大黃酚對腦缺血再灌注小鼠心臟組織過氧化氫及過氧化氫酶的影響※

王四海 郭 楨 張秀敏 韓培天 溫塘芳 王 樹

(河北北方學院附屬第二醫院心胸外科，河北 宣化 075100)

大黃酚對腦缺血再灌注小鼠心臟組織過氧化氫及過氧化氫酶的影響※

王四海 郭 楨1張秀敏 韓培天 溫塘芳 王 樹2

(河北北方學院附屬第二醫院心胸外科，河北 宣化 075100)

目的研究大黃酚(chrysophanol，Chry)對腦缺血再灌注(IR)后小鼠心臟組織中過氧化氫(H2O2)及過氧化氫酶(CAT)的影響，探討大黃酚對腦缺血再灌注后對心臟損傷的保護作用機制。方法取昆明種小鼠80只，3.5%水合氯醛麻醉后，制備小鼠IR模型。將造模成功的74只小鼠隨機分為5組，藥物組(IR+Chry)45只，分為高、中、低劑量3個組，各15只，模型組15只，假手術組14只。藥物組于缺血前30min 分別腹腔注射大黃酚10.0、1.0、0.1mg/kg；模型組于缺血前30min 腹腔注射溶劑10mL/kg；假手術組只進行手術，但不進行IR，腹腔注射溶劑10mL/kg。模型組和藥物組小鼠恢復血供后10min快速斷頭處死，取心臟組織，制成10% 心臟組織勻漿，測定小鼠心臟組織中H2O2含量和CAT活力。結果與假手術組比較模型組小鼠心臟組織內H2O2含量明顯增加﹙P<0.05)，心臟組織內CAT活力明顯降低﹙P<0.05)；與模型組比較高劑量大黃酚組、中劑量大黃酚組小鼠心臟組織內H2O2含量明顯減少(P<0.01)。與模型組比較高劑量大黃酚組小鼠心臟組織內CAT活力明顯提高(P<0.01)。結論大黃酚對腦IR心臟損傷的保護作用可能通過提高心臟組織中CAT活力起作用。

腦缺血再灌注；心臟損傷；預防和控制；大黃酚；過氧化氫；過氧化氫酶

大黃酚(chrysophanol，Chry)是蓼科植物掌葉大黃(Rheum palmatum L.)根中游離蒽醌衍生物，有研究表明Chry對腦缺血再灌注(IR)所致小鼠記憶功能損傷有明顯保護作用[1]，但關于Chry對腦IR引起心臟損傷的保護作用的報道少見。我們擬通過觀察Chry對腦IR后小鼠心臟組織中過氧化氫(H2O2)含量及過氧化氫酶(catalase，CAT)活力變化的影響，探討Chry對腦IR心臟損傷的保護作用機制，為其應用于臨床治療腦血管疾病引起的心臟組織損傷的保護作用提供參考。

1 材料與方法

1.1 動物與試劑

1.1.1 動物 昆明種小鼠80只，體質量(28±2)g，雌雄不拘，中國醫學科學院北京藥物研究所提供，許可證號：(京)2004200012。

1.1.2 藥物與試劑 Chry(中國藥品生物制品檢定所，純度≥98%，批號110796-200412)，實驗前用N，N-dimethyl-Formamide溶解，聚山梨酯-80助溶，0.9%氯化鈉注射液稀釋至所需濃度。N，N-dimethyl-Formamide：聚山梨酯-80∶0.9% 氯化鈉注射液為1∶1∶8。CAT可見光試劑盒及H2O2試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.1.3 儀器 FSH-2內切式組織可調高速勻漿器(江蘇大地自動化儀器廠)；LabTech全自動紫外可見分光光度計(北京萊伯泰科儀器有限公司)；二列六孔電熱恒溫水浴鍋(北京精科華瑞儀器有限公司)；Sigma3K30高速冷凍離心機(德國Sigma公司)。

1.2 方法

1.2.1 造模 3.5%水合氯醛(10mL/kg，腹腔注射)麻醉小鼠，仰臥位固定，自胸骨柄到下頜骨間行5～8 mm正中縱向切口，分離兩側頸總動脈，分離后用液體石蠟浸泡過的黑色手術線穿過左右二側頸總動脈，盡量恢復兩側頸總動脈到原位，黑色手術線在氣管上方打松反手結，結的松緊以不壓迫氣管為宜。在每側頸總動脈上方的黑線上穿過一條用液體石蠟浸泡過白色手術線，按文獻[2]方法埋線后縫合切口。術后48 h將頸下部黑色手術線拉緊，阻斷兩側頸總動脈造成大腦缺血狀態，5min后輕拉兩側白色手術線，使頸總動脈恢復血液再灌注[1]。

