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3'-大豆苷元磺酸钠对离体心脏缺血再灌注损伤的保护作用
作者:钟富有 肖 海 李洪亮 黄志华 何 蔚 曾 靖    
作者单位:赣南医学院基础医学院,江西 赣州 341000

《时珍国医国药》 2008年 第11期

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       【摘要】 
       目的利用离体心脏灌流模型,研究3"-大豆苷元磺酸钠对离体心脏缺血再灌注后损伤的保护作用。方法应用大鼠离体心肌缺血再灌注损伤模型,在灌流液中加入高、低剂量的3"-大豆苷元磺酸钠(0.03, 0.01mg/L)。测定冠脉流量、心率、左心室收缩压、左心室舒张压的变化。结果3"-大豆苷元磺酸钠可使缺血再灌注后心脏灌流量增大、左心室收缩压增大、左心室舒张压降低、心率减慢。结论3"-大豆苷元磺酸钠可通过扩张冠脉、减慢心率及增强心肌收缩力对离体心脏缺血再灌注损伤起保护作用。
       【关键词】  3"-大豆苷元磺酸钠 离体心脏 缺血再灌注损伤
       3"-大豆苷元磺酸钠(3"-daidzein sulfonate sodium, DSS)是中药葛根的主要有效成分大豆苷元进行结构修饰和改性的新合成的强水溶性物质。3"-大豆苷元磺酸钠[C15H9O7SNa],结构式见图1,为白色结晶粉末,由沈阳药科大学植化教研室提供,纯度99%以上。本课题组研究显示,3"-大豆苷元磺酸钠具有耐缺氧[1]、扩血管[2]、抗心律失常作用[3]及影响豚鼠离体右心房自律性及收缩特性[4]。我们的前期研究亦显示,3"-大豆苷元磺酸钠的前体大豆苷元对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用[5]。为了探讨3"-大豆苷元磺酸钠是否也有抗心肌缺血再灌注损伤的作用,本实验通过Langendorff心脏灌流装置研究其对离体心脏停灌及再灌后损伤的保护作用。
        图1  3"-大豆苷元磺酸钠的化学结构式
       1  器材
        1.1  药物3"-大豆苷元磺酸钠由沈阳药科大学中医药学院植化教研室提供,实验前用K-H液稀释至所需浓度。
        1.2  动物SD大鼠购自江西中医学院实验动物中心,体重300~400g,雌雄各半。(动物中心许可证号:2005-0001,动物合格证号:JZDW2006-076,级别:清洁级)。
        1.3  仪器  心脏灌流装置、RM6240BD型多道生理信号采集处理系统、HSS-1(B)型恒温裕槽和10KPa压力换能器,均购自成都仪器厂。
       2    方法与结果
        2.1  方法  雄性SD大鼠24只,体重220~250 g,随机分为3组,每组8只,分别为心脏缺血再灌注模型组,DSS高、低剂量组(0.03 mg/L, 0.01 mg/L)。大鼠10% 水合氯醛(3 ml/kg)腹腔麻醉后,开胸迅速取出心脏,置于4℃改良K-H液(每升含下列物质:氯化钠6.90 g,氯化钾0.35 g,硫酸镁0.30 g,碳酸氢钠2.10 g,磷酸二氢钾0.16 g,氯化钙0.28 g,葡萄糖2.0g)中除去血液。迅速将主动脉套上Langendorff心脏灌流装置,以37℃新鲜K-H液(充于95%O2 +5%CO2饱和)逆行恒压(5. 86 kPa)灌流心脏,左心室内置乳胶水囊和换能器相连,通过RM6240BD型生物信号采集处理系统记录左心室内压的变化。心脏灌流20 min,待各项生理指标稳定后,停灌30 min,模型组用K-H液再灌注30 min;给药组用含不同浓度DSS的K-H液再灌注30 min。在灌流过程中用生物信号采集处理系统记录并测定停灌前及再灌后第5,10,15,20,25,30 min各组心脏的心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)。测定各组停灌前、再灌注后第5,10,15,20,30 min的灌流量(ml/min)。每个样本以心脏停灌前的冠脉流量、HR、LVSP及LVDP为100%,并计算出各时段的心脏灌流量、HR、LVSP及LVDP占心脏停灌前百分比,用Prism 4.0软件作图,各时段数据用单因素方差分析,P<0.05为有统计学差异。
        2.2   结果
        2.2.1   DSS对心脏缺血再灌注时冠脉流量的影响 如图2所示,高、低剂量的DSS均能在一定程度上增大冠脉流量,且呈剂量依赖性,以高剂量的效果更好。
        2.2.2   DSS对心脏缺血再灌注时HR,LVSP,LVDP的影响  如图3~5所示,各剂量的DSS均能在一定程度上减慢心率、增大LVSP、降低LVDP,且呈一定的剂量依赖性,均以低剂量的效果更好。
       3  讨论
        心肌缺血再灌注导致的心肌可逆性或不可逆性损伤均造成心肌舒缩功能降低,表现为持久的心输出量减少,心室内压最大变化速率降低,再灌性心律失常、心肌内酶的外漏和冠脉流量减少等[6]。本实验主要观察了DSS对离体心肌缺血再灌注损伤模型大鼠的冠脉流量、心率、LVSP、LVDP的变化。结果表明,DSS能使心率减慢,增加冠脉流量,以提高心肌供氧量;升高LVSP、降低LVDP,说明DSS能增强心肌收缩力,改善心功能。可见,DSS对离体心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。目前认为心肌缺血再灌注损伤发生机制主要与缺血再灌注时细胞内钙超载,自由基的生成以及高能磷酸化合物缺乏有关[7,8]。本课题组的前期研究表明[2] DSS对电压依赖Ca2+通道及受体操纵的Ca2+通道具有一定的抑制作用。另外,DSS前体大豆苷元可降低心肌缺血再灌注损伤时心肌组织及血清中的MDA含量,升高血清中LDH,SOD,GSH-Px,CK的活性[9],其对心肌缺血再灌注损伤的保护机制可能是通过增强SOD,GSH-Px活性来清除氧自由基而实现。DSS是否可通过钙通道阻断及清除氧自由基作用对心肌缺血再灌注损伤起保护作用有待于进一步研究。
       【参考文献】
         [1] 曾 靖,曾昭毅,黄志华,等.3"-大豆苷元磺酸钠的耐缺氧作用[J].中国临床康复,2005,10(23):130.
       
       [2] Li Liang-dong,Zeng Jing,Qiu Feng. Effect of 3"-Daidzein sulfonate sodium on contractle of rabbit thoracic aortic strips[J].Drug Development Research,2005,66(3):243.
       
       [3] Ye He-Yang,Zhong Xin-min,Jing Zeng.Effect of 3"-Daidzein sulfonate sodium as an antiarthythmic agent[J].Drug Development Research,2005,66(3):235.
       
       [4] 曾 靖,李良东,黄志华,等.3"-大豆苷元磺酸钠对豚鼠离体右心房自律性及收缩特性的影响[J].时珍国医国药,2007,18(7): 1553.
       
       [5] 叶和杨, 邱 峰,曾 靖,等.大豆苷元对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].中药药理与临床,2006,22(5):10.
       
       [6] 梁日欣,肖永庆,高 伟,等.川芎内酯A预处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的保护作用[J].中药药理与临床,2004, 20(6): 1.
       
       [7] Reimer K, Jennings R, Tatum A. Pathobiology of acute myocardial ischemia: metabolic, functional and ultrastructural studies[J]. Am J Cardiol, 1983, 52 (2): 72A .

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