新疆 乌鲁木齐 新疆维吾尔自治区药物研究所
摘要:目的 探索沙枣叶提取物对急性心肌缺血大鼠保护作用和细胞凋亡的影响及作用机制。方法:60只SD大鼠随机分为假手术对照组、模型组、阳性对照药组、沙枣叶提取物高(600mg/kg)、中(300mg/kg)、低(150mg/kg)剂量给药组,连续灌胃给药14天。末次给药30分钟后,用生物机能系统仪测定心电图,测定大鼠收缩压(SBP)和舒张压(DBP)。分离右颈总动脉,记录指标左心室收缩压(LVSP)、心室舒张末压(LVEDP)。按照试剂盒说明书检测SOD、CAT、MDA 、LDH。结果:沙枣叶提取物可改善心脏及左心室代偿性肥厚,提高SOD水平。提高LVEF及LVFS水平,提高心脏泵血能力,改善心肌功能。病理结果表明:沙枣叶提取物可有效改善急性心肌缺血大鼠心肌细胞损伤。结论:提示沙枣叶提取物对急性心肌缺血有一定的保护作用。
关键词:沙枣叶;急性心肌缺血;SOD;MDA;
缺血性心脏病(Ischemic Heart Disease,IHD)是一种最常见的心脏病,多是由于冠状动脉粥样硬化所引起的,因冠脉狭窄所致冠脉循环改变而供血不足引起的心肌机能障碍和(或)器质型病变。近年来,中药对治疗心血管疾病的优势逐渐凸显,由于其具有安全有效,毒副作用小等特点,而越来越被广大患者认可和接受,沙枣 (Elaeagnus angustifolia L.) 属胡颓子科胡颓子属植物,别名银柳、香柳、七里香和桂香柳等。沙枣树被誉为盐碱地、沙荒的宝树,耐旱并且可以防风固沙,因而在中国的西北地区,特别是荒漠,盐碱地中广泛种植,药用价值高,且各地均有分布。为进一步开发利用沙枣资源,对其进行了药效学研究。
1材料:
1.1药品与试剂 沙枣叶正丁醇提取物,采集10月中旬沙枣叶,并由新疆农业大学植物教研室对沙枣叶植物进行鉴定;数量:10.0kg,阴干后粉碎后提取分离获得。正丁醇:分析纯,批号20131017。超氧化歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA),均为南京建成生物工程研究所。
1.2仪器:HX-300S动物呼吸机,BL-410生物机能实验系统,均由成都泰盟科技有限公司产;全波段酶标仪:美国Molecular Devices,型号SpectraMax M2;高速低温离心机:美国Sigma,型号Sigma 3K30;
2 实验方法
2.1 沙枣叶提取物提取
取沙枣叶细粉,加10倍量70%乙醇,浸泡1h,回流提取2次,每次1小时,滤过(100目),合并滤液上清液,减压浓缩至相对密度为1.20-1.30(60℃)浸膏,将所得浸膏和水按1:4比例混悬,而后用饱和正丁醇按1:2比例萃取3次,合并萃取液,减压浓缩,真空干燥,获得沙枣叶提取物,其提取率为1.55%。
2.2大鼠冠脉结扎所致心肌缺血的模型
2.2.1造模方法:
选取Wistar大鼠70只,雄性,体重范围160-220g;用2%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,仰位固定于大鼠手术台上,记录正常心电图。大鼠胸部消毒,左锁骨中线第4-5肋间开胸,暴露心脏,用缝合针于动脉圆锥与冠状沟处结扎左冠状动脉,然后缝合关闭胸腔,酒精消毒,环丙沙星片抗菌。将造模成功的大鼠分为六个组:假手术对照组、模型组、阳性对照药组(单硝酸异山梨酯5.2mg/kg)、沙枣叶提取物高中低(600、300、150mg/kg)剂量给药组。连续灌胃给药14天。
2.2.3指标测定
末次给药30分钟后,麻醉,用生物机能系统仪测定心电图。分离股动脉,测定大鼠收缩压(SBP)和舒张压(DBP)。分离右颈总动脉,用特制硅胶管插入右颈总动脉,记录血压(BP),然后沿右颈总动脉插入至左心室,记录指标心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、心室舒张末压(LVEDP)。从而观察沙枣叶提取物对心脏血流动力学的影响。大鼠颈动脉采血,按照试剂盒说明书检测SOD、CAT、MDA 、LDH。取出心脏,用滤纸吸干水分,沿室壁剪开,分离左心室,电子天平准确称量心脏(HW)和左心室(LVW),除以体重,计算系数。
3实验结果
3.1一般性观察:
各组大鼠在手术后三天内出现不同程度的少动、精神萎靡,少食症状后,在其余时间段中未见异常。
3.2体重、脏器系数及血压的影响
