葛根素對(duì)去卵巢大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)的影響

吳洪海,黃 競(jìng),楊 林,吳庚華,朱永澤,卜 平

(揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州,225001)

葛根素是葛根的主要有效成分之一,是植物雌激素的一種,又名普拉林,具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、抗心肌缺血、抗心律失常和雌激素樣等作用[1-2]。葛根素對(duì)心肌細(xì)胞形態(tài)與功能的影響如何未見報(bào)道,本文擬從心肌組織學(xué)及超微結(jié)構(gòu)等方面比較葛根素與雌激素對(duì)去卵巢大鼠心肌的影響,探討葛根素對(duì)女性更年期心臟病治療作用的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組與動(dòng)物模型的建立

清潔級(jí)雌性健康SD大鼠32只(12周齡,體重300 g左右,揚(yáng)州大學(xué)比較醫(yī)學(xué)中心提供,許可證號(hào)SCXK2008-0033),按隨機(jī)數(shù)字表將動(dòng)物分為4組,每組8只。0.3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)腹腔麻醉、手術(shù),1周后進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn):①對(duì)照組(假手術(shù),Sham-operation,SO):剖腹手術(shù)但不切卵巢,常規(guī)飼養(yǎng),不加干預(yù)。②動(dòng)物模型組(Animal models,AM):手術(shù)切除卵巢,常規(guī)飼養(yǎng),不加干預(yù)。③雌激素組(Estradiol,E):手術(shù)切除卵巢,雌激素(雌二醇,2 mg/支,上海通用藥業(yè)股份有限公司,國藥準(zhǔn)字 H31021114,批號(hào)090502)200 μ g/(kg·d),12 周 ,肌肉注射,常規(guī)飼養(yǎng)。④葛根素組(Puerarin,P):手術(shù)切除卵巢,葛根素(山東方明藥業(yè)股份有限公司,0.1 g/支,國藥準(zhǔn)字H20033292)50 mg/(kg·d),12周,腹腔注射,常規(guī)飼養(yǎng)。

1.2 上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,大鼠麻醉、處死、取材

組織學(xué)材料:取右心房、左心室心肌組織塊(1.0 mm×1.0 mm×1.5 mm)于多聚甲醛中固定,常規(guī)脫水、浸蠟、包埋。萊卡切片機(jī)切片,片厚4 μ m,HE 染色 、光鏡觀察 。

超微結(jié)構(gòu)材料:每組取4例,每例各取6～7塊長(zhǎng)方形(0.5 mm×0.5 mm×1 mm)右心房肌、左心室肌。戊二醛、四氧化 (OsO4)固定,環(huán)氧樹脂包埋、聚合。超薄切片(片厚60 nm),醋酸鈾、檸檬酸鉛染色,飛利浦Tecnai-12型透射電鏡(揚(yáng)州大學(xué)測(cè)試中心)觀察、照相。

2 結(jié) 果

2.1 組織學(xué)結(jié)果

心肌纖維(心肌細(xì)胞)呈短圓柱狀,直徑10～20 μ m,長(zhǎng)80～150 μ m,有分支并互相連接成網(wǎng),2條相鄰的心肌纖維通過閏盤相連接,HE染色的切片上呈深染的階梯狀線條。心室的肌纖維較粗而長(zhǎng),心房的肌纖維較細(xì)而短。細(xì)胞核多為1個(gè),偶有2個(gè),位于心肌纖維的中央。縱切面上心肌纖維可見明、暗相間的橫紋。光鏡下各實(shí)驗(yàn)組之間的形態(tài)學(xué)改變不明顯。

2.2 電鏡檢查結(jié)果

假手術(shù)(SO)組:細(xì)胞核位于心肌纖維的中部,橢圓形或圓形,核膜清晰光滑,核端堆積大量的線粒體,在核的周圍和肌原纖維之間有少量的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和糖原顆粒。核仁明顯,核漿均勻,染色質(zhì)疏松,常染色質(zhì)多,異染色質(zhì)少。橢圓形的線粒體密集排列在肌原纖維間,線粒體基質(zhì)濃密,雙層膜清楚、完整,嵴多且排列有序,垂直于線粒體長(zhǎng)軸,結(jié)構(gòu)清晰,大小均勻。整個(gè)線粒體的電子密度很大。肌原纖維排列整齊,粗、細(xì)肌絲可見、分布均勻,排列緊密整齊,Z線和M線清晰可見,肌節(jié)各帶清晰,有明確的周期結(jié)構(gòu),橫紋清楚,肌節(jié)排列整齊、長(zhǎng)度和位置相當(dāng)。細(xì)胞膜平滑、完整。細(xì)胞間連接結(jié)構(gòu)清晰,閏盤呈階梯狀,結(jié)構(gòu)清晰。