1.2.2 實驗分組 造模成功74只，術后48 h將清醒、活動正常的造模成功的74只小鼠隨機分為5組，藥物組(IR+Chry)45只，分為高、中、低劑量3個組各15只，于缺血前30min 分別腹腔注射Chry 10.0、1.0、0.1mg/kg；模型組15只，于缺血前30min 腹腔注射溶劑10mL/kg；假手術組14只，進行手術，但不進行腦IR，腹腔注射溶劑10mL/kg。1.2.3 小鼠心臟組織內H2O2含量及CAT活力的測定 模型組和藥物組小鼠恢復血供后10min快速斷頭處死，在0.9%氯化鈉注射液冰塊上迅速取心臟組織，4 ℃ 0.9%氯化鈉注射液沖洗，濾紙吸干，置于1mL離心管內，并置于Forma-86c ULT 冰柜內冷凍貯存。實驗時取出制成10% 心臟組織勻漿，3500～4 000r/min，-4 ℃低溫離心10min后取適量上清液測定H2O2含量和CAT活力。每mg組織蛋白每s分解1μmoL的H2O2的量為一個CAT活力單位。

2 結 果

2.1 各組心臟組織中H2O2含量比較 見表1。

組 別n劑量(mg/kg)H2O2假手術組14-40．1±9．9模型組15-50．0±10．3?高劑量大黃酚組1510．021．6±7．2△中劑量大黃酚組151．031．2±9．2△低劑量大黃酚組150．151．2±10．1

與假手術組比較，*P<0.05；與模型組比較，△P<0.01

由表1可見，與假手術組比較模型組小鼠心臟組織內H2O2含量明顯增加﹙P<0.05)；與模型組比較高劑量大黃酚組、中劑量大黃酚組小鼠心臟組織內H2O2含量明顯減少(P<0.01)。

2.2 各組心臟組織中CAT活力比較 見表2。

組 別n劑量(mg/kg)CAT假手術組1412．1±3．5模型組156．0±4．2?高劑量大黃酚組1510．010．2±5．3△中劑量大黃酚組151．05．6±3．9低劑量大黃酚組150．15．3±1．2

與假手術組比較，*P<0.05；與模型組比較，△P<0.01

由表2可見，與假手術組比較模型組小鼠心臟組織內CAT活力明顯降低(P<0.05)；與模型組比較高劑量大黃酚組小鼠心臟組織內CAT活力明顯提高(P<0.01)。

3 討 論

急性缺血性腦血管疾病是老年人的常見病、多發病，發病后，可導致某些器官功能損傷甚至衰竭，進而發生多個器官功能損傷甚至衰竭，是老年缺血性腦血管疾病患者死亡和致殘的主要原因，其中心、肝、肺、腎、胃腸道容易受累，表現為心肌梗死，肝細胞水腫、體積增大，肺水腫，急性胃黏膜病變，腎衰竭及代謝等系統或器官的損傷，病死率與器官衰竭數目呈正相關，尤其是引起的心肌損傷，后果更嚴重。因此，積極探討腦缺血疾病引起的多器官損傷的中藥單體藥物治療和預防具有重大醫學價值和社會意義。

多數學者研究后認為腦缺血后再灌注可引腦組織損傷加重，與腦缺血時間及再灌注時間無相關[3]。缺血性腦血管疾病患者生病后，導致多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)。引起MODS的病因很多，往往是綜合性的、多因素的。現代研究表明有以下一些因素：嚴重創傷、燒傷和大手術后，低血容量休克，敗血癥及嚴重感染，大量輸液、輸血及藥物使用不當，毒物和中毒等。MODS的威脅日漸突出，目前是ICU內導致患者死亡最主要的原因之一，也是創傷及感染后最嚴重的并發癥之一，對患者預后影響明顯。如何提高其診斷和救治水平，已是當務之急，尤其是當今發病率很高的腦缺血性疾病發生后而引起的MODS，如何預防其發生，如何對各組織起到保護作用，是研究的必然趨勢。

