黃芪甲甙對比格犬急性心肌缺血損傷的保護作用

劉晶 丁亞軍 林娜 舒斌

黃芪甲甙對比格犬急性心肌缺血損傷的保護作用

劉晶 丁亞軍 林娜 舒斌

目的 觀察黃芪甲甙對比格犬心肌急性缺血缺氧損傷的保護作用。方法通過建立犬的冠狀動脈結扎模型，觀察反映心肌收縮特性的血流動力學指標包括主動脈流量及冠狀動脈流量(CBF)，室內壓最大升降速率(±dp/dtmax)、左室舒張末期壓力(LVEDP)、心指數(CI)及△ST-E。了解黃芪甲甙對犬在體急性心肌缺血損傷時心功能的影響及其可能的作用機制。結果黃芪甲甙可以有效擴張冠狀動脈，提高CBF，糾正ST-E異常變化，但對LVEDP、BP及CI影響不顯著。結論黃芪甲甙表現出一定的改善心肌缺血損傷的作用，但其具體作用機制及劑量劑型還需進一步研究。

黃芪甲甙;心肌缺血;血流動力學;△ST-E

中藥黃芪為紫云英屬豆科植物，其中以膜莢黃芪(Astragalus membranaceus Bge)和蒙古黃芪(Astragalus membranaceus Bge.Var.monghokicus(Bge)Hasiao)的干燥根為正品，同時也包括一些同屬近緣植物如多序巖黃芪(紅芪Hedysarum polybotrys Hand-Mazz)的根［1］。黃芪收載于《中國藥典》，其味甘、性溫，有補氣升陽、固表止汗、托毒排膿、利水消腫和生肌等功效［2］，為補氣要藥。此外，如在補陽還五湯中，黃芪也常配伍活血化瘀藥用于一些心血管系統的疾病，體現了一定的“活血”作用。

黃芪的成分近幾年來經有關學者、專家的研究分析，主要有黃酮類似物、黃芪皂甙、多糖、氨基酸類、微量元素及其他成分［3］。黃芪的作用非常廣泛，對多種疾病尤其是心血管疾病有很高的應用價值。

皂甙類是黃芪主要的有效成分，目前從黃芪及其同屬近緣植物中已分離出四十多種甙類，除大豆皂甙及黃芪皂甙Ⅷ外，均以9，19-環羊毛脂烷型的四環三萜皂甙類為甙元，總稱為黃芪皂甙或黃芪總皂甙。黃芪中的皂甙類成分對心血管系統往往表現出一定的藥理作用。

從黃芪皂甙中分離提純的黃芪甲甙(Astragaloside，亦稱黃芪皂甙甲或黃芪皂甙Ⅳ)也是一種三萜類皂甙，分子量為784 kD，具有抗應激，抗生物氧化，升高白細胞，抗肝損傷，提高機體免疫功能等作用并證實具有降壓和抗炎的作用。

對于黃芪甲甙的研究，目前文獻比較少，有人以脂質體和以丙二醇作為溶媒，觀察到黃芪甲甙可能具有降糖、降壓、抗凋亡、抗炎和抗缺氧［2，3，4］等方面的功效。而對預防及治療心肌缺血缺氧損傷的藥理學研究尚鮮有報道。我們試圖通過建立犬的冠狀動脈結扎模型，以丹參注射液作為陽性對照藥，了解其抗急性心肌缺血缺氧損傷的作用。

1 實驗材料

1.1 實驗動物 Beagle犬，雌雄不拘，8～12 kg，購自南京安立默科技有限公司，合格證號:SCXK(蘇)2007-0018。

1.2 藥物 黃芪甲甙注射液，規格2 mg/ml，批號090225，由江蘇省藥物研究所藥劑室提供;丹參注射液，批號09120104，上海華源安徽錦輝制藥有限公司生產;黃芪甲甙空白溶液，批號090227，由江蘇省藥物研究所藥劑室提供。

1.3 儀器 IPS100 C型十六道生理藥理實驗記錄儀(美國GOURD公司);MFV-300型電磁流量計(日本Nihon Kohden公司)。

2 實驗方法

2.1 實驗分組及給藥方法 健康成年Beagle犬15只，體重8～12 kg，雌雄不拘。隨機分為3組，包括:空白對照組(1 ml/ kg)，黃芪甲甙組(1 mg/kg)，丹參組(1 ml/kg)。各組藥物均在用前以氯化鈉注射液稀釋一倍，按1 ml/kg給予舌下靜脈推注。

