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PBNA-413对离体心脏缺血再灌注损伤时抗氧化作用的影响
作者:黄志华,李良东,黎晓,肖海,曾靖    
作者单位:赣南医学院,江西 赣州 341000

《时珍国医国药》 2010年 第2期

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       【摘要】 
       目的研究拳参正丁醇提取物(PBNA)的水溶性成分PBNA-413对离体心脏缺血再灌注损伤时的抗氧化作用。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、中、低剂量的拳参正丁醇提取液进行再灌注。再灌注结束后,测定心肌组织乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性及丙二醛(MDA)的含量。结果各剂量的PBNA-413治疗后,均能提高心肌组织LDH(P<0.01)、SOD(P<0.05)、GSH-Px(P<0.01)的活性,升高NO(P<0.05)含量,降低MDA(P<0.001)及LD(P<0.01)的含量,且呈明显的剂量依赖性。结论拳参正丁醇提取物可通过提高抗氧化酶系统的功能、减少心肌酶的释放而保护缺血再灌注心肌。
       【关键词】  PBNA-413 缺血再灌注损伤 抗氧化
       The Anti-oxidative Effects of PBNA-413 on Isolated Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury
       HUANG Zhihua, LI Liangdong, LI Xiao, XIAO Hai, ZENG Jing
       Gannan Medical College,Ganzhou,341000, China
       
