梁 濤 耿 珊 周玲玲 葛華雯 王新宇
(南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023)
附子干姜配伍對阿霉素致大鼠慢性心衰的治療作用
梁 濤 耿 珊 周玲玲 葛華雯 王新宇
(南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023)
目的 觀察附子干姜配伍治療阿霉素(ADR)致慢性心衰的作用,并探討其作用機(jī)理。方法 采用鹽酸ADR腹腔注射方法,建立慢性心力衰竭大鼠模型,將SD大鼠隨機(jī)分為6組:對照組,模型組,附子高、低劑量組(3.3,1.65g/kg),附子干姜(1∶1)高、低劑量組(6.7,3.3g/kg)。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測大鼠血清中去甲腎上腺素(NE)、內(nèi)皮素-1(ET-1)和心臟組織中Na+-K+-ATPase的活性,運(yùn)用蛋白免疫印跡雜交法(Western Blot)檢測心臟組織蛋白Junctophilin-2(JP2)的蛋白表達(dá)。結(jié)果 與模型組比較,附子和附子干姜配伍血清中NE及ET-1含量顯著降低,心臟組織中Na+-K+-ATPase含量及JP2的蛋白表達(dá)顯著升高,其中附子干姜(1∶1)高劑量組作用更顯著(P<0.01)。結(jié)論 附子與附子干姜(1∶1)配伍對ADR致慢性心衰的作用,可能與其增加心臟組織Na+-K+-ATPase活性,上調(diào)Junctophilin-2(JP2)的蛋白表達(dá)有關(guān)。
附子 干姜 阿霉素 心力衰竭
慢性心力衰竭(CHF)是一組復(fù)雜的臨床綜合征,是多種心臟疾病的終末期表現(xiàn)。ADR是一種廣譜高效的蒽醌類腫瘤化療藥物,對白血病、淋巴瘤等多種腫瘤的化療效果良好。長期大劑量使用會引起中毒性心肌炎、心肌病和心律失常,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的心力衰竭[1]。在近幾年關(guān)于治療慢性心衰藥物的研究報道中,大多數(shù)是附子干姜配伍在抗氧化應(yīng)激,凋亡等方面的研究,對慢性心衰作用的發(fā)生機(jī)制并不明確。本實(shí)驗(yàn)通過附子干姜配伍探究其治療ADR致慢性心衰的機(jī)制。現(xiàn)報告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物及分組 SD大鼠,雌雄各半,體質(zhì)量200~220g,由上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限責(zé)任公司[SCXK(滬):2007-0005]提供。自由飲水,室溫(20±2)℃,濕度50%~60%。SD大鼠60只,隨機(jī)分為6組,每組10只,即對照組、模型組、附子高劑量組(3.3g/kg)、附子低劑量組(1.65g/kg)、附子干姜(1∶1)高劑量組(6.7g/kg)、附子干姜(1∶1)低劑量組(3.3g/kg)。對照組及模型組在造模同時每日灌胃0.9%氯化鈉注射液,兩附子組,附子干姜(1∶1)組等體積灌胃給藥,每日1次,連續(xù)16d,給藥體積1mL/100g。
1.2 試劑與儀器 附子(黑順片)、干姜原藥材購于南京解放軍第四五四醫(yī)院藥劑科,質(zhì)量符合《中國藥典》2010版一部規(guī)定;注射用鹽酸ADR,浙江海正藥業(yè)股份有限公司,批號:111003;內(nèi)參一抗(β-Actin),Immunoway;二抗(羊抗兔IgG-HRP),Jackson,批號111-035-003;Noradrenaline(NE)測定試劑盒、Endothelin 1(ET-1)測定試劑盒、Na+-K+-ATPase測定試劑盒,南京建成生物工程研究所;全蛋白抽提試劑盒,南京凱基生物科技發(fā)展有限公司);ECL檢測試劑盒,南京鷺飛生物技術(shù)有限公司。附子高劑量:稱取附子500g,加10倍量水浸泡30min,煎煮1h過濾,連續(xù)煎煮3次,合并3次濾液,于水浴鍋上濃縮至1.5L,即每mL相當(dāng)于生藥0.33g。附子低劑量:取附子高劑量,稀釋1/2。附子干姜(1∶1)高劑量:稱取附子、干姜各500g,加10倍量水浸泡30min,煎煮1h過濾,連續(xù)煎煮3次,合并3次濾液,于水浴鍋上濃縮至1.5L,即每mL相當(dāng)于生藥0.67g。附子干姜(1∶1)低劑量:取附子干姜高劑量,稀釋1/2,得附子干姜水煎液低劑量。電子天平,天津市天馬儀器廠,型號TD6001;分析天平,上海精科天美科學(xué)儀器有限公司,型號FA1204B;華東電子酶標(biāo)儀,南京華東電子集團(tuán)醫(yī)療裝備有限責(zé)任公司,型號DG5033A;Western電泳儀,美國Bio-Rad,型號164-5051;PVDF膜,PALL,型號65421;高速冷凍離心機(jī),美國科俊儀器公司,型號SH03014;電熱恒溫干燥箱,上海潤東榮豐科學(xué)儀器有限公司,型號101-AS-3;多用脫色搖床,江蘇金壇市正基儀器廠,型號HY-4。
