三七皂苷對異丙腎上腺素所誘導小鼠陣發性房顫的預防作用

賈成林，吳丹丹，李 黎，崔金剛，陳 瑜，張 騰

·基礎醫學論著/研究·

三七皂苷對異丙腎上腺素所誘導小鼠陣發性房顫的預防作用

賈成林，吳丹丹，李 黎，崔金剛，陳 瑜，張 騰

目的 探索三七皂苷(PNS)對大劑量異丙腎上腺素(ISO)所誘導的陣發性房顫發生的預防作用，為PNS在預防房顫發生的臨床應用中提供理論依據。方法 將C57BL/6雄性小鼠隨機分為正常組、模型組和治療組，于造模前0.5 h分別腹腔注射等體積的PBS、PNS，監測小鼠2 h內動態心電圖的變化情況，分析房顫發生頻率及持續時間；檢測造模1.5 h后各組小鼠血漿中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及超敏C反應蛋白(hs-CRP)的水平。結果 與模型組相比，PNS顯著降低期前收縮的總發生率，且預防陣發性房顫的發生；同時PNS降低血漿中MDA與hs-CRP的水平，增加血漿SOD水平。結論 PNS有效地預防大劑量ISO所誘導的陣發性房顫的發生并顯著降低期前收縮的發生率，同時PNS能夠顯著改善氧化應激，降低血漿中hs-CRP水平。

房顫；心律失常；異丙腎上腺素；三七皂苷；小鼠

心律失常即心臟沖動的頻率、節律、起源部位、傳導速度或激動次序的異常。其中，房顫是最常見的嚴重心律失常之一。流行病調查顯示，房顫的發生隨著年齡的增長，其發生率逐漸增加，60歲以下的成年人發生率小于1%，而75歲～84歲老年人中，房顫的發生率高達12%[1]。我國每年因房顫住院的病人超過心動過緩性心律失常或嚴重室性心律失常病人的2倍[2]。且房顫病人遠期腦卒中、心力衰竭和全因死亡率風險均增加，與竇性心率相比，其死亡率增加一倍。然而，目前傳統的抗心律失常藥物，在心率/心律控制治療時病人生存率無明顯的差異，而藥物不良事件發生率卻在不斷升高[3]。因此，新藥尤其是中醫藥的研究成為預防房顫發生新的切入點。

三七為五加科(Araliaceae)多年生草本植物三七(panaxnotoginseng Burk.F.H.Chen)的根，是我國傳統的名貴藥材，具有活血化瘀、消腫止痛的功效，其中三七皂苷是三七主要的有效活性成分。研究表明三七皂苷(PNS)廣泛應用于心血管疾病的預防治療中，如動脈粥樣硬化[4-5]、高血壓[6]、心肌缺血[7]等，且有研究指出PNS可延長有效不應期，阻止異常沖動或沖動傳導異常的出現，減少期前收縮的發生率，有抗心律失常的作用[8]。而對于PNS是否具有預防房顫發生的作用研究方面尚存在一定的空缺。異丙腎上腺素(Isoproterenol，ISO)是β受體激動劑，研究表明ISO可誘導實驗動物心肌組織的損傷，且臨床研究指出，大劑量ISO的應用可引起心律失常的發生[9-10]。本研究采用大劑量ISO腹腔注射以模擬陣發性房顫發生的小鼠模型，探索三七皂苷對ISO誘導陣發性房顫發生的預防及其作用機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 C57BL/6，雄性小鼠，體重23.74 g±1.13 g，購自上海斯萊克實驗動物有限公司。

1.2 試劑與儀器 三七皂苷(PNS)購自泛亞生命科技有限公司；異丙腎上腺素(ISO)購自上海源葉生物科技有限公司；植入式無線遙測系統購自美國Date Sciences International (DSI) 公司；丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)ELISA試劑盒均購自南京建成科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗分組 36只C57BL/6雄性小鼠，隨機選取18只，10%水合氯醛麻醉后，按照說明(Johansson & Thoren 1997)腹部皮下植入ETA-F20植入子(Date Science International，St Paul，MN，USA)。小鼠復蘇后3 d，開啟遙測系統監測小鼠動態心電圖，并隨機分為正常組、模型組、治療組(n=6)。次日，正常組、模型組、治療組分別腹腔注射PBS 100 μL、PBS 100 μL、PNS 150 mg/kg 100 μL，于0.5 h后，模型組與治療組均腹腔注射ISO 100 mg/kg 100 μL；正常組則給予等劑量的PBS。采集并統計所有實驗動物2 h內房顫及前期收縮的發生率。

