转换到繁體中文
您的位置 : 首页 > 报刊

梓醇对大鼠阿霉素心肌损伤的保护作用及其抗氧化机制研究
作者:陈 萍,王国贤*,魏慧芳    
作者单位:(辽宁医学院,辽宁 锦州 121001)

《时珍国医国药》 2010年 第7期

  多个检索词,请用空格间隔。
       【摘要】 
       目的观察梓醇对大鼠阿霉素心肌损伤的保护作用, 并探讨其抗氧化作用。方法腹腔注射阿霉素(ADR)建立大鼠心肌损伤模型,给于梓醇(2,5,10 mg/kg)治疗,测定大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH ) ,谷草转氨酶(AST) , 肌酸激酶(CK) 的活性, 心肌组织中的超氧化物歧化酶(SOD) , 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px) 的活性以及脂质过氧化物(MDA)含量。结果梓醇可明显减少ADR引起的LDH、AST、CK释放, 减轻心肌损伤,增强GSH- Px、SOD 活力,降低MDA含量,其疗效呈一定剂量依赖性。结论梓醇对大鼠阿霉素心肌损伤有明显疗效,其机制可能与其清除氧自由基、抑制氧化应激等作用有关。
       【关键词】  梓醇; 心肌损伤; 氧自由基; 抗氧化; 阿霉素
       阿霉素(adriamycin, ADR ) 是疗效肯定的抗肿瘤药, 但临床和实验发现长期使用可产生严重的心脏毒性, 其机制之一是阿霉素产生自由基导致心肌损伤[1]。梓醇(catalpol)为一种环烯醚萜类小分子化合物,富含于中药地黄中,动物实验证实其具有拮抗细胞凋亡、抗炎、抗氧化应激等多种生物学作用[2~5]。已有研究表明梓醇可抑制氧化应激引起的PC12细胞损伤,对神经系统具有保护作用[6],但梓醇对氧化应激引起的心脏损伤未见报道。鉴于阿霉素的毒性是其产生自由基致使心肌损伤这一机制, 本实验研究梓醇通过其抗氧化作用对阿霉素心肌病的保护作用。通过测定大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH) ,谷草转氨酶(AST), 肌酸激酶(CK)的活性, 心肌组织中的超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性以及脂质过氧化物(MDA)含量, 以探讨梓醇对ADR 所致大鼠心脏毒性的保护作用,从而进一步证实梓醇通过清除和抑制自由基而保护心肌组织。
       1 材料
       梓醇(catalpol)购自中国药品生物制品检定所;SD 大鼠由辽宁医学院动物中心提供, 雄雌各半, 体质量(220±20)g;ADR 为浙江海正药业股份有限公司生产, 用前生理盐水配成所需浓度。LDH,AST,CK试剂盒由北京中生试剂厂提供, 在CB171, TRACE 半自动生化分析仪中检测。SOD,GSH-Px及MDA测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所;蛋白质测定用考马斯亮蓝法, 所用仪器为日立721型分光光度计。
       2 方法
       2.1 给药方案大鼠50只, 随机分为5组,每组10只。正常对照组, ip等体积生理盐水;ADR组:腹腔注射ADR,每次2.5 mg/ kg,4次/周,连续2周,累积剂量为20 mg/ kg[7];其余3 组为ADR+梓醇合用组:ADR 剂量同ADR组,ADR + 梓醇 2,5,10 mg/kg组。梓醇按上述剂量, 用生理盐水配制相应浓度,于给予ADR前1周给药,每天1次ip给药,共计20d。
       2.2 血清中LDH、AST、CK的测定于最后一次给梓醇24 h 后,实验鼠用氨基甲酸乙酯麻醉(1g/kg),颈动脉取血,分离血清,冰箱保存, 24 h 内于自动生化分析仪上测定LDH, AST , CK活性。
       2.3 心肌中SOD活性、GSH-Px活性、MDA含量的测定采血后大鼠解剖,立即取心尖部肌肉,以0.15 mol/L KCl 为介质,于玻璃研磨器中制成10%匀浆,冷冻离心(0~4℃, 4 000 r/min) 10 min,取上清液测定蛋白质后按试剂盒说明分别测定SOD活性、GSH-Px活性及MDA含量。
       2.4 统计学分析数据均以±s表示,采用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析及LSD法进行统计学处理,认为P<0.05有显著性差异,P<0.01有非常显著性差异。
       3 结果
       3.1 梓醇对心肌LDH、AST、CK活性影响见表1。显示ADR 组LDH、A ST、CK 活性均比正常对照组高(P<0.01),说明该剂量已对大鼠心脏构成损伤,“心肌酶谱”大量外流。梓醇干预后“心肌酶谱”逐渐回落,存在剂量依赖性,显示了梓醇保护心脏的保护作用 表1 梓醇对给予ADR 后大鼠血清中LDH、AST、CK 活性的影响
       3.2 梓醇对心肌SOD活性、GSH-Px活性、MDA含量的影响见表2。显示ADR组SOD、GSH-Px 活性下降(P<0.01),MDA含量上升(P<0.01),说明ADR通过生物转化生成超生理量的自由基,消耗了自由基清除酶,使酶含量降低,自由基清除障碍,过氧化反应增强,攻击膜结构,产生大量的MDA,因而其含量上升。当动物给予梓醇后情况向相反方向转化, SOD、GSH-Px 逐渐上升,MDA 含量回落,说明梓醇通过清除自由基,抑制过氧化反应,从而提高自由基清除酶活性。
       4 讨论
       ADR 对心脏的毒性作用主要是ADR的醌结构在心肌中经黄素脱氢酶和含蛋白系统电子传递,与分子氧反应产生半醌自由基和超氧阴离子(O-2·)、羟自由基(·OH) 等[8]。这些自由基引发细胞膜过氧化反应,使蛋白和磷脂之间发生交联,改变膜结构。有报道证实ADR 中毒大鼠心肌病理切片显示心肌细胞明显浊肿, 胞浆质空泡变性, 间质明显充血水肿及横纵纹不清等[9]。本研究表明随着ADR 在动物体内累积, 心脏损伤加重, 细胞内成分大量外漏及脂质过氧化物生成。ADR 组的LDH,AST,CK均较对照组为高(表1) , 显示了ADR 的毒性作用。当给予动物梓醇时, 情况发生逆转化, 随着梓醇给予量的增加,LDH,AST,CK 回落,说明细胞膜得到了修补,外漏减少,显示了梓醇的抗氧化及保护心脏作用。尽管LDH,AST,CK可来自各种组织,当同时测定血清3种酶活性,在一定程度上反映心脏受损程度, 因此人们称这3种酶是“心肌酶谱”。
       表2 梓醇对给予ADR 后大鼠心肌中SOD、GSH-Px 活性和MDA 含量的影响已经证明ADR 引起过氧化损伤是心脏毒性的主要原因。由于ADR 在心脏大量转化为自由基,促使抗氧化酶的大量消耗,因此过氧化反应增强。本研究显示ADR 组心肌中抗氧化酶(SOD、GSH-Px) 显著低于对照组(P<0.01) , 而过氧化产物(MDA) 显著高于对照组(P<0.01) , 就验证了上述论点。当给予动物梓醇时,心肌中SOD,GSH-Px 回升,MDA 下降(表2),说明梓醇通过清除自基,提高抗氧化酶的活性、抑制过氧化反应。catalpol是一类小分子的环烯迷萜类化合物,是中药地黄最主要的有效成分之一,具有拮抗细胞凋亡、抗炎、抗氧化应激等多种生物学作用。近年体内外实验研究发现,catalpol能够明显降低大脑缺血再灌注模型海马神经元凋亡,减少缺血后脑损伤[10,11],与其抗氧化活性有关。本研究结果表明梓醇通过抗氧化应激而对心肌存在保护作用,从而为寻找心肌保护的中药单体提供了实验依据。
       【参考文献】
          [1] Janlce LVR, Eva S, Susan EL, et al. Distinct mechanisms of cardiomyocyte apoptosis induced by doxorubicin and hypoxia converge on mitochondria and are inhibited by Bcl-xL [J]. J. Cell. Mol. Med.,2007,11(3): 509.
       