2.2 犬心肌急性缺血缺氧損傷模型的制備 在3%戊巴比妥鈉30 mg/kg靜脈麻醉后行氣管切開，予人工被動呼吸。于左側第四肋間鈍性分離肌層，撐開胸壁，打開心包膜并做吊床固定。結扎左冠狀動脈前降支中點或最大斜角支根部，造成實驗性急性心肌梗死模型［5］。

2.3 血流動力學及心肌電生理學記錄 ①分離右側股動脈，插入動脈套管，經壓力換能器與多道生理記錄儀相連，記錄動脈血壓(BP)。同步描記標準Ⅱ導聯心電圖，記錄心率T波及S-T段改變;②分離升主動脈根部及左冠狀動脈回旋支，記錄主動脈流量及冠狀動脈流量(CBF)，心尖插管至左心室，荷包縫合固定，通過壓力感受器記錄室內壓最大升降速率(±dp/ dtmax)、左室舒張末期壓力(LVEDP)，并換算出心指數(CI);③冠狀動脈結扎術后穩定15 min，記錄正常對照后舌下靜脈給藥。記錄給藥后0、5、10、15、30、60、120 min各項血流動力學及電生理指標的變化。

3 結果

3.1 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型△ST-E的影響 由圖1可看出，冠脈結扎造成心肌急性缺血損傷模型后，各犬△ST-E段變化均大于0.1mV，可認為造模成功(△ST-E為其他時間點與造模前ST段高度差的絕對值)。造模后各犬只△ST-E發生明顯變化，與造模前有顯著性差異。在給予丹參注射液后，ST段的變化明顯往正常方向回復，△ST-E減小，可推測為對心肌缺血有一定程度的改善作用。而推注黃芪甲甙注射液后，△ST-E減小的程度較丹參為小，但亦有統計學意義。給予黃芪甲甙空白溶液后，各犬只△ST-E均有所下降，但和造模前相比無顯著差異。

圖1 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型△ST-E的影響

4.2 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型BP和LVEDP的影響 由圖2，3可看出，黃芪甲甙及其空白溶液對Beagle犬BP和LVEDP無明顯影響，而丹參則在給藥10 min后起顯示出明顯的降壓作用，至給藥30 min達到降壓作用頂點，與造模前有極顯著差異，120 min后BP和LVEDP基本恢復至正常水平。提示丹參對降低后負荷，增加心輸出量有一定作用，而黃芪甲甙及其空白溶液作用不明顯。

圖2 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型BP的影響

圖3 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型LVEDP的影響

4.3 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型CI的影響 由圖4可以看出，黃芪甲甙注射液及其空白溶液組造模后及給藥后對CI無明顯影響，而丹參注射液在給藥10 min時即明顯提高CI，至30 min時為甚，120 min時CI逐漸降至給藥前水平。說明丹參注射液可提高心臟有效輸出量，而黃芪甲甙及其空白溶液作用不明顯。

圖4 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型CI的影響

4.4 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型CBF的影響 由圖5可以看出，各給藥組造模后CBF與造模前相比均明顯降低，丹參組與黃芪甲甙組給藥后CBF逐漸恢復至與造模前大致相當水平，與造模后相比明顯升高，有統計學意義。空白組對造模后CBF影響不大。提示丹參注射液與黃芪甲甙可提高心臟CBF，可能與擴張冠狀動脈，增加心肌收縮力有關，另外，一定范圍內的心率減慢及后負荷降低也有助于增加CBF。

圖5 黃芪甲甙對Beagle犬心肌缺血模型CBF的影響

5 討論

黃芪甲甙對心血管系統的影響報道不一，有人認為有強心作用，有人則認為小劑量黃芪甲甙有負性肌力作用，而中等和大劑量可使衰竭心臟的心功能各項指標明顯改善，有抗心力衰竭作用［6］。有人對大鼠離體心臟觀察后推測黃芪甲甙對心功能的保護作用可能機理是:①抑制心肌細胞膜的Na+-K+-ATP酶活性，增加心肌組織中cAMP含量，而增強心肌收縮性能;②通過受體外移或增加合成來提高心肌細胞膜上β受體的數目，從而增加冠脈流量，降低心肌耗氧量，并有利于提高心輸出量;③使心肌順應性增強，有利于缺血心肌的血流灌注［7］。

本實驗應用反映心肌收縮特性的血流動力學指標，觀察黃芪甲甙對犬在體急性心肌缺血損傷時心功能的影響及其可能的作用機制。

文獻報道黃芪靜脈注射對麻醉動物有降壓作用，離體動脈條灌流實驗也發現黃芪可使血管阻力下降，因此認為其降壓作用是直接擴張外周血管的結果［7，8］。在本實驗中，給予黃芪甲甙后血壓下降不明顯，與丹參組相比有顯著差異，其原因可能是黃芪甲甙在擴張外周血管的同時，提高了心肌收縮力，使血壓升高的趨勢和外周血管擴張的趨勢大致相抵。從而也維持了BP和LVEDP的基本穩定。