       Abstract:ObjectiveTo explore the anti-oxidative effects of water-soluble constituent of polygonum bistorta L. n-butyl alcohol (PBNA-413) in isolated myocardial ischemia/reperfusion injury. MethodsA rat myocardial ischemia/reperfusion injury was made and treated with PBNA-413 (high dose, medium dose and low dose). The content of malondialdehyde(MDA) and the activities of lactate dehydrogenase (LDH), superoxide dismutase (SOD) and glutathion peroxidase GSH-Px) were investigated. ResultsPBNA-413 coud significantly  increase the enzymatic activities of LDH, SOD, GSH-Px,elevate the concentration of NO, and decrease the levels  of MDA and LD in myocardial tissue. ConclusionPBNA-413 has a therapeutic effect on myocardial ischemia/reperfusion injury through its anti-oxidation in myocardial tissue.
       Key words:PBNA-413;  Myocardial ischemia/reperfusion injury;  Anti-oxidation
        拳参Polygonum Bistora L.别名草河车,系蓼科植物的干燥根茎,具有清热、镇惊、理湿、消肿、镇痛等功效。拳参正丁醇提取物(Polygonum Bistorla L. n-Butyl Alcohol Extract, PBNA)主要由4种成分组成[1],包括丁香苷(syringin)、儿茶素(catechin)、芦丁(rutin)、mururin A。本课题组前期研究表明,拳参提取物具有抗心律失常[2]、镇痛[3,4]、中枢抑制[5]、抑制豚鼠离体右心房的自律性和兴奋性、缩短功能性不应期[6,7]等作用。本实验研究旨在通过Langendorff离体心脏灌流实验,观察拳参正丁醇提取物的水溶性主要成分PBNA-413对抗氧化系统功能的影响,探讨其对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。
       1  材料与方法
       1.1  药物拳参正丁醇提取物由沈阳药科大学中医药学院植化教研室提供,用双蒸水溶解成1 mg/ml的混悬液,0.22 m的水性滤膜过滤,得到其水溶性部分,经测定其主要成分的分子量为413的化合物,含量在70%以上,但分子结构及空间构型尚未确定,暂命名为PBNA-413。实验前用K-H液稀释至所需浓度。LDH,SOD,GSH-Px,NO,MDA及LD检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
       1.2  心脏灌流及给药的方法清洁SD大鼠(购自江西中医学院实验动物中心)32只,雄性,体质量220~250 g,随机分为4组,分别为心脏缺血再灌注模型组,PBNA-413高、中、低剂量组(0.03 mg·L-1,0.01mg·L-1,0.003 mg·L-1)。大鼠10% 水合氯醛(3 ml·kg-1)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2.0 g)中。迅速将主动脉套上Langendorff心脏灌流装置(成都仪器厂),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。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PBNA-413的K-H液再灌注30 min。各组再灌流结束后测定心肌组织生化指标。
       1.3  心肌组织生化指标测定心脏再灌注30 min后,在冰浴条件下将心肌组织制成10%的匀浆,于-80℃保存。严格按试剂盒说明,测定心肌组织乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性及丙二醛(MDA)与乳酸 (LD)的含量,硝酸还原酶法[8]测定NO的含量。
       1.4  统计学方法运用Prism4.0统计软件,对各剂量药物处理组与模型组之间进行单因素方差分析,组间两两比较用q检验,检验水准=0.05。
       2  结果
       2.1  PBNA-413对心脏缺血再灌注时心肌组织SOD活性的影响 如图1所示,中剂量(0.01 mg·L-1)及高剂量(0.03 mg·L-1)的PBNA-413均能提高SOD的活性(P<0.05),低剂量组SOD活性升高但无显著性差异,PBNA-413提高SOD活性作用呈一定的剂量依赖性。
       2.2  PBNA-413对心脏缺血再灌注时心肌组织GSH-Px活性的影响如图2所示,低(P<0.05)、中(P<0.01)、高(P<0.01)PBNA-413各剂量组GSH-Px活性均提高,且呈明显的剂量依赖性。
       2.3  PBNA-413对心脏缺血再灌注时心肌组织MDA含量的影响如图3所示,中剂量(0.01 mg·L-1,P<0.001)及高剂量(0.03 mg·L-1,P<0.01)的PBNA-413均能降低心肌组织MDA的含量。
       2.4  PBNA-413对心脏缺血再灌注时心肌组织NO含量的影响如图4所示,低(P<0.05)、中(P<0.01)、高(P<0.01)各剂量的PBNA-413再灌注后,心肌组织NO含量升高,且呈明显的剂量依赖性。
       2.5  PBNA-413对心脏缺血再灌注时心肌组织LDH活性及LD含量的影响如图5~6所示,高剂量(0.03 mg·L-1)的PBNA-413处理后,心肌组织LDH的活性明显升高(P<0.01),中剂量(P<0.05)及高剂量组(P<0.01)LD含量均降低,且呈剂量依赖性。
       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[9]。研究表明,心肌再灌注时氧自由基含量突然明显增加,内源性抗氧化酶系统活性降低,其中以SOD活性降低最为明显[10,11]。氧自由基的明显增加主要与再灌注时黄嘌呤氧化酶的激活、中性粒细胞呼吸爆发、呼吸链电子传递障碍以及儿茶酚胺释放增多等因素有关。因抗氧化酶系统活性下降,无法清除过多的氧自由基,从而引发强烈的脂质过氧化反应,破坏脂质细胞膜,导致组织细胞的损伤[12]。心肌组织LDH活性的高低可提示心肌细胞漏出LDH的多少,从而反映心肌细胞膜稳定性的高低。MDA则是脂质过氧化过程中产生的代谢中间产物,其含量的高低可反映细胞的损伤程度。本实验结果显示,PBNA-413处理后,心肌组织LDH活性较模型组高,而MDA及LD含量降低,提示PBNA-413可抑制心肌缺血再灌注时的脂质过氧化损伤。实验结果亦显示PBNA-413能升高心肌组织SOD及GSH-Px活性,因此推测PBNA-413是通过增强抗氧化酶系统功能,加速氧自由基的清除,从而对缺血再灌注心肌细胞起保护作用。
        近年的一些研究结果表明,NO对缺血及再灌注后心肌有正性肌力作用,Sato等[13]采用L-精氨酸灌注羊缺血后心肌,发现NO释放明显增加,左室收缩和舒张功能亦得到明显改善,而NOS抑制剂则对心功能产生负性效应,认为引起心功能障碍的原因与心肌缺血再灌注损伤造成内皮细胞功能损害及NO含量减少,促进中性白细胞的黏附聚集和氧自由基生成有关[14]。本实验结果表明PBNA-413再灌注后心肌组织NO含量升高,因此推测PBNA-413可改善血管内皮的功能,提高心肌收缩力,保护缺血再灌注组织。
        综上所述,PBNA-413对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用,且呈明显的剂量依赖性效应,其作用机制可能与增强抗氧化酶系统的功能有关。
       【参考文献】
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