复方丹参滴丸预处理加强心肌缺血预适应保护作用研究
摘 要
目的:观察复方丹参滴丸是否具有模拟或加强缺血预适应、减少缺血再灌注损伤的作用。
方法:采用经典大鼠冠脉结扎,缺血5 min,再灌5 min,反复循环3次的缺血性预适应模型;以及缺血30 min,再灌2h的单纯缺血再灌模型。以坏死区占缺血区的百分比、恶性心律失常的发生率、心肌酶、自由基为评价指标,观察复方丹参滴丸模拟或加强缺血预适应早、晚期的效应。
结果:再灌注组,早、晚期假性预适应组坏死重量占缺血重量(IS/ AAR)分别高达45%、47%、45%;心律失常的发生率也分别高达76.46%、55.56%、73.33%;血清中乳酸脱氢酶(LDH)含量也显著高于对照组,P< 0.01。 缺血预处理后,早期组IS/AAR与早期假性预适应组相比降低了17%,晚期组IS/AAR与晚期假性预适应组相比仅降低4%;早期缺血预处理组和晚期缺血预处理组心律失常发生率分别为11.76%和43.75%,显著低于再灌注和早、晚期假性预适应组,P< 0.01;缺血预处理之后LDH释放也减少。说明缺血预处理可缩小缺血范围,减少心律失常的发生率。复方丹参滴丸预处理后,在再灌注、心肌缺血预适应基础上IS/AAR进一步缩小约10%~17%,LDH释放也减少,LDH含量以晚期药物+心肌缺血预适应组最低,与晚期假性预适应组相比P< 0.05。复方丹参滴丸使再灌注组心律失常发生率下降。另外,复方丹参滴丸预处理后,还可以使血清中MDA下降,超氧化物歧化酶活性增强。
, 百拇医药
结论:复方丹参滴丸可模拟和加强心肌缺血预适应的效应,但对早期心肌缺血预适应的效应不及缺血预处理组,而晚期心肌缺血预适应的效应缺血预处理组不及复方丹参滴丸预处理组。
(上接7月4日第10版)
结 果
一、 梗塞组织重量的变化
8组大鼠在心脏重量和缺血重量(AAR)方面均无显著差别。但坏死重量占缺血重量(IS/AAR)百分比,早期缺血预处理组与早期假性预处理组相比降低了17%,药物预处理组与再灌注组相比下降了10%;药物预处理+缺血预处理组(DIPC)与再灌注组相比降低了25%,与早期假性预适应组(SIPC)相比下降了27%,P< 0.01。
晚期缺血预处理组低于晚期假性预处理组仅4%,但晚期药物预处理+缺血预处理组与晚期缺血预处理组相比,降低了12%。说明复方丹参滴丸模拟早期缺血预适应的效果不及IPC,但与IPC有协同作用;而晚期组则相反,缺血预适应组效果不及复方丹参滴丸组,见表1。
, 百拇医药
表1 各组梗塞范围比较(x±s)
分组
例数
HW(g)
AAR(g)
IS/ AAR(%)
IR
10
1.15±0.12
0.41±0.16
45±19
SIPC
, http://www.100md.com
10
1.16±0.12
0.39±0.14
47±17
IPC
10
1.14±0.13
0.33±0.13
30±11
DIPC
10
1.09±0.13
, http://www.100md.com 0.35±0.13
20±9**
DIR
9
1.10±0.16
0.33±0.16
35±11
SDPC/SWOP
10
1.14±0.09
0.28±0.09
45±13
, 百拇医药 IPC/SWOP
10
1.09±0.13
0.31±0.15
41±14
DIPC/SWOP
10
1.17±0.23
0.32±0.18
29±13
注:与SIPC相比** P< 0.01
二、心肌酶的变化
, 百拇医药
再灌注组(IR)和早、晚期假性预处理组LDH释放均明显高于正常对照组,P< 0.01,缺血预处理(IPC)后LDH释放减少;在IR和IPC之前采用复方丹参预处理也同样使LDH释放减少,以晚期药物预处理+ 缺血预处理组明显,与晚期假性预适应组相比P< 0.05,见表2。
表2 各组心肌酶的变化(x±s)
分组
例数
LDH(U/L)
对照
IR
SIPC
IPC
, 百拇医药
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
13
17
18
15
16
16
15
16
, 百拇医药
15
888.54±294.22
2422.18±656.06**
2170.06±1002.45**
2005.94±818.92
1467.93±807.06
1746.06±1094.37
2345.94±759.47 **
2137.06±817.70 **
1291.44±462.62▲
, 百拇医药 注:与对照组比**P< 0.01,与SIPC/SWOP 相比▲P< 0.05
