芒果苷對力竭運動大鼠血流動力學和氧化應激的影響研究※

● 程虹毓 周國強

芒果苷對力竭運動大鼠血流動力學和氧化應激的影響研究※

● 程虹毓 周國強▲

目的：探討芒果苷對力竭運動大鼠血流動力學及氧化應激的影響。方法：大鼠負重游泳直至力竭，共7d，每天一次，游泳前分別給予芒果苷0.78、1.56、3.12mg·kg-1灌胃。最后一次力竭游泳后，麻醉大鼠，測定其等容收縮期左心室內壓力上升的最大速率(+dp/dtmax)、等容舒張期左心室壓力下降的最大速率(-dp/dtmax)、左心室收縮壓(LVSP)和左室舒張末壓(LVEDP)。測定后頸動脈取血、取心肌組織塊，測定血清和組織勻漿中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量。結果：與模型組比較，芒果苷高、中、低劑量能夠有效升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax絕對值、降低LVEDP，可顯著降低模型大鼠血清和心肌組織的MDA含量，升高SOD、GSH-Px和NO含量。各給藥組之間存在明顯的劑量依賴關系。結論：芒果苷能夠通過降低力竭運動大鼠氧化應激水平，從而改善其血流動力學參數。

芒果苷 力竭運動 血流動力學 氧化應激

運動是一種特殊的應激，適當的運動有益健康，能對心臟產生有益的作用，如使心肌的收縮力增強、心肌肌纖維增粗等[1]。但力竭運動或過度訓練則對心臟具有負面的作用，不僅不利于心臟機能的提高，還會損害其正常機能，增高心房纖顫房顫與心房撲動的發生率[2]，導致運動型心律失常，嚴重者會導致運動性猝死。近年來頻繁出現的運動過程中猝死現象，尤其是今年在國內多次出現的馬拉松選手猝死都證明了這一點。據統計運動員房顫發生率高達23%，接近普通人的3倍[3]，而越野滑雪運動員房顫的發病率則達到18%[4]。運動型心律失常的發生機制非常復雜，涉及的因素也較多，目前的實驗研究主要集中在對心肌組織的研究，持續的運動導致心肌組織及血液中的自由基累積，從而產生了運動型氧化應激反應[5]。

芒果苷是一種雙苯吡酮類化合物，分子式C19H18O11，廣泛存在于漆樹科和龍膽科、水龍骨科植物的葉、果實和樹皮。近年來甚至在蔬菜中也分離得到[6]，資源非常豐富。芒果苷具有抗炎、抗氧化、抗病毒、治療糖尿病、抗癌等多種藥理活性[7]，同時還對心肌細胞具有保護作用，能保護垂體后葉素和異丙腎上腺素引發的心肌缺血[8]等。本研究采用大鼠負重游泳力竭模型，研究芒果苷對力竭運動大鼠血流動力學指標的影響，并通過檢測模型動物血清和心肌組織中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量，以揭示芒果苷在力竭運動大鼠血流動力學和氧化應激的之間的作用，為芒果苷治療運動型心律失常藥物的開發提供實驗依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器 BL-420F生物機能實驗系統(成都泰盟科技有限公司)；UV1902紫外可見分光光度計(上海奧析科學儀器有限公司)；DY89-I電動玻璃勻漿機(寧波新芝生物科技股份有限公司)；3-18R離心機(湖南恒諾儀器設備有限公司)；MS205DU精密天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)。

1.2 動物 雄性SD大鼠，SPF級，體質量180～220g，由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供，許可證號SCXK(湘)：2011-0003。實驗期間室內保持25±2℃，相對濕度50%～70%。自由飲水飲食。

1.3 藥物與試劑 芒果苷購自成都普瑞法科技開發有限公司，純度≥95%；MDA試劑盒(批號20150907)，SOD試劑盒(批號20150907)，GSH-Px(批號20150907)，NO(批號20150907)，總蛋白試劑盒(批號20150907)，以上試劑盒均購于南京建成生物工程研究所。

2 方法

2.1 動物分組與給藥 50只大鼠按體重隨機分為5組，每組10只，分別為正常對照組、力竭模型組、芒果苷高、中、低劑量組。參考文獻[9]制備大鼠力竭運動模型：除正常對照組外，其余組均參與游泳，大鼠尾部負重2%體重，在自制的透明玻璃游泳缸中游泳，游泳缸長、寬、高分別為60cm、50cm、70cm，直至10s內頭部不能露出水面。每天1次，持續7d。正常對照組不游泳。每天游泳前灌胃給藥1次，正常組和力竭模型組給予生理鹽水15ml·kg-1，芒果苷低、中、高劑量組給予芒果苷0.78、1.56、3.12mg·kg-1(芒果苷給藥劑量參考文獻[10]，并結合前期預實驗確定)。

2.2 血流動力學與氧化應激指標檢測 最后一次力竭游泳后，腹腔注射7%水合氯醛0.5ml·100g-1麻醉大鼠，參考文獻[11]手術插管，通過BL-420F生物機能實驗系統記錄等容收縮期左心室內壓力上升的最大速率(+dp/dtmax)、等容舒張期左心室壓力下降的最大速率(-dp/dtmax)、左心室收縮壓(LVSP)和左室舒張末壓(LVEDP)。每只大鼠測定5次，每次10s，計算平均值。測定后頸動脈取血，離心血清，置于4℃中保存，待測。取心肌組織塊，在冰生理鹽水中勻漿。按照試劑盒說明書測定血清和組織勻漿中MDA、SOD、GSH-Px和NO的含量。

