姜黃素減輕心肌缺血-再灌注損傷的實(shí)驗(yàn)研究

蘇曉蓉 廖 偉 劉建生

姜黃素減輕心肌缺血-再灌注損傷的實(shí)驗(yàn)研究

蘇曉蓉 廖 偉 劉建生

目的 觀察姜黃素（Curcumin，Cur）對(duì)心肌缺血-再灌注損傷模型大鼠的保護(hù)作用。方法 選取健康雄性SD大鼠，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康碾S機(jī)分為對(duì)照組（Con)、缺血-再灌注損傷模型組(I/R)、姜黃素干預(yù)組(Cur)。其中Cur組大鼠進(jìn)行Cur灌胃，每天200 mg/kg。其余各組采用等體積的生理鹽水，共4周。末次給藥24 h內(nèi)，對(duì)照組開胸置縫線而小結(jié)扎。對(duì)于模型組和Cur干預(yù)組，采取手術(shù)結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支30 min，隨后松開結(jié)扎線120 min，以建立急性心肌缺血-再灌注損傷模型。于不同時(shí)段測(cè)定心功能指標(biāo)，包括左室收縮壓(left ventricular systolic pressure，LVSP)、左室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pressure，LVDEP)、左室內(nèi)壓上升/下降的最大速率(±dp/dtmax)。同時(shí)在造模成功后2 h密切觀察心肌梗死指標(biāo)如肌酸磷酸激酶(CK-MB)、肌鈣蛋白I的水平，同時(shí)測(cè)定心肌梗死面積。結(jié)果 與缺血前相比，再灌注2 h后I/R組的LVSP、±dp/dtmax降低，LVEDP升高（P＜0.05）。與I/R組相比，Cur組LVSP、±dp/dtmax升高，LVEDP降低（P＜0.05）。此外，心肌梗死面積以及CK-MB和cTnl均低于I/R組（P＜0.05）。結(jié)論 姜黃素可以改善心臟收縮舒張功能，減少心肌酶水平和心肌梗死面積。

心肌缺血-再灌注；姜黃素；保護(hù)作用

心肌缺血-再灌注損傷(myocardial ischemia/reperfusion injury，MIRI)指各種因素導(dǎo)致的短時(shí)間內(nèi)心肌血液供應(yīng)不足或中斷，隨后又恢復(fù)血供，從而引起原缺血心肌出現(xiàn)更加嚴(yán)重的損傷[1-2]。因此尋求有效地減輕MIRI的藥物，對(duì)防治缺血性心肌病以及心肌梗死疾病具有重要意義。研究顯示，多種藥物可誘導(dǎo)心肌組織中內(nèi)源性活性物質(zhì)的釋放，從而發(fā)揮對(duì)MIRI的保護(hù)作用。姜黃素（Curcumin，Cur）是一種從姜黃根部提煉出的一種植物多酚，具有抗氧化應(yīng)激損傷的作用，同時(shí)也能通過(guò)抑制NF-κB的激活，從而保護(hù)肺缺血-再灌注所致的肺細(xì)胞凋亡[3-4]。本研究通過(guò)建立大鼠急性心肌缺血-再灌注損傷模型，觀察姜黃素對(duì)缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用，從而為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般材料 健康成年雄性SD大鼠購(gòu)自南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。體質(zhì)量250～280 g，飼養(yǎng)期間自由飲水。實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物禁食12 h。姜黃素購(gòu)自Sigma（純度＞98%），CK-MB和CTnI試劑盒分別購(gòu)自上海科華生物技術(shù)有限公司和美國(guó)DPC公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 大鼠隨機(jī)分為3組(n=10)：對(duì)照組(或假手術(shù)組，Con)、缺血-再灌注損傷模型組(I/R)和姜黃素組（Cur）。對(duì)照組大鼠頸靜脈靜推同等體積生理鹽水，10 min后開胸左冠狀動(dòng)脈只置縫線結(jié)扎。I/R組除了注射生理鹽水之外，同時(shí)手術(shù)打開胸腔，結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支30 min，隨后再灌注120 min；Cur干預(yù)組在I/R基礎(chǔ)上進(jìn)行Cur溶液灌胃，每天200 mg/kg。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 10.0軟件分析數(shù)據(jù)，并采用one way ANOVA進(jìn)行組間比較，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 心功能比較 與對(duì)照組相比，I/R組大鼠再灌注2 h后LVSP、±dp/dtmax明顯降低，而LVEDP相對(duì)增高（P＜0.05）。與I/R組比較，Cur干預(yù)后組LVSP、±dp/dtmax均升高，而LVEDP減低（P＜0.05）。

