黃精多糖對小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶活性的影響

于曉婷 王玉勤 吳曉嵐 崔培紅 何曉明 張廣新

·實驗研究·

黃精多糖對小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶活性的影響

于曉婷 王玉勤 吳曉嵐 崔培紅 何曉明 張廣新

目的 研究黃精多糖對小鼠心肌組織Ca泵(Ca2+-ATP酶)活性的影響。方法 72只昆明種小鼠隨機分為對照組和黃精多糖低、劑量組、黃精多糖高劑量組, 每組24只。經口灌胃4周, 將三組小鼠分別于安靜時、力竭即刻、力竭恢復24 h三種狀態下斷頭處死, 測定心肌組織中Ca2+-ATP酶的活性。結果 力竭即刻及力竭恢復24 h, 黃精多糖高劑量組Ca2+-ATP酶活性分別為(1.09±0.08)、(0.58±0.07), 明顯高于對照組和低劑量組(P＜0.01)。結論 黃精多糖可維持細胞膜內外Ca2+的分布平衡,效果以高劑量黃精多糖最佳。

小鼠；黃精多糖；心肌；Ca泵

心肌細胞內Ca2+是介導心肌細胞興奮-收縮偶聯的關鍵因素。最近許多研究人員一致觀察到, 肌肉運動性疲勞發生時, 細胞內Ca2+的轉移幅度下降［1］。Ca2+的轉移是指肌質網Ca2+的釋放和Ca2+的重攝取。肌質網Ca2+的釋放幅度下降導致胞漿中的 Ca2+不足, 引起興奮收縮偶聯, 從而影響肌絲的滑行［2］。黃精是一種傳統名貴中藥, 屬多年生草本植物。黃精多糖是黃精化學組成的一個重要部分, 也是黃精主要生物學活性成分之一［3］。有資料表明, 黃精多糖具有抗疲勞作用［4］。本研究將進一步探討黃精多糖對心肌細胞Ca2+-ATP酶活性的影響, 為其臨床運用提供實驗依據?，F報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 昆明種小鼠72只, 體重18～22 g, 雌雄各半,由沈陽醫學院實驗動物中心提供, 動物許可證號為SCXK (遼)2010-0001。所有小鼠均適應性喂養2周, 自由攝水,標準飼料喂養, 明暗周期為12 h(7：00～19：00), 溫度控制在(23±2)℃, 相對濕度(55±5)%。

1.1.2 藥品 黃精多糖(濃度50%)購自陜西楊凌東科麥迪森制藥有限公司； Ca2+-ATP酶檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所；721E型可見光分光光度計購自上海光譜儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 分組 將72只實驗昆明種小鼠隨機分為對照組、黃精多糖低劑量組、黃精多糖高劑量組, 每組24只, 雌雄各半。

1.2.2 動物給藥 黃精多糖低劑量濃度為500 mg/kg, 黃精多糖高劑量濃度為1000 mg/kg, 按0.1 ml/10 g體重灌胃, 1次/d,連續4周, 對照組給予等體積生理鹽水灌胃。

1.2.3 取材與指標觀察 給藥4周后, 將三組小鼠分別于安靜時、力竭即刻(小鼠沉入水面下10 s, 不能自主浮出水面,且放在平板上無法完成翻正反射為力竭標準), 力竭恢復24 h三種狀態下, 斷頭處死, 取心肌組織低溫勻漿, 離心取上清液用于指標檢測。按試劑盒說明, 利用分光光度法測定小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶指標。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數 ± 標準差(s)表示, 采用t檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 黃精多糖對安靜狀態下小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響 安靜狀態下Ca2+-ATP酶的活性, 黃精多糖高劑量組明顯高于對照組(P＜0.01), 黃精多糖低劑量組也明顯高于對照組(P＜0.05), 黃精多糖高劑量組Ca2+-ATP酶活性明顯高于黃

表1 黃精多糖對安靜狀態下三組小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響比較(s)

表1 黃精多糖對安靜狀態下三組小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響比較(s)

注：與對照組比較,aP＜0.05,bP＜0.01；與黃精多糖低劑量組比較,cP＜0.01

?

2.2 黃精多糖對力竭即刻小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響力竭運動即刻Ca2+-ATP酶活性, 黃精多糖高劑量組和黃精多糖低劑量組均明顯高于對照組(P＜0.01), 黃精多糖高劑量組Ca2+-ATP酶活性高于黃精多糖低劑量組, 但差異無統計學意義(P＞0.05)。見表2。

表2 黃精多糖對力竭即刻三組小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響比較(s)

表2 黃精多糖對力竭即刻三組小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響比較(s)

注：與對照組比較,aP＜0.01；與黃精多糖低劑量組比較,bP＞0.05

?

2.3 黃精多糖對力竭恢復24 h小鼠心肌組織Ca2+-ATP酶的影響 力竭恢復24 h Ca2+-ATP酶活性, 黃精多糖低劑量組和黃精多糖高劑量組明顯高于對照組(P＜0.01), 黃精多糖高劑量組Ca2+-ATP酶活性明顯高于黃精多糖低劑量組(P＜0.01)。見表3。

表3 黃精多糖對力竭恢復24 h三組小鼠心肌組織的Ca2+-ATP酶影響比較(s)

表3 黃精多糖對力竭恢復24 h三組小鼠心肌組織的Ca2+-ATP酶影響比較(s)

注：與對照組比較,aP＜0.01；與黃精多塘低劑量組比較,bP＜0.01

?