動(dòng)物模型(AM)組:去卵巢后,心肌細(xì)胞核核周隙不規(guī)則擴(kuò)張,染色質(zhì)濃集,聚集成大小不等的團(tuán)塊,核膜內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)也有邊集的染色質(zhì),核仁分辨困難(圖1A)。肌原纖維間線粒體可見,許多線粒體部分或大部分嵴融合、消失,嵴間隙擴(kuò)張、空泡化明顯,線粒體嵴排列紊亂,卷曲呈髓鞘樣變化(圖1B)。肌原纖維排列尚整齊,肌節(jié)各帶尚清晰。肌原纖維基質(zhì)電子密度增高,Z線、M線明顯。細(xì)胞膜完整,閏盤走行正常,閏盤間隙不規(guī)則增寬(圖1C)。

圖1 AM組心肌超微結(jié)構(gòu)

雌激素(E)組:心肌細(xì)胞核核膜完整,心室肌核周隙仍有稍許擴(kuò)張,核膜內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)染色質(zhì)邊集改善(圖2A)。肌原纖維間線粒體可見,線粒體嵴稀疏、嵴間隙擴(kuò)張、空泡化存在。肌原纖維排列尚整齊,肌節(jié)各帶尚清晰。Z線、M 線可見。細(xì)胞膜完整,閏盤走行正常,閏盤間隙基本正常(圖2C)。

葛根素(P)組:心肌細(xì)胞核核膜完整,核周隙正常,有少許染色質(zhì)邊集的現(xiàn)象,核仁可辨。肌原纖維間線粒體可見,心室肌線粒體排列整齊,線粒體空泡化現(xiàn)象改善(圖2B)。肌原纖維排列整齊,肌節(jié)各帶尚清晰。Z線、M線明顯。細(xì)胞膜完整,閏盤之字形走行,閏盤間隙正常。

圖2 E組和P組心肌超微結(jié)構(gòu)

3 討 論

3.1 去卵巢對(duì)大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)的影響

女性更年期(40～60歲)因卵巢功能減退、雌激素水平下降和社會(huì)、心理、文化及婦女的個(gè)性特征等因素的影響,許多婦女會(huì)表現(xiàn)各種各樣的臨床癥狀,引起的多器官系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和植物神經(jīng)功能紊亂,稱為“更年期綜合征(CS)”[3-4]。CS中,對(duì)女性健康威脅最大的是頻發(fā)的心臟病。查閱國內(nèi)外文獻(xiàn),有關(guān)更年期心臟疾病患者心肌形態(tài)學(xué)方面的研究未見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)各組動(dòng)物之間光鏡下(HE染色)的形態(tài)學(xué)改變比較不明顯,這與光鏡的分辨率有關(guān),光鏡檢查對(duì)于去卵巢大鼠心肌檢測(cè)的意義不大。透射電鏡下觀察各組心肌的超微結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)動(dòng)物模型(去卵巢)組心肌細(xì)胞的核周隙、染色質(zhì)、線粒體及閏盤出現(xiàn)與缺血再灌注及老年大鼠相似的改變[5-6],雌激素、葛根素均可使上述病理性變化緩解,葛根素的作用較好。

3.2 葛根素對(duì)去卵巢大鼠心肌的保護(hù)作用

更年期女性由于體內(nèi)的雌激素水平下降,雌激素對(duì)心血管的保護(hù)作用減弱,心血管疾病的發(fā)病率升高。因此,有學(xué)者主張使用激素替代療法(HRT)防治絕經(jīng)期婦女心血管疾病。鄭小璞等提出長(zhǎng)期使用HRT對(duì)心血管系統(tǒng)確有強(qiáng)大的保護(hù)作用,尤其是其抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。但HRT也存在著使肝臟負(fù)擔(dān)加重,長(zhǎng)期盲目使用HRT有增高乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌等惡性疾病的發(fā)生率的風(fēng)險(xiǎn);而短期內(nèi)可增加心血管疾病的發(fā)生,提示雌激素對(duì)心肌損傷的保護(hù)作用可能存在時(shí)間窗,使該療法在臨床應(yīng)用中受限[7-14]。

對(duì)于HRT不宜的患者,可考慮使用植物雌激素、中草藥和針刺等手段方法更年期癥狀[15]。葛根素是植物雌激素的一種,又名普拉林(Puerarin;化學(xué)名為4,7-二氫基-8β-D葡萄糖基異黃酮;分子式是C21H20O9;分子量為416.38)具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、抗心肌缺血、抗心律失常和雌激素樣等作用[1-2]。葛根素毒性低,無明顯副作用,在一些不宜使用雌激素的患者可以考慮用葛根素代替雌激素治療更年期病變[16]。

從超微結(jié)構(gòu)來看,本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明葛根素有改善去卵巢對(duì)心肌影響的作用,在更年期心臟病不宜使用HRT的患者,葛根素治療是一種較好的選擇。當(dāng)然,本文僅是從形態(tài)學(xué)角度提示葛根素有改善去卵巢對(duì)大鼠心肌影響的作用,其具體機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

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