1.3 模型制備 參照文獻(xiàn)進(jìn)行改進(jìn)[2],采用鹽酸ADR造模,腹腔注射鹽酸ADR,劑量分別為1,1.5,2,2.5mg/kg,每個劑量給藥2次,共8次,累計劑量14mg/kg,隔日1次,持續(xù)16d。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法 Western Blot方法測定:JP2的蛋白表達(dá)參照文獻(xiàn)[3-4]將樣本進(jìn)行SDS-PAGE凝膠電泳。經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳分離后,蛋白質(zhì)采用濕電轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉液封閉(室溫,1h),棄去封閉液。按約0.1mL/cm2的量加入封閉液和適量一抗junctophilin2抗體(abcam公司,ab110056)、β-actin(abcam公司,ab8227)抗體(1∶4000)。將膜與HRP結(jié)合的二抗(辣根過氧化酶標(biāo)記抗體,二抗用封閉液1:5000稀釋)室溫下?lián)u蕩孵育用PBST充分洗膜,漂洗5次,每次5min。采用ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒,顯影定影,對膠片灰度掃描。應(yīng)用BIO-RAD圖像分析軟件對Western blot雜交條帶進(jìn)行掃描,以JP2蛋白條帶灰度值與β-actin條帶灰度值比值表示組織中JP2蛋白表達(dá)水平。
1.5 指標(biāo)的檢測 血清中NE、ET-1測定:灌胃給藥第17日,頸總動脈取血3000r/min,離心10min,取血清,采用Elisa法測定血清中NE、ET-1的含量。心臟組織中Na+-K+-ATPase活性測定:稱取心臟,制成10%的組織勻漿,2500r/min,離心10min,取上清,采用Elisa法測定心臟組織勻漿中Na+-K+-ATPase的活性。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行單因素方差分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以(±s)表示,組間進(jìn)行t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 附子干姜配伍對心衰大鼠血漿中NE和ET-1、心臟組織中Na+-K+-ATPase含量的影響 見表1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與模型組相比,附子干姜(1∶1)高劑量組NE含量顯著降低,附子高劑量組,附子干姜(1∶1)高及低劑量組ET-1的含量顯著降低,心臟組織中Na+-K+-ATPase附子高劑量組,附子干姜(1∶1)高、低劑量組顯著升高,其中附子干姜(1∶1)高劑量組變化更為顯著(均P<0.05或P<0.01)。
表1 附子干姜對心衰大鼠心臟組織中Na+-K+-ATPase和血清NE、ET含量影響(±s)

表1 附子干姜對心衰大鼠心臟組織中Na+-K+-ATPase和血清NE、ET含量影響(±s)
與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。下同。
分組 n對照組 10模型組 10附子高劑量組 10 Na+-K+-ATPase(U/mgprot)NE(ng/L)ET-1(ng/L)0.81±0.15** 73.28±10.43*39.86±3.23**0.34±0.09 87.84±3.14 51.17±2.96 0.45±0.07* 80.63±8.63 43.21±5.12*附子低劑量組 10 0.43±0.08 83.55±7.90 44.92±5.45附子干姜(1∶1)高劑量組 10 0.68±0.10** 76.10±8.34*43.28±3.12**附子干姜(1∶1)低劑量組 10 0.50±0.09* 79.40±9.51 45.40±3.29*
2.2 附子干姜配伍對心衰大鼠心臟組織中JP2蛋白表達(dá)的影響 見表2。與模型組相比,附子高劑量組,附子干姜(1∶1)高、低劑量組大鼠心臟組織中JP2的蛋白表達(dá)都有所上調(diào),其中附子干姜(1∶1)高劑量組JP2的蛋白表達(dá)上調(diào)更顯著(P<0.01)。