3 小結

ATP酶是存在于組織細胞及細胞器生物膜上的一種蛋白酶, 其在物質運送、能量轉換、信息傳遞以及維持細胞膜的完整、組織代謝等方面具有重要的意義, 可作為代謝紊亂及損傷組織恢復能力的可靠指標［5］。ATP酶是逆離子梯度進行細胞膜內外轉運的離子泵, 其中較為重要的有Ca2+-ATP酶。Ca2+-ATP酶是廣泛分布在機體內的生物膜酶系統, 可通過水解ATP維持膜內外離子平衡, 在物質運送、能量轉換以及信息傳遞方面具有重要作用［6,7］。運動應激后, 細胞膜對Ca2+的通透性增高, Ca2+內流增加, 細胞內Ca2+濃度升高［8］。同時,機體較安靜狀態下能量代謝也增強, ATP分解增加, 次黃嘌呤增加, 為自由基的產生提供了基礎, 自由基增加的同時不僅消耗體內大量的抗氧化酶, 也對Ca2+-ATP酶具有很強的毒性, 導致酶活性的下降［2］。

本研究中, 給藥組小鼠心肌組織中Ca2+-ATP 活性顯著高于對照組, 其中以黃精多糖高劑量組效果顯著。表明黃精多糖能明顯抑制大強度運動小鼠心肌組織中Ca2+-ATP酶活性的降低, 維持細胞膜內外Ca2+的分布平衡。其原因可能有兩個：一方面黃精多糖可以清除心肌組織中過量的自由基,提高抗氧化酶的活性, 維持細胞膜上Ca2+的正常分布與興奮傳導；另一方面黃精多糖可能參與了機體能量的供應, 維持了運動中 ATP 的供給。

［1］ Gyoke S.Effects of repeated titanic stimulation on excitationcontraction coupling in cut muscle fibers of the frog.Physiol Lond, 1993(464):699-710.

［2］ 馬林.高山紅景天素對運動性疲勞大鼠骨骼肌線粒體Ca2+-ATP酶和H+-ATP酶活性及其自由基代謝的影響.西北師范大學, 2013.

［3］ 王西龍, 孫志偉.黃精多糖的研究概況.現代醫藥衛生, 2006, 22(4):54-55.

［4］ 劉詩瓊, 秦曉群, 李世勝.黃精多糖對小鼠抗疲勞作用的實驗研究.中國當代醫藥, 2009, 16(5):31-32, 35.

［5］ 樊凱芳, 唐迎雪, 曹淑霞.三化湯對腦缺血-再灌注老齡大鼠胃腸組織Na+-K+-ATP酶活性及Ca2+-ATP酶活性的影響.時珍國醫國藥, 2009, 20(6):1367-1368.

［6］ Scheiner-Bobis G.The sodium pump.Its molecular properties and mechanics of ion transport.Eur J Biochem, 2002, 269(10):2424-2433.

［7］ Weisser-Thomas J, Kuho H, Hefner CA, et al.The Na+/ Ca2+exchanger/SR Ca2+ATPase transport capacity regulates the contractility of normal and hypertrophied feline ventricular myocytes.J Card Fail, 2005, 11(5):380-387.

［8］ Pogorelov AG, Pogorelova VN, Dubrovkin MI, et al.Analysis of elemental composition(Na/K/Ca)of muscle cells in ischemia in a model of the perfused heart.Tsitologiia, 2000, 42(1):62-65.

Influence of polygahatous polysaccharides on activity of Ca2+-ATP enzyme in cardiac muscle tissue of mice

YU Xiao-ting, WANG Yu-qin, WU Xiao-lan, et al.Liaoning Medical Vocational College, Shenyang 110101, China

Objective To research influence of polygahatous polysaccharides on activity of Ca prmp(Ca2+-ATP enzyme) in cardiac muscle tissue of mice.Methods A total of 72 mice were randomly divided into control group, polygahatous polysaccharides low dose group and polygahatous polysaccharides high dose group, with 24 cases in each group.After lavage or 4 weeks, mice in the three groups were put to death at the time of rest state, at the immediate end of exhaustive exercise and in 24 hours after the end of exhaustive exercise, and their activity of Ca2+-ATP enzyme in cardiac muscle tissue were detected.Results The high dose group had activity of Ca2+-ATP enzyme at the immediate end of exhaustive exercise and in 24 hours after the end of exhaustive exercise as (1.09±0.08) and (0.58±0.07).Those were much higher than the control group and low dose group (P＜0.01).Conclusion Polygahatous polysaccharides can maintain the balance of Ca2+around cell membrane, and high dose can show precise effect.

Mice; Polygahatous polysaccharides; Cardiac muscle; Calcium pump

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.30.213

2015-05-22］

遼寧醫藥職業學院科學研究基金(項目編號：2012Y06)

110101 遼寧醫藥職業學院