1.3.2 血漿中ROS、MDA、GSH及SOD的檢測 實驗動物隨機分為正常組、模型組、治療組(每組6只)，治療組于腹腔注射ISO半小時前給予PNS(給藥劑量、方式同前)干預。模型組則于注射ISO半小時前給予PBS(給藥劑量、方式同前)。正常組均腹腔注射等體積的PBS。所有實驗動物于ISO注射后1.5 h摘眼球取血，離心，取其上清，嚴格按照ELISA試劑盒說明檢測血漿中MDA、GSH、SOD的含量。

1.3.3 血漿中hs-CRP的檢測 檢測正常組、模型組及治療組實驗動物血漿中hs-CRP的含量，操作過程嚴格按照ELISA試劑盒說明進行。

2 結 果

2.1 PNS對大劑量ISO所誘導期前收縮的總發生率 于造模2 h內，模型組可見房性或室性期前收縮的發生，其總發生率為(12.11±1.04)%；與模型組相比，治療組期前收縮的總發生率顯著降低(P<0.05)，僅見(1.26±0.25)%。詳見圖1。

注：A為正常與模型組典型的心電圖表現，PVC，室性期前收縮；B為期前收縮總發生率的量化。與正常組相比，P<0.05；與模型組相比，P<0.05)。

圖1 PNS對大劑量ISO誘導期前收縮的總發生率

2.2 PNS預防大劑量ISO所誘導陣發性房顫的發生 模型組于注射ISO后1 h～1.5 h時可見陣發性房顫的發生，共出現(3～5)次，每次可持續(10～20)s；與模型組相比，2 h內治療組均未見房顫的發生。詳見圖2。

注：A為正常與房顫的典型心電圖；B，C為房顫發生率與總持續時間的量化結果。與正常組相比，*P<0.05；與模型組相比，#P<0.05。

圖2 PNS預防大劑量ISO誘導陣發性房顫發生

2.3 PNS增加血漿SOD含量，降低血漿中MDA含量 與正常組相比，模型組血漿中SOD的含量顯著降低(P<0.05)，MDA含量顯著增加(P<0.05)，GSH未見明顯差異；與模型組相比，治療組血漿中SOD的含量顯著增加(P<0.05)，MDA含量顯著下降(P<0.05)。詳見表1。

表1 各組GSH、MDA及SOD的比較(±s)

2.4 PNS降低血漿hs-CRP含量 與正常組相比，模型組血漿中hs-CRP的含量顯著增加(P<0.05)；與模型組相比，治療組血漿中hs-CRP的含量顯著降低(P<0.05)。詳見圖3。

注：與正常組相比，*P<0.05；與模型組相比，#P<0.05。

圖3 PNS對血漿hs-CRP含量的影響

3 討 論

PNS為傳統醫學中的名貴藥材，明代時期將其稱之為“金不換”，有活血化瘀、消腫止痛的作用，近代對其藥理作用的研究很多，已證實三七具有止血、抗血栓、抗腫瘤、抗炎、抗心肌缺血[11]等作用。

全球每年房顫病人約增加4.5百萬例，且房顫是中風、心力衰竭等心血管疾病以及糖尿病等代謝性疾病的危險因素之一，同時也是引起突發性心血管事件發生的重要因素之一[12-13]。此外，房顫還可加速心力衰竭病程的發展，研究指出伴有室性心律失常的房顫病人可誘導左室功能紊亂或心肌病變[14]。更有研究指出，房顫與癌癥，尤其是肺癌、腎癌以及結腸癌的發生有密切的相關性，且對癌癥的遷移有一定的預示作用[15]。對于房顫的早期預防具有重大的臨床意義。然而，目前對于預防房顫發生藥物研究方面尚存在一定的空缺。本課題組前期實驗表明，大劑量的ISO可穩定地誘導C57BL/6雄性小鼠陣發性房顫及期前收縮的發生。結果提示，PNS可顯著地預防大劑量ISO所誘導陣發性房顫的發生，并顯著降低房性期前收縮和室性期前收縮的發生率。