有研究認為，Chry對腦IR損傷所造成的其他組織、器官損傷有較強的保護作用，可減輕心肌、腎臟等器官因腦缺血所引起的損傷[4-5]。本研究結果表明，Chry可增強腦IR小鼠心臟組織中CAT活性，促進H2O2分解，減少心臟組織中H2O2含量，進而減少氧自由基的生成及脂質過氧化反應。H2O2是活躍的強氧化劑，能通過氧化反應破壞細胞新陳代謝產生一系列新的氧化性活躍物質—自由基，而CAT是細胞內抗氧化酶，能夠消除細胞新陳代謝的副產物—H2O2。

通過本研究結果，我們認為Chry可增強腦IR損傷后心臟組織中CAT活性，減少心臟組織中H2O2含量，從而發揮IR后心臟損傷的保護作用，可為Chry的基礎研究及臨床應用提供有益的參考。

[1]王樹，張丹參，張力，等.大黃酚對腦缺血再灌注小鼠記憶功能的保護作用[J].中國老年學雜志，2009，29(15)：1934-1936.

[2]Himori N，Watanabe H，Akaike N，et al.Cerebral ischemia model with conscious mice：involvement of NMDA receptor activation and derangement of learning and memory ability[J].J Pharmacol Meth，1990，23：311-327.

[3]韓敏，劉艷凱，薛茜.腦缺血再灌注損傷的研究進展[J].河北北方學院學報：醫學版，2006，23(5)：75-78.

[4]李建生，趙君玟，郭盛典，等.補腎活血、瀉下及開竅活血方藥對老齡大鼠腦缺血再灌注心肌損傷的保護作用[J].北京中醫藥大學報，2001，24(3)：26-28.

[5]李春杰，余柏林.心肌缺血再灌注損傷機制研究進展[J].人民軍醫，2004，47(1)：47-49.

(本文編輯：董軍杰)

Effectsofchrysophanolonhydrogenperoxideandcatalaseincerebralischemiareperfusionmicehearttissue

WANGSihai*,GUOZhen,ZHANGXiumin,etal.

*DepartmentofCardiothoracicSurgery,theSecondAffiliatedHospitalofHebeiNorthUniversity,Hebei,Xuanhua075100

ObjectiveTo study the effects of chrysophanol on hydrogen peroxide and catalase in cerebral ischemia reperfusion mice heart tissue and further analyze the related mechanisms of protective effects on heart injury induced by cerebral ischemia reperfusion.MethodsCerebral ischemia reperfusion models of mice were prepared with 90kunming mice anesthetized by 3.5% chloral hydrate.The models of 74 mice that prepared successfully were randomly divided into five groups: sham-operated group(14 mice, operate but not do cerebral ischemia reperfusion ), model group(I-R, 15mice, operate and do cerebral ischemia reperfusion), high dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 10mg/kg), middle dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 1mg/kg), low dose chrysophanol group(I-R+Chry, 15mice, ip 0.1mg/kg).Mice of model group and chrysophanol group were beheaded quickly when blood flow is restored after ten minutes, and then heart tissues were taken out of beheaded mice to make 10% heart homogenate.Content of H2O2and CAT activities in heart were measured.ResultsCompared with control group H2O2content in mice heart tissue of model group increased significantly, CAT activity obviously reduced in the heart tissue, the difference was statistically significant (P<0.05); Compared with model group, H2O2content in the heart tissue of mice of high dose chrysophanol group and middle dose chrysophanol group decreased significantly, the difference was statistically significant (Chry 10.0, Chry 1.0mg/kg,P<0.01).Compared with model group CAT activities of heart in high dose chrysophanol group increased significantly, the difference was statistically significant (Chry 10.0mg/kg,P<0.01).ConclusionProtective effects of chrysophanol on heart injury of cerebral ischemia reperfusion can be affected by increasing the activity of CAT in heart tissue.

Cerebral ischemia reperfusion; Heart injury; Prevention and control; Chrysophanol； Hydrogen peroxide; Catalase

※ 項目來源：張家口市2012年度科學技術研究與發展計劃項目(編號：1221015D)

王四海(1970—)，男，副主任醫師，碩士。研究方向：從事多器官損傷保護研究。

R-332；R287；R542；R654.2

A

1002-2619(2014)11-1710-03

2014-05-30)

1 河北省宣化縣新型農村合作醫療管理辦公室，河北 宣化 075100

2 河北北方學院藥學系，河北 張家口 075000