表2 附子干姜對心衰大鼠心臟組織中JP2蛋白表達(dá)影響(±s)

表2 附子干姜對心衰大鼠心臟組織中JP2蛋白表達(dá)影響(±s)
分組 n對照組 10模型組 10附子高劑量組 10 Junctophilin-2(JP2)蛋白表達(dá)1.04±0.03**0.22±0.04 0.58±0.13*附子低劑量組 10 0.42±0.11附子干姜(1∶1)高劑量組 10 0.66±0.05**附子干姜(1∶1)低劑量組 10 0.51±0.09*
心力衰竭時心臟去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的NE再攝取功能遇到障礙,細(xì)胞外間隙NE的長期慢性持續(xù)性蓄積,導(dǎo)致腎上腺素能受體過度激活,并誘導(dǎo)心肌肥厚和心室重構(gòu)[5]。ET-1是機(jī)體內(nèi)一種強(qiáng)烈的縮血管物質(zhì),由血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞等分泌產(chǎn)生。ET-1可促進(jìn)心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等合成和釋放AngⅡ,并可促進(jìn)心臟成纖維細(xì)胞的增殖和膠原的合成。研究發(fā)現(xiàn),慢性心衰可伴有ET-1水平的增高[6]。綜上所述在慢性心衰發(fā)生時,NE和ET-1含量都是有所升高,可以看作它的一種判定指標(biāo)。

圖1 附子干姜對心力衰竭大鼠JP2蛋白表達(dá)的影響
Na+-K+-ATPase廣泛分布于細(xì)胞膜上,在CHF的病理生理過程中,Ca2+調(diào)節(jié)的改變是各種機(jī)制的中心環(huán)節(jié),心肌細(xì)胞膜Na+-K+-ATPase的蛋白水平和活化程度是細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因素。經(jīng)研究表明,CHF時Na+-K+-ATPase活性降低,細(xì)胞內(nèi)Na+升高,Na+-K+交換增強(qiáng),導(dǎo)致線粒體功能障礙,ATP生成減少,依靠能量的質(zhì)膜及肌漿膜Ca2+-ATPase因能量不足不能將肌漿過多的Ca2+泵出或攝入肌漿網(wǎng),致使心肌細(xì)胞出現(xiàn)鈣超載[7]。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中顯示,附子、附子干姜(1∶1)配伍組Na+-K+-ATPase活性都有所增加,其中附子干姜(1∶1)高劑量組活性增加更明顯,這為附子干姜配伍產(chǎn)生的強(qiáng)心作用比附子的更顯著提供了理論依據(jù)。附子干姜配伍的強(qiáng)心作用可能與心臟組織中Na+-K+-ATPase活性變化有關(guān)。
Junctophilin蛋白是維持細(xì)胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/肌質(zhì)網(wǎng)(ER/SR)膜聯(lián)接復(fù)合物的關(guān)鍵分子。研究表明,JP2通過N端附近的重復(fù)MORN結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞膜相互聯(lián)結(jié),并通過C端錨定于肌質(zhì)網(wǎng)[8],JP2是維持二聯(lián)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ),對維持鈣致鈣釋放分子耦聯(lián)效率起著至關(guān)重要的作用[9]。在心肌肥厚和心力衰竭過程中,JP2的表達(dá)水平顯著降低,并且二聯(lián)體結(jié)構(gòu)受到損害[10]。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,附子、附子干姜(1∶1)各劑量組大鼠心臟組織中JP2蛋白表達(dá)上調(diào),其中附子干姜(1∶1)高劑量組大JP2蛋白表達(dá)上調(diào)更顯著,其強(qiáng)心機(jī)理可能與JP2蛋白表達(dá)上調(diào)有關(guān)。
[1]李書國,毛小波,張峰,等.阿霉素誘導(dǎo)慢性充血性心力衰竭模型制作的改良方案[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2006,16(7):415-418.