目前，對于房顫發生的機制研究有多方面，臨床研究表明，房顫病人血漿中MDA、SOD、hs-CRP的表達可作為房顫發生的獨立預測因素[16]。動物研究和臨床試驗均提示氧化應激在房顫發生中都起著重要的作用，過氧化程度的增加可能引起心臟中鈣離子電流方向的改變，或促進心肌纖維化或引起縫隙連接的損傷等病理變化，進而引起房顫的發生[17-19]。MDA可在體內自然生成，是氧化應激的標志物，SOD則為體內重要的抗氧化酶，二者均可反應體內氧化應激的程度。本研究結果顯示，PNS可顯著降低C57BL/6小鼠血漿中MDA的含量，增加SOD的表達，提示PNS預防陣發性房顫發生的作用機制可能與其改善體內過氧化程度有關。此外，體內外實驗均表明房顫的發生與炎癥反應密切相關，循環hs-CRP可作為房顫發生的炎性標志物[20-21]。本研究結果表明PNS可降低血漿中hs-CRP的含量，提示PNS預防大劑量ISO所誘導陣發性房顫發生的作用機制可能與其降低炎癥反應相關。

本研究初步揭示三七總皂苷具有預防大劑量ISO所誘導陣發性房顫發生的預防作用，且其作用機制可能與改善氧化應激、炎癥水平有關。其更深入的作用機制將有待于進一步研究探索，以便為臨床應用提供良好的實驗基礎，為預防房顫發生提供新的臨床用藥與治療思路。

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(本文編輯王雅潔)

Panax Notoginseng Saponins Prevent Against Isoproterenol-induced Atrial Fibrillation in C57BL/6 Mouse

Jia Chenglin， Wu Dandan， Li Li， Cui Jingang， Chen Yu， Zhang Teng，Chen Yu

Yueyang Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China； Clinical Institute of Integrated Chinese and Western Medicine，Shanghai Academy of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200437，China

Zhang Teng，Chen Yu

Objective To provide experimental evidence supporting the clinical application of panax notoginseng saponins (PNS) as an anti-arrhythmic agent. The current study evaluated the effect of PNS on isoproterenol (ISO)-induced atrial fibrillation in mouse. Methods C57BL/6 male mice were randomly divided into normal controls group，mode groud and treat went group.ISO was administered to vehicle-treated or PNS-treated mice 30 min after PBS vehicle or PNS treatment 30 min after PBS vehicle or PNS treatment.The dynamic changes of electrocardiogram were monitored for 2 h and the serum levels of super oxide dismutase (SOD)， glutathione (GSH)， malondialdehyde (MDA) and high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) were determined as well. Results Compared to that from vehicle-treated ISO-challenged mice， the total incidence of proiosystole and atrial fibrillation were significantly decreased in ISO-challenged mice treated by PNS. Moreover， compared to that from ISO-challenged mice treated by PBS vehicle， PNS treatment resulted in significant reductions in serum levels of MDA and hs-CRP as well as significantly increased serum level of SOD. Conclusion There sult demonstrated that PNS treatment aule protected against ISO-induced atrial fibrillation and associated changes in oxidative stress and inflammation in mice.

atrial fibrillation；arrhythmia；isoproterenol；panax notoginseng saponins；mice

國家中醫藥管理局中西醫結合臨床重點學科建設項目[國中醫藥發(2009)30號]；國家自然科學基金面上項目 (No.81273960，81473732)；上海市優秀學術帶頭人(No.1XD1403500)；上海市東方學者跟蹤計劃(No.GZ2015011)；上海市高校特聘教授(東方學者)人才計劃[滬教委人(2010)84號、滬教委人(2011)88號]；上海市浦江計劃(No.11PJ1409000，No.13PJ1407800)；上海市085一流學科建設科技創新支持計劃(No.085ZY1212，No.085ZY1221)；上海市曙光計劃(No.13SG42)；國家自然科學基金青年科學基金項目(No.81202810，No.81400313)

上海中醫藥大學附屬岳陽中西醫結合醫院(上海 200437)，上海市中醫藥研究院中西醫結合臨床研究所(上海 200437)

張騰，E-mail：zhangteng501@hotmail.com；陳瑜，E-mail：chenyu6639@hotmail.com

R285.5 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.24.010

1672-1349(2016)24-2883-05

2016-08-22)

引用信息： 賈成林，吳丹丹，李黎，等.三七皂苷對異丙腎上腺素所誘導小鼠陣發性房顫的預防作用[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14(24)：2883-2887.