人參皂苷Rg1對大鼠急性心肌缺血抗氧化損傷指標及超微結構的影響

張慶勇，陳燕萍，劉芬，陳霞

人參皂苷Rg1對大鼠急性心肌缺血抗氧化損傷指標及超微結構的影響

張慶勇*，陳燕萍，劉芬，陳霞

目的: 研究人參皂苷Rg1對大鼠急性心肌缺血抗氧化損傷指標及超微結構的影響。

方法: 建立大鼠急性心肌缺血模型，大鼠隨機分為假手術組、急性心肌缺血模型組（模型組）、人參皂苷Rg1 5 mg/kg組和人參皂苷Rg1 10 mg/kg組，腹腔注射給藥兩周后取材。氯化三苯基四氮唑（TTC）法測量心肌梗死面積，電子顯微鏡觀察心肌組織超微結構變化，比色法測定大鼠血清超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性，以及丙二醛（MDA）含量。

結果: 與模型組比較，人參皂苷Rg1 5mg/kg組和人參皂苷Rg1 10 mg/kg組可明顯減少心肌梗死面積，減少心肌組織損傷，人參皂苷Rg1 10 mg/kg可明顯提高大鼠血清SOD和GSH-Px活性，降低丙二醛的含量。

結論: 人參皂苷Rg1對急性心肌缺血具有保護作用，抗氧化損傷作用是其保護作用機制之一。

人參皂苷Rg1；心肌缺血；抗氧化損傷指標；超微結構

Methods: The acute ischemia model was established in experimental rats and the animals were randomly divided into 4 groups: Sham operation group, Model group, Ginsenoside-Rg1 5 mg/kg group and Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group. The rats were treated by intraperitoneal injection for 2 weeks. The area of myocardial infarction was measured by 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining, the structural change of myocardial tissue was observed by electron microscope. The activities of blood superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and malondialdehyde (MDA) content were examined by spectrophotometry.

Results: Compared with Model group, Ginsenoside-Rg1 5 mg/kg group and Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group showed obviously decreased area of myocardial infarction and myocardial tissue damage. Ginsenoside-Rg1 10 mg/kg group presented signifcantly increased activities of SOD, GSH-Px and decreased content of MDA in the blood.

Conclusion: Ginsenoside-Rg1 has the protective effect on acute myocardial ischemia in experimental rats, the antioxidative injury is one of the mechanisms.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:164.)

目前缺血性心臟病的發病率呈現逐年上升趨勢，嚴重地危害著人們的身體健康，尋找有效的治療缺血性心臟病藥物是人們亟待解決的問題。人參皂苷Rg1是我國傳統中藥人參的主要有效成分之一，其藥理作用廣泛且顯著，對缺血心肌具有多種保護作用，如抗心肌細胞凋亡，促心肌血管再生等作用[1-4]，近年有研究報道人參皂苷Rg1還具有抗氧化作用，能增強機體防御自由基損傷的能力[5]，

因此，我們推測其抗氧化作用可能也是其保護缺血心肌的作用機制之一，本研究采用大鼠急性心肌缺血模型，研究人參皂苷Rg1對大鼠急性心肌缺血模型心肌梗死面積及心肌超微結構的影響，測定血清中抗氧化酶以及自由基代謝產物的變化，以探討抗氧化損傷作用是否是其保護缺血心肌的作用機制之一，為將其開發為治療心肌缺血藥物提供更充分的理論依據。

1 材料與方法

實驗動物： 2008-01至2008-05選擇 Wistar大鼠32只，雌雄各半，體重280～320 g，由吉林大學基礎醫學院動物實驗研究中心提供。動物合格證號為SCXK-（吉）2003-0001。

藥品與試劑： 人參皂苷Rg1由吉林大學化學學院提供，人參皂苷Rg1純度大于95%；氯化三苯基四氮唑（TTC）購于中國醫藥上?；瘜W試劑公司；超氧化物歧化酶（SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）試劑盒及丙二醛（MDA）試劑盒購于南京建成生物工程研究所。

