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目的:心肌缺血再灌注(myocardialischemiareperfusion,MIR)损伤是近年来研究的热点。及时、有效地恢复缺血心肌的再灌注是治疗心肌缺血的根本措施。但再灌注本身也可引起缺血心肌新的损伤,即缺血再灌注损伤,导致心律失常、心脏摄氧障碍、心功能恢复延缓(心肌顿抑)、心肌组织超微结构改变等,可严重危及病人生命。发病机制包括自由基损伤、钙超载、中性粒细胞浸润、能量代谢障碍等。其中,氧自由基及其引起的脂质过氧化是造成心肌损伤的启动因素,细胞内钙超载是心肌损伤的重要因素。应用药物预处理防治心肌缺血再灌注损伤取得了一定的进展,但迄今为止尚未发现理想的预处理药物。两面针是我国南方省区常用中药,广西资源尤为丰富,有行气止痛、活血化淤、祛风通络、解毒消肿之功用。现代药理研究表明,两面针提取物有抗氧化、抗癌、解痉、抗炎等作用。两面针含有以生物碱为主的多种化学成分,其中氯化两面针碱(nitidinechloride,NC)在生物碱中含量较多,并且具有明显活性。本论文目的在于研究氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用,并对其作用机制进行探讨,为开发防治心肌缺血再灌注损伤药物提供实验依据。
方法与结果;
1氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用
本研究采用简易开睑器扩大手术视野、使用自制简易活动索套降低手术难度成功地建立了改良法大鼠心肌缺血再灌注损伤实验模型。利用Wistar大鼠冠状动脉左前降支结扎30min/放松60min复制缺血再灌注损伤模型,主要进行了以下几个方面的研究:
1.1氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心律失常的影响
与MIR组相比,1mg/kg、2mg/kgNC组心律失常出现的时间明显延迟(P<0.05,P<0.01)、心律失常持续时间明显缩短(P<0.01)、室性心动过速(VT)、室性纤维颤动(VF)、室性异位节律(VEBs)及房室传导阻滞(AVB)发生率显著减少(P<0.01),复灌15min及60min时S-T段抬高程度均显著低于MIR组(P<0.05,P<0.01),呈现一定的量效关系。结果提示,氯化两面针碱预处理能有效地对抗大鼠心肌缺血再灌注心律失常。
1.2氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌酶学的影响
1mg/kg、2mg/kgNC组血清谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、乳酸脱氢酶同功酶1(LDH-1)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同功酶MB(CK-MB)明显低于MIR组(P<0.01,P<0.05),呈现一定的量效关系。结果提示,氯化两面针碱预处理能有效地抑制大鼠心肌缺血再灌注血液心肌酶的升高,从酶学角度证实对再灌注大鼠心肌的保护作用。
1.3氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌组织形态学的影响
与MIR组比较,2mg/kgNC组心肌受损程度明显减轻(P<0.01),从组织病理学角度证实了2mg/kgNC对MIR大鼠心肌有明显的保护作用。
1.4氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌细胞超微结构的影响
电镜下观察发现NC使缺血再灌注心肌细胞超微结构损伤减轻,从线粒体到肌丝,从闰盘到血管内皮细胞,均有不同程度的保护作用,从超微结构形态学方面证实了NC对缺血再灌注心肌细胞具有一定的预防性保护作用。
1.5氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌SOD、MDA的影响
1mg/kg、2mg/kgNC组超氧化物歧化酶(SOD)活力明显高于MIR组(P<0.01),而1mg/kg、2mg/kgNC组丙二醛(MDA)含量明显低于MIR组(P<0.01),均呈现一定的量效关系。结果提示,NC预处理对缺血再灌注心肌的保护作用可能与其增加再灌注心肌组织SOD活力,减少膜脂质过氧化,稳定膜结构有关。
1.6氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌Ca2+的影响
假手术(Sham)组、MIR组、2mg/kgNC组三个组之间血清Ca2+含量均无显著性差异。采用原子吸收光谱法测定心肌总Ca2+,数据显示,经NC预处理后,心肌总Ca2+含量有下降的趋势(虽然与MIR组比较,P>0.05)。结果提示,NC可能具有Ca2+拮抗剂样作用。
1.7氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注心肌细胞凋亡的影响
在这个实验,冠状动脉左前降支结扎30min/放松2h,2mg/kgNC组凋亡细胞指数(AI)显著低于MIR组(P<0.01)。结果提示,2mg/kgNC预处理对心肌缺血再灌注损伤所致细胞凋亡增多有抑制作用,有利于保护心功能。
2氯化两面针碱对在体大鼠心脏血流动力学、动脉血压的影响
采用心内插管及动脉插管技术检测大鼠心脏血流动力学、动脉血压,结果显示,2mg/kgNC未引起心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、左心室收缩压(LVSP)、左心室终末舒张压(LVEDP)、左室内压最大上升速率(dp/dtmax)、左室内压最大下降速率(-dp/dtmax)以及HR×SBP(一种氧耗指标)的明显变化。结果表明,这个剂量对心脏的耗氧、收缩、舒张等功能以及动脉血压无明显影响。提示2mg/kgNC对再灌注心肌的保护作用可能不依赖其血流动力学效应。
3氯化两面针碱对离体大鼠心脏冠脉流量、心力、心率的影响
给NC后冠脉流量增加,3~5min内达到峰值,与药前比较P<0.05,持续2~3min后渐趋药前冠脉流量水平。给NC后心率和心搏幅度在3~5min内数值有所增加,但与药前比较P>0.05。
结论本研究成功地建立了改良法大鼠心肌缺血再灌注损伤实验模型,并利用此模型较全面地研究了氯化两面针碱对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响,研究表明,2mg/kg氯化两面针碱预处理心肌缺血再灌注大鼠能抑制心律失常的发生,抑制血浆心肌酶的升高,减少心肌细胞的凋亡,减轻心肌病理损伤,对缺血再灌注心肌有保护作用,其作用机制与增加再灌注心肌组织SOD活力,减少膜脂质过氧化,稳定膜结构有关,也可能与钙拮抗剂样作用或增加冠脉流量有关。