模型组与对照组比较,处理时体重显著低于对照组(P<0.01),与模型组比较,沙枣叶提取物各剂量组体重增长均高于模型组,但统计无差异,阳性对照药组体重均值显著高于模型组(P<0.01)。与对照组比较,模型组心脏脏器系数虽高于对照组,但统计无差异;模型组左心室脏器系数均显著高于对照组(P<0.01)。各给药组左心室脏器系数均显著低于模型组(P<0.01)。
表 1沙枣叶提取物对冠脉结扎大鼠体重及脏器重的影响
剂量 | 体重 | 心脏脏器系数 | 左心室脏器系数 | ST段 | DBP | SBP | |
mg/kg | (g) | % | ‰ | mv | mmHg | mmHg | |
对照组 | -- | 296.1±12.4 | 0.36±0.04 | 0.69±0.15 | 4.78±1.36 | 82.25±6.41 | 102.93±6.84 |
模型组 | -- | 271.5±21.9## | 0.47±0.06 | 0.91±0.20# | 6.68±1.29## | 90.43±7.04# | 120.50±7.98 |
阳性对照药 | 5.2 | 300.9±22.8** | 0.34±0.06 | 0.71±0.22** | 3.77±0.91** | 84.11±5.81* | 108.49±8.30* |
沙枣叶 | 150 | 287.8±15.9 | 0.35±0.04 | 0.70±0.25** | 4.13±1.24** | 82.55±6.89* | 113.40±5.25 |
提取物 | 300 | 298.2±14.1 | 0.34±0.02 | 0.78±0.17** | 3.17±0.78** | 83.74±6.03 | 113.67±8.01 |
600 | 296.3±20.8 | 0.35±0.04 | 0.70±0.22** | 3.57±0.98** | 81.14±8.78* | 105.10±5.84** |
注:与对照组比较,#P<0.05、##P<0.01;与模型组比较,*P<0.05、**P<0.01
3.3对冠脉结扎大鼠LVEDP、LVPS及细胞因子的影响
与对照组比较,模型组ST段显著低于对照组(P<0.01);各给药组与模型组比较, ST点亦显著高于模型组(P<0.01)。与对照组比较,模型组DBP显著升高,SBP、LVEDP、LVPS虽有所升高,但是统计无差异。与模型组比较,沙枣叶提取物低、高剂量组DBP、LVPS有所降低,统计有差异(P<0.05);沙枣叶提取物高剂量组SBP、沙枣叶提取物中剂量组LVEDP显著降低(P<0.01)。与模型组比较,阳性对照药组DBP、SBP、LVEDP、LVPS均有所降低,统计有差异(P<0.05)。
与对照组比较,模型组SOD水平显著降低,MDA、CAT、LDH虽有所浮动,但是统计无差异。与模型组比较,沙枣叶提取物高剂量组SOD显著升高(P<0.01),MDA水平显著降低(P<0.01),LDH水平亦有所降低(P<0.05);沙枣叶提取物中剂量组MDA水平有所降低(P<0.05)。
表 2沙枣叶提取物对冠脉结扎大鼠LVEDP、LVPS及细胞因子的影响
剂量 | LVEDP | LVPS | SOD | MDA | CAT | LDH | |
mg/kg | mmHg | mmHg | U/mgprot | mgprot/mL | U/gprot | U/L | |
对照组 | -- | 70.71±7.14 | 78.61±4.71 | 342.55±49.65 | 20.52±5.68 | 24.41±7.98 | 10227.85±1868.74 |
模型组 | -- | 86.10±9.13 | 88.02±4.44 | 268.12±30.48## | 25.68±5.14 | 20.11±3.80 | 11335.21±1725.44 |
阳性对照药 | 5.2 | 76.20±7.25* | 82.00±5.25* | 340.93±42.09** | 20.36±2.88* | 24.24±5.90 | 9270.05±1004.49* |
沙枣叶 | 150 | 81.21±6.83 | 86.48±5.84* | 283.25±24.01 | 22.17±5.74 | 17.43±3.56 | 10931.44±1449.75 |
提取物 | 300 | 72.70±5.89** | 83.50±5.22 | 294.45±56.45 | 20.87±5.66* | 21.15±6.60 | 9427.1±3199.53 |