急性心肌缺血模型建立及分組：急性心肌缺血模型建立，參照參考文獻[6]方法，麻醉大鼠，于胸部正中左側縱向切開皮膚，于心臟搏動最明顯處，打開胸腔擠壓出心臟，于左心耳與肺動脈圓錐間左心耳下1 mm左右穿線結扎左冠狀動脈前降支，然后迅速將心臟復位，關閉胸腔，行胸外按壓恢復自主呼吸。模型建立后，大鼠隨機分為4組，每組8只：急性心肌缺血模型組（模型組）、假手術組（操作過程與模型組相同，但左冠狀動脈只穿線，不結扎）、人參皂苷Rg1 5 mg/kg組和人參皂苷Rg1 10mg/kg組，各組動物于模型建立后1小時腹腔注射給藥，人參皂苷Rg1 5 mg/kg組大鼠每千克體重給予人參皂苷Rg1 5 mg，Rg1 10 mg/kg組大鼠每千克體重給予人參皂苷Rg1 10 mg，假手術組、模型組給予等量生理鹽水，每天給藥一次，連續給藥兩周后，處死大鼠取材。

TTC染色測量心肌梗死面積：大鼠麻醉后，開胸取出心臟，剪下右心室，將左心室心肌橫向切成2～3 mm薄片，置于1% TTC 磷酸緩沖液中染色，37℃ 恒溫水浴5～10 min，取出放入10%甲醛溶液中固定，正常心肌組織染呈紅色，梗死區呈白色。利用BI-2000圖像分析系統測量左心室心肌梗死面積和左心室全面積，梗死面積（%） =心肌梗死面積/左心室全面積×100% 。

心肌組織電鏡標本的制作：大鼠麻醉后，取出心臟，均切成1 mm3左右組織塊，經2.5%戊二醛及1%鋨酸雙固定，丙醛梯度脫水，EPON812環氧樹脂包埋，LKB -Ⅲ型超薄切片機半薄切片定位后做超薄切片，醋酸雙氧鈾及檸檬酸鉛雙重染色，JEM-1200EX型透射電子顯微鏡下觀察大鼠缺血心肌組織切片超微結構改變。

測定血清SOD和GSH-Px的活性： 大鼠麻醉后，腹主動脈插管取血，3000 rpm離心10 min，吸取血清，測定SOD和GSH-Px的活性，操作步驟按試劑盒的說明進行操作[7,8]。

測定血清丙二醛的含量：大鼠麻醉后，腹主動脈插管取血，3000 rpm離心10 min，吸取血清，測定丙二醛的含量。操作步驟按試劑盒的說明進行操作[9]。

2 結果

人參皂苷Rg1對心肌梗死面積的影響：假手術組心肌組織呈現紅色，模型組和人參皂苷Rg1 5 mg/kg組和人參皂苷10 mg/kg組部分心肌組織呈白色，即為心肌梗死區域。采用BI-2000圖像分析系統測量心肌梗死面積的結果表明，與模型組比較，人參皂苷Rg1 5 mg/kg組和人參皂苷10 mg/kg組均可明顯減少心肌梗死面積，差異均有統計學意義（P＜0.05～ 0.01） 。表1

表1 人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠心肌梗死面積的影響

表1 人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠心肌梗死面積的影響

注：與模型組比較*P＜0.05**P＜0.01

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人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠心肌組織超微結構的影響：采用透射電子顯微鏡觀察心肌組織結果顯示：假手術組肌絲束排列整齊，肌節明暗帶清晰可見，線粒體沿肌絲束整齊排列，閏盤結構正常；模型組肌絲束斷裂、溶解，肌絲排列略松散，線粒體排列紊亂，嵴致密；人參皂苷Rg1 5 mg/kg組肌絲束仍可見斷裂及溶解改變，但肌節明暗帶結構清晰，線粒體排列較整齊，個別線粒體空化，可見脂褐素顆粒沉積，但數量少； 人參皂苷Rg1 10 mg/kg組肌絲

束斷裂及溶解改變較人參皂苷Rg1 5 mg/kg組為輕，肌節明暗帶結構清晰，線粒體排列較整齊，個別線粒體空化或局部空化。圖1

圖1 人參皂苷Rg1對急性缺血大鼠心肌組織超微結構的影響

人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性的影響:與模型組相比，人參皂苷Rg1 5 mg/kg組大鼠血清SOD活性升高不明顯，差異無統計學意義（P＞0.05）；而人參皂苷Rg1 10 mg/kg組大鼠血清SOD活性明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，人參皂苷Rg1 5 mg/kg和人參皂苷10 mg/kg組均可明顯提高大鼠血清GSHPx活性，差異有統計學意義（P＜0.01～ 0.001） 。表2