3 結果

3.1 各組大鼠血流動力學指標比較 經過7d的力竭游泳后，與正常對照組比較，力竭模型組大鼠的LVSP顯著下降，LVEDP顯著上升(均P<0.01)，而±dp/dtmax的絕對值均顯著下降(P<0.05，P<0.01)。給藥7d后，與力竭模型組比較，芒果苷0.78mg·kg-1給藥組可顯著升高模型大鼠的LVSP值和+dp/dtmax值、降低LVEDP(均P<0.05)；芒果苷1.56和3.12mg·kg-1給藥組均可顯著升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax絕對值、降低LVEDP值(P<0.05或P<0.01)。各給藥組間存在明顯的劑量依賴關系。見表1。

表1 芒果苷對力竭運動大鼠血流動力學指標的影響±s)

注：與正常組比較，aP<0.05，bP<0.01；與模型組比較，cP<0.05，dP<0.01。

3.2 各組大鼠血清MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的比較 與正常對照組比較，力竭模型組大鼠血清MDA含量顯著升高(P<0.01)，SOD、GSH-Px和NO含量顯著降低(P<0.05或P<0.01)。與模型組比較，芒果苷0.78mg·kg-1給藥組可顯著降低模型大鼠血清的MDA含量(P<0.05)，升高大鼠血清GSH-Px和NO含量(P<0.05或P<0.01)；芒果苷1.56和3.12mg·kg-1給藥組均可顯著降低模型大鼠血清的MDA含量(P<0.01)，升高大鼠血清SOD、GSH-Px和NO含量(P<0.05或P<0.01)。各給藥組間劑量依賴關系與其對血流動力學指標的影響一致。見表2。

表2 芒果苷對力竭運動大鼠血清MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的影響

注：與正常組比較，aP<0.01，bP<0.01；與模型組比較，cP<0.05，dP<0.01。

3.3 各組大鼠心肌組織勻漿MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的比較 與正常對照組比較，力竭模型組大鼠心肌組織勻漿中MDA含量顯著升高(P<0.01)，SOD、GSH-Px和NO含量顯著降低(均P<0.01)。與模型組比較，芒果苷各給藥組氧化應激指標均有所改善，且存在明顯的劑量依賴關系。見表3。

表3 芒果苷對力竭運動大鼠心肌組織勻漿中MDA、SOD、GSH-Px和NO含量的影響

注：與正常組比較，aP<0.01;與模型組比較，bP<0.05，cP<0.01。

4 討論

強迫游泳加負重可以讓大鼠在短時間內達到力竭的要求，與大鼠跑臺跑步同為力竭運動的主要模型。本研究結果表明，通過持續7d，每天1次的力竭游泳，可以使大鼠血流動力學出現典型的病理改變，其LVSP顯著下降、LVEDP顯著上升、而±dp/dtmax的絕對值均顯著下降，提示造模成功，這一結果與文獻報道一致[1]。芒果苷高、中劑量給藥組均可顯著升高模型大鼠的LVSP值和±dp/dtmax絕對值、降低LVEDP值，表明芒果苷3.12和1.56mg·kg-1能夠有效改善大鼠力竭運動的血流動力學變化，可用于運動型心律失常藥物的開發。

生物體內自由基作用于脂質的過程會形成脂質過氧化物如MDA，其水平的高低可以反映出體內脂質過氧化的程度，間接地反映出細胞損傷的程度。SOD是生物機體內重要的內源性抗氧化酶，可以清除體內的氧自由基，使自由基不能與膜脂質和膜蛋白進行反應而破壞肝細胞，其含量的變化可作為衡量組織損傷程度的指標之一[12]。GSH-Px是機體內廣泛存在的一種過氧化物分解酶，分子中所含的結合硒可使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，從而保護細胞膜的結構及功能不受過氧化物的損害。NO在體內具有廣泛的生理作用，機體內多出的氧自由基如超氧陰離子等能滅活NO[13]。多項研究表明氧化應激系統與血流動力學有直接的關系，降低MDA水平、提高SOD、GSH-Px、NO等的含量可以防止心肌超微結構惡化，改善心臟血流動力學指標[11，13]。本研究顯示芒果苷高、中劑量給藥組可顯著降低模型大鼠血清和心肌組織的MDA含量，升高SOD、GSH-Px和NO含量，表明其可以通過改善心臟和整體的氧化應激系統，從而改善力竭運動模型大鼠的血流動力學。

力竭運動后，體內的多項指標發生變化，如心肌損傷標志物肌酸激酶同工酶CK-MB和人心肌肌鈣蛋白TNNI3顯著升高[1]。力竭游泳還會引起大鼠心肌相對或絕對的缺血缺氧，致使線粒體ATP/ADP比值下降，并最終導致線粒體腫脹[15]。本研究僅對力竭運動后氧化應激系統與血流動力學的關系進行了探討，芒果苷對力竭運動后大鼠血流動力學的改善作用機制，還有待進一步深入的研究。

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國家自然科學基金項目(No.81660702)

▲通訊作者 周國強，男，醫學碩士，講師。研究方向：運動治療。E-mail：1175766153@qq.com

江西中醫藥大學(330004)