[2]吳運(yùn)香,張野,謝春林,等.SD大鼠阿霉素慢性心力衰竭模型的建立與評價[J].中國藥理學(xué)通報,2011,27(8):1170-1173.
[3]韓晶,吳昊迪,王其偉,等.心肌細(xì)胞橫管的形態(tài)發(fā)生:Junctophilin-2的作用[J].中國科學(xué):生命科學(xué),2013,43(9):738-744.
[4]謝玉平,陳必義,王烈成.心肌肥厚或心肌衰竭中junctophilin-2和caveolin-3的表達(dá)變化[J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2011,46(7):623-626.
[5]靳文英,喬正國,鄭春華,等.阿霉素誘導(dǎo)的心力衰竭小鼠心臟去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)變化[J].中國循環(huán)雜志,2013,28(6):458-462.
[6]謝亞芹,彭玉娟.慢性心力衰竭大鼠心肌纖維化時血漿內(nèi)皮素-1的動態(tài)變化[J].承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2013,30(5):367-369.
[7]朱智德.養(yǎng)心通脈方對異丙腎上腺素心衰大鼠防治機(jī)理的研究[D].武漢:湖北中醫(yī)藥大學(xué),2012.
[8]Garbino A,Wehrens XH.Emerging Role of Junctophilin-2 as a Regulator of Calcium Handling in the Heart[J].Acta Pharmacological Sinica,2010,31(9):1019-1021.
[9]馬元良,黎榮昌,吳昊迪,等.Junctophilin-2表達(dá)下調(diào)介導(dǎo)心肌細(xì)胞興奮—收縮耦聯(lián)結(jié)構(gòu)與功能的重塑[J].中國分子心臟病學(xué)雜志,2013,13(3):543-547.
[10]van Oort RJ,Garbino A,Wang W,et al.Disrupted junctional membrane complexes and hyperactive ryanodine receptors after acute junctophilin knockdown in mice[J].Circulation,2011,123(9):979-988.
Study on the Compatibility of Aconite and Dried Ginger Treating Rats with Adriamycin-induced Chronic Heart Failure
LIANG Tao,GEN Shan,ZHOU Lingling,et al.
Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu,Nanjing 210023,China
Objective:To study the compatibility of aconite and dried ginger treating rats with adriamycin-induced chronic heart failure and to explore its mechanism.Methods:Hydrochloride adriamycin injection was applied to establish an chronic heart failure animal model.SD rats were randomly divided into 6 groups:normal group,model group,aconite high and low dose groups(3.3,1.65g/kg),and aconite and dried ginger(1∶1)high and low dose groups(6.7,3.3g/kg).The content of NE and ET-1 in rat serum and activity of Na+-K+-ATPase in cardiac tissue were detected by ELISA.JP2 protein expression in heart tissue was detected by western blot.Results:Compared with model group,the levels of NE and ET-1 in serum significantly decreased while the activity of Na+-K+-ATPase and expression of Junctophilin-2(JP2)protein in cardiac tissue significantly increased.Compatibility of aconite and dried ginger(1∶1)had more significant effect on the high dose group.Conclusion:Compatibility of aconite and dried ginger treating adriamycin-induced chronic heart failure may relate to increasing activity of Na+-K+-ATPase and enhancing expression of Junctophilin-2(JP2)protein.
Aconite;Dried ginger;Adriamycin;Heart failure
R285.5
A
1004-745X(2014)10-1821-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.018
2014-07-02)
南京中醫(yī)藥大學(xué)國家基金預(yù)研基金科研課題(12XYY08)