在本實驗中，黃芪甲甙可以有效擴張冠狀動脈，提高CBF，因此可以改善心肌代謝狀況，提高心肌組織的血供氧供，與丹參組類似［9］。其擴張血管的原因除了與β受體相關外，還與血管平滑肌細胞誘導一氧化氮合成酶(NOS)的產生有一定聯系［10，11］。這一點從△ST-E的改變也可看出，使用黃芪甲甙后可以減少ST段改變，抑制心肌缺血缺氧損傷，說明對糾正心肌異常代謝狀態和預防心肌不可逆損傷有一定幫助。

心指數反映單位時間內心輸出量的改變，該指標直接體現了心功能的強弱。黃芪甲甙對CI的影響不明顯，與丹參組有顯著差異。其原因可能與黃芪甲甙的劑量有關，本實驗中所使用的劑量為1 mg/kg，屬于中等劑量，其強心作用不是非常突出。

黃芪甲甙作為黃芪中起主要作用的單體成分，在本實驗及其他實驗里表現出明顯的改善心肌缺血損傷的作用趨勢，使得其臨床應用前景仍可被看好。而該藥是否具有抗自由基、調節免疫等作用亦有待于進一步研究。

［1］ 李瑞芬，周玉枝，喬莉，等．蒙古黃芪化學成分的分離與鑒定．沈陽藥科大學學報，2007，24(1):20．

［2］ 溫燕梅．黃芪的化學成分研究進展．中成藥，2006，28(6): 879-883．

［3］ 周吉燕，樊懿，孔建龍，等．黃芪中不同提取成分對在體大鼠心肌缺血-再灌注損傷的心功能影響．中國中藥雜志，2002，25 (5):300-302．

［4］ 劉燕，石海蓮，馬春來，等．黃芪皂苷甲對高血壓大鼠血管肥厚及ET-1誘導離體血管收縮功能的影響．中國新藥與臨床雜志，2009，28(11):846-851．

［5］ 雷春利，呂文偉，陳羽，等．黃芪總皂甙對在體犬心功能的影響．白求恩醫科大學學報，1994，20(4):326-327．

［6］ 王奇玲，李云義，齊輝，等．黃芪皂甙對離體工作心臟的肌力作用及其可能機制．中國中藥雜志，2002，17(9):557-559．

［7］ ZhangWD，Chen H，Zhang C，et al．Astragaloside IV from Astragalus membranaceus shows cardio protection during myocardial ischemia in vivo and in vitro．Planta Med，2006，72(1):4-8．

［8］ Kim JK，Pedram A，Razandi M，et al．Estrogen prevents cardio myocyte apoptosis through inhibition of reactive oxygen species and differential regulation of p38 kinase isoforms．J Biol Chem，2006，281(10):6760-6767．

［9］ 王旭慧，朱亮，陳紅．黃芪甲苷對正常大鼠離體血管功能的影響．中國藥理學通報，2006，22(11):1319-1324．

［10］ Wang YP，Li XY，Song CQ，et al．Effect of astragalosideⅣ on T，B lympho-cyte proliferation and peritoneal macrophages function in mice．Acta Pharmacol Sin，2002，23(6):263-266．

［11］ 徐慧聰，任毅，江巍，等．黃芪注射液治療心力衰竭的研究進展．中西醫結合心腦血管病雜志，2009，7(1):72-75．

Protective Effect of Astragaloside on Cardiac Function Injury Induced by Myocardial Ischemia in Bea-gles

LIU Jing，DING Ya-jun，LIU Na，et al．Jangsu Center for Safety Evaluation of Drugs，Nanjing 210009，China

Objective To investigate the protective effect of astragaloside on cardiac function injury induced by myocardial ischemia in beagles.MethodsThe acute myocardial ischemia injury model was created by the left anterior descending coronary artery occlusion from the beagles，and the Astragaloside were iv immediately after myocardial lesion being induced.Changes in the cardiac function parameters and the hemodynamics include±dp/dtmax、CBF、LVEDP、BP、△ST-E and CI were monitored.ResultsAstragaloside were able to attenuate the changes of△ST-E and reduce the myocardial damages.CBF an d CI were increased significantly also.But the protective effects of LVEDP and BP were not significantly.ConclusionAstragaloside could alleviate the acute myocardial ischemia，improve the myocardial contractility and increase the coronary blood flow effectively.But the mechanisms and the dosage need to be investigated ulteriorly.

Astragaloside;Myocardial ischemia;Hemodynamics;△ST-E.

210009南京藥物安全性評價中心