脏是机体铁贮存和代谢的重要脏器，体外培养的肝细胞中加入非转铁蛋白结合铁，可导致肝细胞形态发生变化。研究发现，铁超载可使机体内有氧化活性游离铁大量增加，从而促进OH·的产生，目前认为OH·是体内最具有损伤性的自由基，它能攻击线粒体双层磷脂中不饱和脂肪酸，产生过量的脂质过氧化物，从而导致线粒体膜功能的损伤如物质转运、信号传导等，这会进一步影响整个细胞的结构和功能，最终导致细胞死亡和组织坏死，这可能是铁超载致器官损伤的重要机制之一。目前，临床铁超载疾病的治疗药物主要是铁的螯合剂，如去铁胺（Deferoxamine, DFO）、去铁酮（Deferiprone, DFP）、去铁斯若（Deferasirox,DFS）等，其中DFO是目前广泛应用治疗铁超载疾病的药物。DFO具有减少自由基形成、抑制脂质过氧化等作用，但DFO也有很多副作用，可引起低血压、心悸等不良反应，长期静脉注射治疗会引起病人耐受性差、生活质量下降等问题。近年有研究发现钙通道阻滞剂如维拉帕米可以抑制机体脂质过氧化、逆转铁超载，但是其作用机制尚未完全明确。传统中医药治疗铁超载的研究很少，国内有学者从黄芩中提取黄芩苷、从硕苞蔷薇中提取儿茶素和漆黄素来治疗铁超载所致脏器损伤，发现黄芩苷、儿茶素和漆黄素具有抗氧化和铁螯合剂双重作用，但缺点是黄芩苷由于在黄芩中含量低难以提取。因此，研究开发一种新的药物治疗铁超载疾病有着非常重要的意义。丹参是属于唇形科鼠尾草植物丹参（Salvia miltiorrhiza，Labiataefamily）的干燥根，是中国传统的中草药之一，具有活血化瘀、凉血、去痈、平燥等功效，现代研究证实丹参还具有降低氧自由基生成、抑制钙离子通道等作用。丹参注射液（丹参的水提物）在临床上极为常用，广泛用于治疗心血管疾病和肝、肾功能障碍等疾病，是一种简便价廉的中药制剂。近年来对丹参注射液的基础和临床研究已逐渐成为热点。我们的前期研究表明，丹参能减少斑马鱼肝脏、心脏和肾脏铁沉积，抑制脂质过氧化；此外，前期研究还证实丹参注射液对其它一些二价金属离子如铅中毒小鼠肾脏损伤也有保护作用。因此，丹参是潜在的治疗铁超载和其他金属离子所致脏器损伤的药物，其作用及机制值得进一步深入研究证实。综上所述，近年来有关铁超载引起的健康问题尤其是对心脏、肝脏等重要脏器的损伤逐渐引起人们关注。除DFO等铁螯合剂外，其它治疗铁超载的药物报道亦逐年增加，但丹参注射液对铁超载致心脏及肝脏损伤的保护作用及其机制的研究尚未见报道。本研究论文主要从分子生物学、形态学、细胞学、离子通道水平深入探讨丹参注射液对铁超载致脏器损伤的保护作用及其机制，主要包括以下内容：（1）丹参注射液对铁超载致小鼠急性心脏损伤的保护作用及机制；（2）丹参注射液对铁超载致急性肝脏损伤的保护作用及机制；（3）丹参注射液对大鼠心肌细胞钙电流及钙瞬变的影响。论文具体内容如下：第一部分丹参注射液对铁超载所致心脏损伤的保护作用及机制目的：测定丹参注射液的活性成分及其含量；深入探讨丹参注射液对铁超载所致小鼠心脏损伤的保护作用及机制。方法：通过高效液相色谱-紫外检测（HPLC-UV)定量测定丹参注射液的主要活性成分及其含量。将60只实验小鼠随机分为5组：对照组、铁超载组、丹参高剂量组、丹参低剂量组和DFO组。除对照组腹腔注射生理盐水外，其它各组均腹腔注射右旋糖酐铁注射液（50mg/kg/d）。给予右旋糖酐铁4h后，丹参高、低剂量组小鼠再分别注射丹参注射液（4ml/kg/d、2ml/kg/d）及DFO（100mg/kg/d）。连续给药2周。结果：（1）丹参注射液的主要活性成分及其含量分别是丹参素（2.15mg/mL）、原儿茶醛（0.44mg/mL）和丹酚酸B（1.01mg/mL）。