       [2] Jiang B, Liu JH, Bao YM, et al. Catalpol inhibits apoptosis in hydrogen peroxide-induced PC12 cells by preventing cytochrome c release andinactivating of caspase cascade[J].Toxicon,2004,43(1):53.
       
       [3] Li DQ,Bao YM,Zhao JJ, et al. Neuroprotective properties of catalpol in transient global cerebral ischemia in gerbils:dose-response,therapeutic time-window and long-term efficacy[J].Brain Res,2004,1029(2):179.
       
       [4] Li DQ, Duan YL, Bao YM, et al. Neuroprotection of catalpol in transient global ischemia in gerbils[J].Neurosci Res,2004,50(2):169.
       
       [5] 刘彦飞, 赵 宇, 温学森, 等. 梓醇的药效学及化学转化研究现状[J].中国中药杂志,2007,32(12):1128.
       
       [6] Jiang B, Liu JH, Bao YM, et al. Catalpol inhibits apoptosis in hydrogen peroxide-induced PC12 cells by preventing cytochrome c release and inactivating of caspase cascade [J]. Toxicon.,2004,43: 53.
       
       [7] 赖 平, 马郁文, 杜军保, 等. 1 , 6 - 二磷酸果糖对大鼠阿霉素心肌病的防治作用机理的探讨[J] . 中华儿科杂志, 1997 , 35 (7): 368.
       
       [8] 戚本玲,刘洪智,曹林生,等. 缬沙坦对阿霉素心肌病大鼠的心脏保护作用及机制研究[J].中国病理生理杂志, 2007, 23 (4) :689.
       
       [9] 庄汉屏,姚佳梅,陈 英, 等. 心肌营养素-1在阿霉素心衰大鼠心室重构中的作用及伊贝沙坦对其的干预[J]. 中南大学学报, 2007, 32(4) : 574.
       
       [10] Li Y, Li DQ, Bao YM, et al. Study on protection effect of catalpol against injury of ischemia-reprefusion[J].China Journal of Modern Medicine,2005,10:1454.
       
       [11] Wang Z, AN LJ, Duan YL, et al. Catalpol protects rats’pheochromocytoma cellsagainst oxygen-glucose deprivation-induced injury[J]. Progress in Modern Biomedcine,2006,6(12):31.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)