2.2 心肌損傷情況 與對(duì)照組相比，I/R模型組大鼠心肌梗死面積明顯增高，同時(shí)，血清中CK-MB和CTnl也高于對(duì)照組升高。Cur處理后，心肌梗死面積以及CK-MB和cTnl明顯降低（P＜0.05，見(jiàn)表1）。

表1 各組心肌酶水平比較

3 討論

心肌酶CK-MB、CTn 1在心肌梗死發(fā)生后即可釋放至血液中，是評(píng)價(jià)心肌梗死的敏感可靠指標(biāo)[5]。由于心肌細(xì)胞受損，因此可出現(xiàn)心臟外形、室壁厚度以及收縮舒張功能的改變[6]。為了評(píng)價(jià)姜黃素對(duì)梗死后心肌酶學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)以及梗死面積的保護(hù)作用，本研究通過(guò)建立動(dòng)物模型對(duì)其進(jìn)行了探討。結(jié)果顯示，缺血-再灌注損傷模型組大鼠與對(duì)照組相比，LVSP、±dp/dtmax降低，LVEDP升高，這表明在缺血-再灌注損傷發(fā)生后，心肌收縮和舒張功能明顯下降。此外，心肌梗死面積也相對(duì)對(duì)照組增加，反應(yīng)心肌損傷的特異性指標(biāo)CK-MB、CTnI也明顯升高。對(duì)于缺血-再灌注損傷的藥物治療，往往是通過(guò)藥物誘導(dǎo)機(jī)體合成和分泌一系列生物活性分子如緩激肽等，最終通過(guò)復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)途徑而發(fā)揮對(duì)心臟缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用[7]。大量的體內(nèi)外以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明藥物干預(yù)可有效保護(hù)心肌缺血-再灌注損傷，主要包括減少心肌梗死面積，控制心率失常的發(fā)生，改善心臟功能等多個(gè)緩解[8-9]。在本研究過(guò)程中，通過(guò)預(yù)先給予姜黃素處理SD大鼠，隨后建立急性缺血-再灌注損傷模型。結(jié)果顯示，姜黃素處理能明顯降低大鼠的心肌梗死面積，降低血清中CK-MB和CTnI的水平，也能升高LVSP和±dp/dtmax，降低LVEDP，表明姜黃素能降低缺血-再灌注大鼠的心肌梗死面積，改善心功能，最終發(fā)揮對(duì)心肌缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用。

[1] Chi NC,Karliner JS.Molecular determinants of responses to myocardial ischemia/reperfusion injury:focus on hypoxia-inducible and heat shock factors[J].Cardiovasc Res,2004,61(3):437-447.

[2] Lehr HA,Menger MD,Messmer K.Impact of leukocyte adhesion on myocardial ischemia/reperfusion injury:conceivable mechanisms and proven facts[J].J Lab Clin Med,1993,121(4):539-545.

[3] 譚毅,伍麗娜,杜曉東.姜黃素對(duì)大鼠肺缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2011,17(11):45-47.

[4] Kawanishi N,Kato K,Takahashi M,et al.Curcumin attenuates oxidative stress following downhill running-induced muscle damage[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,441(3):573-578.

[5] Rentoukas E,Tsarouhas K,Tsitsimpikou C,et al.The prognostic impact of allopurinol in patients with acute myocardial infarction undergoing primary percutaneous coronary intervention[J].Int J Cardiol,2010,145(2):257-258.

[6] Otani H.Reactive oxygen species as mediators of signal transduction in ischemic preconditioning[J].Antioxid Redox Signal,2004,6(2):449-469.

[7] Hamacher-Brady A,Brady NR,Gottlieb RA.The interplay between prodeath and pro-survival signaling pathways in myocardial ischemia/ reperfusion injury:apoptosis meets autophagy[J].Cardiovasc Drugs Ther,2006,20(6):445-462.

[8] Moens AL,Claeys MJ,Timmermans JP,et al.Myocardial ischemia/ reperfusion-injury,a clinical view on a complex pathophysiological process[J].Int J Cardiol,2005,100(2):179-190.

[9] Scapagnini G,Colombrita C,Amadio M,et al.Curcumin activates defensive genes and protects neurons against oxidative stress[J].Antioxid Redox Signal,2006,8(3-4):395-403.

10.3969/j.issn.1009-4393.2014.33.006

江西 330006 南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院 （蘇曉蓉 廖偉 劉建生）341000 贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院（蘇曉蓉 劉建生） 贛州市衛(wèi)生局（廖偉）

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