（2）H&E染色结果表明，丹参注射液可明显改善铁超载所致的心脏损伤；（3）普鲁士蓝染色及组织铁含量测定的结果显示，丹参注射液可以显著降低铁在心脏的沉积；（4）血清生化指标检测结果显示，铁超载模型组的CK、CK-MB及LDH水平明显升高，丹参高剂量组和低剂量组使其活性下调，并且具有剂量依赖性。（5）心肌组织氧化指标测定结果显示：丹参可明显提高小鼠抗氧化能力，丹参高剂量组和低剂量组的MDA浓度显著降低，同时SOD和GSH-Px水平显著升高，并且具有剂量依赖性。结论：上述结果表明丹参注射液对铁超载所致小鼠心脏损伤具有明显的改善作用，机制与丹参可减少铁在心脏过量沉积，抑制脂质过氧化作用有关。第二部分丹参注射液对铁超载所致肝脏损伤的保护作用及机制目的：研究丹参注射液对铁超载所致小鼠的肝脏损伤保护作用及机制方法：分组及给药方法同“第一部分”。结果：（1）体重和肝系数统计结果显示，铁模型组的体重和肝系数明显升高，丹参注射液可有效缓解体重和肝系数的上升，对肝脏具有一定的保护作用；（2）H&E染色结果表明，丹参注射液可明显改善铁超载所致的肝脏损伤；（3）普鲁士蓝染色结果显示，丹参注射液可以显著降低铁在肝脏的沉积；（4）血清生化指标检测结果显示，铁模型组的AST和ALT水平明显降低，丹参高剂量组和低剂量组使其活性均有所上调，并且具有剂量依赖性；（5）肝脏组织氧化指标测定结果显示：丹参可明显提高小鼠抗氧化能力，丹参高剂量组和低剂量组的MDA浓度显著降低，同时SOD和GSH-Px水平显著升高，并且具有剂量依赖性；（6）TUNEL染色结果显示，丹参注射液可显著降低肝细胞的凋亡。结论：上述结果表明丹参对铁超载所致小鼠肝脏损伤具有明显保护作用，其机制与丹参注射液可以减少铁在肝脏的沉积，抑制脂质过氧化和降低细胞凋亡有关。第三部分丹参注射液对心肌细胞钙电流及钙瞬变的作用目的：研究丹参注射液对心肌细胞膜L-型钙电流（ICa-L）及细胞内钙离子浓度的影响。方法：采用全细胞膜片钳技术研究丹参对大鼠心肌细胞膜ICa-L的作用；采用细胞收缩与离子浓度同步测量系统研究丹参注射液对心肌细胞内钙离子浓度变化及对心肌细胞收缩力的影响。结果：（1）100μM维拉帕米可完全阻断所记录的电流，说明此电流即为ICa-L。（2）100mg/L丹参注射液可显著抑制心肌ICa-L并且冲洗后可恢复至给药前水平，说明该抑制作用确由丹参注射液引起而非其自身的衰减。（3）丹参注射液可浓度依赖性降低ICa-L。量效曲线结果显示，不同浓度的丹参注射液（0.1、0.3、1、3及10g/L），对ICa-L的抑制率分别为11.6%、19.1%、26.7%、32.1%及35.2%。（4）丹参注射液对I-V关系及反转ICa,L电位无明显作用。（5）丹参注射液对心肌钙离子激活和失活无明显作用。（6）丹参注射液（3g/L）可以显著抑制心肌细胞收缩（抑制率为21.0%）和降低细胞内钙离子浓度（钙瞬变的峰值降低23.3%）。（7）丹参注射液可明显的缩短从心肌细胞舒张开始至达到90%基线所需的时间（the timeto90%of the baseline，Tr），但对从收缩开始至到达收缩峰值10%的时间（the time to10%of the peak，Tp）无影响。结论：结果表明丹参注射液可明显地抑制心肌细胞ICa-L，降低心肌细胞内钙离子浓度，减弱心肌收缩力，发挥其心肌保护作用。由于铁离子可通过细胞膜钙离子通道进入心肌细胞内，提示由于丹参抑制ICa-L作用使铁离子进入细胞减少，从而降低铁在心肌细胞内的沉积。