600 | 75.69±8.75* | 79.01±4.68* | 315.60±26.72** | 19.03±1.38** | 23.00±5.79 | 8388.41±3113.14* |
注:与对照组比较,#P<0.05、##P<0.01;与模型组比较,*P<0.05、**P<0.01
4结论
急性心肌缺血是因冠状动脉阻塞,引起心脏供血不足导致心肌缺血坏死的心血管疾病,严重威胁着患者生命健康安全。急性心肌缺血基本病因为心脏供血不足,缺血心肌持续工作而引起的供氧和需氧失衡,引发体内持续氧化应激过程[1-3]。心肌缺血发生后,心脏功能代偿性补偿,导致心肌肥厚,而ST段抬高是心电图对于心肌缺血的典型评判标准[13-14]。SOD已证实可作为一种内源性氧自由基清除剂,具有清除氧自由基的能力。而沙枣叶提取物可改善心脏及左心室代偿性肥厚,提高SOD水平。LVEF及LVFS是评价心脏功能的常用超声指标,其水平的升高提示沙枣叶提取物可提高心脏泵血能力,改善心肌功能,从而抑制细胞凋亡。
本研究验证了来源于沙枣叶有效部位的活性化合物对心肌缺血的保护作用,为进一步开发和利用新疆特色植物沙枣的药用价值奠定了基础,为产业化提供技术支持。
参考文献
[1].Gulati R, Behfar A, Narula J, et al. Acute myocardialinfarction in young inpiduals[J]. Mayo ClinProc, 2020, 95(1):136-156.
[2].Defilippis A P, Chapman A R, Millsnl L, et al. Assessmentand treatment of patients with type 2 myocardial infarction andacute nonischemic myocardial injury[J]. Circulation, 2019, 140(20):1661-1678
[3].Okmen G,Turkcan O.A study on antimicrobial,antioxidant and antimutagenic activities of Elaeagnus angustifolia L. leaves. Afr J Tradit Complement Altern Med. 2013 Nov 2;11(1):116-20.
[4].Saboonchian F, Jamei R, Hosseini Sarghein S. Phenolic and flavonoid content of Elaeagnus angustifolia L.(leaf and flower). Avicenna J Phytomed, 2014; 4 (4): 231-238
[5].Dong L,Yin L,Quan H,Chu Y,Lu J.Hepatoprotective Effects of Kaempferol- 3-O-α-l-Arabinopyranosyl-7-O-α-l-Rhamnopyranoside on d-Galactosamine and Lipopolysa- ccharide Caused Hepatic Failure in Mice.Molecules. 2017 Oct 18;22(10)
Rozalska B, Sadowska B, Zuchowski J, Wieckowska-Szakiel M, Budzynska A, Wojcik U6, Stochmal A7.Phenolic and Nonpolar Fractions of Elaeagnus rhamnoides (L.) A. Nelson Extracts as Virulence Modulators-In Vitro Study on Bacteria, Fungi, and Epithelial Cells.Molecules.2018 Jun 21;23(7).基金:新疆少数民族科技人才特殊培养计划 项目编号:2019D03030
作者简介:哈木拉提·哈斯木 硕士 副研究员 助攻方向:新药研发 心血管药理 电话:18999219443
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