人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠血清丙二醛含量的影響:與模型組相比，人參皂苷Rg1 5 mg/kg組大鼠血清丙二醛含量降低不明顯，差異無統計學意義（P＞0.05）；人參皂苷Rg1 10 mg/kg組丙二醛的含量明顯降低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。表2

表2 人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性以及丙二醛含量的影響

表2 人參皂苷Rg1對急性心肌缺血大鼠血清SOD和GSH-Px活性以及丙二醛含量的影響

注：與模型組比較*P＜0.05**P＜0.01***P＜0.001 。SOD：超氧化物歧化酶GSH-Px：谷胱甘肽過氧化物酶

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3 討論

人參皂苷Rg1對治療缺血性心臟病具有深遠的臨床意義，可通過多個環節治療缺血性心臟病[10]。本研究發現，與模型組相比，人參皂苷Rg1各劑量組均可減少心肌梗死面積，電子顯微鏡結果顯示人參皂苷Rg1 5 mg/kg組和人參皂苷Rg1 10 mg/kg組肌絲束仍可見斷裂及溶解改變，但肌節明暗帶結構清晰，線粒體排列較整齊，個別線粒體空化，提示人參皂苷Rg1對缺血心肌及線粒體具有保護作用，線粒體是細胞中制造能量的場所，其基質內含有大量的自由基及多種抗氧化酶，因此，完整的線粒體結構可為缺血心肌提供能量，同時又可起到抗氧化損傷的作用。

當心肌缺血發生時，心肌缺血造成心肌細胞損傷的主要機制之一就是大量自由基的生成。當機體心肌缺血后，心肌組織含氧量明顯減少，細胞內有氧氧化呼吸鏈遭到破壞，細胞外的鈣離子進入細胞內，造成細胞內鈣超載，使自由基清除系統被破壞，如SOD、GSH-Px等數量減少、活性降低，將導致大量自由基的堆積，如超氧陰離子自由基、羥自由基等，這些自由基會破壞細胞膜上的不飽和脂肪酸，引起脂質過氧化反應，產生脂質過氧化物，再經過過氧化物酶分解生成丙二醛，使得細胞膜的結構發生變化，損害細胞膜，進一步引起DNA斷裂，對心肌細胞造成損傷，引起心肌細胞凋亡，壞死[11,12]。SOD和GSH-Px是機體內重要的清除氧自由基的抗氧化酶，其活性反映了機體清除自由基的能力，丙二醛作為自由基引發的脂質過氧化反應的代謝產物，其含量可以間接反映自由基損傷程度[13]。本研究發現人參皂苷Rg1可明顯提高大鼠血清中SOD和GSH-Px的活性，降低丙二醛的含量，提示人參皂苷Rg1可以通過增加抗氧化酶的活性，減少自由基對缺血心肌的損傷，起到抗氧化損傷的作用，從而保護缺血心肌。因此，本研究證實人參皂苷Rg1的抗氧化損傷作用是其保護缺血心肌的機制之一，為將其開發為治療心肌缺血藥物提供更充分的理論依據。

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Effect of Ginsenosides-Rg1 on Acute Myocardial Ischemic Anti-oxidative Injury Indexes and Ultrastructure in Experimental Rats

ZHANG Qing-yong**, CHEN Yan-ping, LIU Fen, CHEN Xia.
Department of Pharmacology, College of Basic Medical Sciences, Jilin University, Changchun (130021), Jilin, China

Objective: To study the effect of ginsenosides-Rg1 on acute myocardial ischemic anti-oxidative injury indicators and ultra-structure in experimental rats.

Ginsenoside Rg1; Myocardial ischemia; Anti-oxidative injury indicators; Ultra-structure

2014-06-30）

（編輯：汪碧蓉）

130021 吉林省長春市，吉林大學基礎醫學院 （張慶勇、陳霞）；吉林大學化學學院（陳燕萍）；吉林大學白求恩醫學院機能科學中心（劉芬）*現在工作單位：三峽大學第一臨床醫學院 宜昌市中心人民醫院 檢驗科**Now working in Yichang Central People's Hospital, The First College of Clinical Medical Science, China Three Gorges University

張慶勇 主管技師 博士 主要從事心血管藥理及腫瘤免疫研究 Email: zhangqiong678@qq.com 通迅作者： 陳霞 Email: chenx@jlu.edu.cn

R54

A

1000-3614( 2015 )02-0164-04

10.3969/ j. issn. 1000-3614. 2015.02.017