黃芪多糖對大鼠心肌缺血再灌注損傷的影響

趙曉航 邱曉梅 王 斌 馬瑜紅

(南陽醫學高等專科學校臨床醫學系，河南 南陽 473000)

近年來，隨著醫療技術的不斷發展，溶栓療法、動脈搭橋術、心臟外科體外循環、經皮腔內冠脈血管成形術、移植等手段的推廣應用，許多器官即便缺血后也重新得到再灌注治療。多數情況下，缺血后再灌注可修復損傷組織、臟器，恢復患者生命健康。但部分患者可能出現缺血再灌注損傷，不僅不能恢復組織器官功能，反而加重臟器的結構損傷與功能障礙。黃芪多糖(APS)是膜莢黃芪或蒙古黃芪的根提取出的水溶性雜多糖〔1〕，具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化應激、抗輻射衰老等多項作用。早期研究發現APS可減少離體再灌注心肌的自由基損傷，并可通過NF-κB信號通路減少人心肌微血管內皮細胞與白細胞的黏附〔2〕。本文通過構建大鼠心肌缺血再灌注損傷模型，觀察APS對模型大鼠的影響。

1 材料與方法

1.1動物與試劑 選取清潔級健康成年SD大鼠24只，雌雄各半，體重(225±25)g，由中山大學實驗動物中心提供。隨機分為假手術組(8只)、模型組(8只)與APS 50 mg/ml灌注液治療組(8只)。注射用APS(國藥準字Z20040086；天津賽諾制藥有限公司)。

1.2造模 結扎大鼠左冠狀前降支制備心肌缺血再灌注損傷模型。腹腔推注戊巴比妥鈉麻醉大鼠，使其仰位固定頭部與四肢于手術臺，左側3～4肋間隙開胸破心包膜暴露心臟，左心耳根部下方肺動脈圓錐旁應0號線連續系2個活結結扎冠狀動脈左前降支，結扎時用一細小乳膠管墊于血管與結扎線之間，將心臟送回胸腔，擠出胸腔內氣體與血液，開胸時間不超過30 s，上述操作完成后迅速關閉胸腔，1 h后解開活結，恢復血流，心肌再灌注25 min后處死。治療組同模型組，并于再灌注后予以APS(30 mg/kg)，5 min內推入。假手術組開胸后穿線做套環，但不結扎，并于再灌注后予以治療組等容積生理鹽水。模型組于再灌注后予以治療組等容積生理鹽水。

1.3觀察指標 測定三組心肌損傷指標肌酸激酶(CK，免疫抑制法)、心肌鈣蛋白Ⅰ(TNI，放射免疫法)，比較三組大鼠超氧化物歧化酶(SOD，放射免疫法)、過氧化脂質(LPO，硫代巴比妥酸比色法)、氧自由基(OFR，波譜信號解析)，并應用多導生理記錄儀觀察三組大鼠缺血前與再灌注25 min后AP，將左室內壓信號放大10倍，讀取左室舒張末期壓(LVEDP)，計算每搏量(SV)、心臟指數(CI)、每搏指數(SI)與等容舒張期心室內壓下降的時間常數(T值)。

1.4統計學處理 采用SPSS18.0 統計學軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.1各組心肌損傷指標CK、TNI比較 模型組與治療組CK、TNI均顯著高于假手術組(P<0.05)；治療組CK、TNI顯著低于模型組(P<0.05)，見表1。

2.2各組心肌組織SOD、LPO、OFR比較 模型組與治療組SOD均顯著低于假手術組(P<0.05)，治療組顯著高于模型組(P<0.05)。模型組與治療組LPO、OFR均顯著高于假手術組(P<0.05)；治療組顯著低于模型組(P<0.05)，見表2。

2.3各組心臟功能指標比較 缺血前各組心臟功能指標差異均無統計學意義(P>0.05)，再灌注25 min后假手術組各心臟功能指標除LVEDP外均與缺血前相比差異無統計學意義(P>0.05)；模型組與治療組AP、SV、CI、SI均顯著低于假手術組，而T值明顯高于假手術組；治療組AP、SV、CI、SI均顯著高于模型組，LVDEP、T值顯著低于模型組(均P<0.05)，見表3。

表1 各組心肌損傷指標CK、TNI水平比較

與假手術組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05

表2 各組心肌組織SOD、LPO、OFR水平比較

表3 各組心臟功能指標比較

與本組缺血前比較:1)P<0.05；與模型組比較:2)P<0.05

3 討 論

目前多項研究表明〔3，4〕，缺血后處理，可以提高心肌對缺血的耐受性，對抗心肌細胞凋亡、減少心梗缺血面積、保護內皮功能等。既往研究〔5〕認為心肌缺血再灌注損傷的機制可能與氧自由基生成增多、膜脂質過氧化增強、細胞內鈣超載及再灌注白細胞增多引起的微血管損傷與組織細胞損傷。本研究中模型組與假手術相比，心肌損傷指標CK、TNI與心肌組織LPO、OFR均顯著升高，而SOD顯著下降；與上述研究結果一致。CK廣泛存在于心肌、腦與骨骼肌中，能可逆地催化肌酸與三磷酸腺苷生成磷酸肌酸與二磷酸腺苷〔6〕，其在心肌梗死的診斷中具有重要意義。TNI是心臟細胞獨有的蛋白質，是心肌受損的理想血清學指標〔7〕。在機體組織處于缺氧狀態，能量代謝發生障礙，活性氧自由基則增多，破壞細胞膜結構、功能，損壞溶酶體，引起細胞自溶。心肌缺血再灌注后，缺血缺氧的心肌細胞產生的大量氧自由基由于抗氧化劑不足未能全部清除〔8〕，導致心肌細胞膜嚴重受損，嚴重者心室顫動死亡。LPO增多提示細胞膜結構與細胞功能受損。SOD是生物體內清除氧自由基的首要物質，可對抗與阻斷因氧自由基對細胞造成的損害〔9〕，并及時修復受損細胞。本研究中治療組大鼠經APS處理后，雖然遠未達到假手術組水平，但與模型組相比，CK、TNI與心肌組織LPO、OFR均顯著降低，而SOD顯著升高。提示APS可能直接抑制氧自由基生成體系，也可能通過提高SOD水平間接清除氧自由基，增強心肌細胞抗氧化作用；同時能降低心肌鈣含量，保護心肌超微結構，從而抵抗心肌缺血再灌注損傷。此外，研究表示OFR損傷心臟細節做功結構及心肌興奮-收縮耦聯，導致心肌舒張功能受損，心臟舒張功能障礙則直接影響心泵功能與冠脈循環〔10〕。本研究中，模型組舒張功能受損最為嚴重，表現為LVEDP與T值顯著升高，其中T值敏感性較高，T值升高提示等容舒張過程較慢，T值降低則提示等容舒張過程較快，與模型組相比，APS治療組則對心肌細胞具有明顯保護作用。綜上所述，APS具有顯著改善大鼠心肌缺血再灌注損傷的作用，其作用機制可能與抗氧自由基、降低心肌鈣含量及減輕心肌舒張功能受損有關。