三、心律失常发生情况
各组心律失常发生率相比具有显著差异,P< 0.01。再灌注组和早、晚期假性预适应组心律失常发生率较高,分别为76.46%和55.56%、73.33%。早期缺血预处理组最低为11.76%,晚期缺血预处理组为43.75%。在手术过程中,缺血预处理组恶性心律失常一般发生在第一次结扎松解时,在缺血30 min以及2h再灌时很少发生。复方丹参滴丸预处理后对IPC组影响不明显,但使再灌注组从76.47%下降至50%,见表3。
表3 各组心律失常发生率[例(%)]
分组
例数
, 百拇医药
无
有
IR
SIPC
IPC
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
17
18
15
, 百拇医药
16
16
15
16
15
4(23.53)
8(44.44)
2(88.24)
12(75.00)
8(50.00)
4(26.67)
9(56.25)
8(53.33)
, 百拇医药
13(76.47)
10(55.56)
17(11.76)
4(25.00)
8(50.00)
11(73.33)
7(43.75)
7(46.67)
四、血清SOD、MDA变化
血清中MDA含量再灌注组和假性预适应组明显高于对照组(P< 0.05和P< 0.01)。早、晚期IPC组MDA含量有下降趋势,不论是IPC组,还是再灌注组经复方丹参滴丸预处理后,与其对应组相比含量下降,P< 0.05。SOD呈现与MDA相反的规律,但各组相比差异无显著性,见表4。
, http://www.100md.com
表4 各组SOD、MDA变化
(x±s)
分组
MDA(μmol/L)
SOD(U/L)
对照组
IR
SIPC
IPC
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
, 百拇医药
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
4.21±0.72
6.89±2.13*
7.95±2.23**
5.42±1.40
4.62±0.86▲▲
5.88±1.30
6.51±1.29
5.41±0.94
4.87±0.74▲
, 百拇医药 285.04±84.49
215.56±85.47
222.51±56.74
277.68±103.42
336.74±85.32
302.28±146.47
211.48±60.67
242.15± 77.59
283.75±105.10
注:与对照组比*P<0.05 **P< 0.01,与SIPC、SIPC/SWOP 相比▲P< 0.05 ▲▲P< 0.01
, 百拇医药
讨 论
IPC有早期保护(early protection)和延迟保护(delayed protection,DP)两个时相,即保护作用数分钟内出现,持续2~3h后消失,24h后保护作用又可恢复,持续72h。延迟保护也称为第二保护窗(second windowof ischemic preconditioning,SWOP)。但Lott采用27只雄性SD大鼠,将其分为IPC组和再灌注组,IPC组在缺血30 min再灌注前,首先缺血5 min、再灌5 min,循环两次。结果发现,IPC使心肌梗死面积由(43.3±2.0)%, 降到(20.6±2.1)%,并消除了透壁坏死。说明IPC可以持续减少缺血再灌注造成的心肌坏死范围。IPC保护作用到底持续多久,目前尚无定论。
IPC现象在不同种属动物与不同的动物模型中(如在体、离体、细胞等)所证实,但动物种属间存在差异,而且诱导IPC采用短暂缺血的时间也不等,作用途径也不同。如:Strasser等发现,猪没有SWOP保护效应。腺苷A1、缓激肽B2是 K+-ATP通道开放剂,在兔、鼠模型中通过激活PKC发挥心肌保护作用,但在狗和猪则不能通过激活PKC这条途径。关于诱导IPC的时间和循环次数,文献报道各不相同,一般狗诱导IPC时间是2.5~5 min,猪是20 min、大鼠一般2~5 min;循环次数1~4次。
, http://www.100md.com
本实验选用了缺血5 min,再灌5 min,循环3次的缺血预适应方案。观察到可缩小缺血再灌注的心肌梗死面积,使坏死占缺血重量下降了17%,减少了心肌酶释放,降低了心律失常发生率。本实验方案对于晚期IPC未能诱导成功,这与Yong等采用缺血5 min再灌10 min循环3次结果一致。但经复方丹参滴丸预处理后可以使再灌注组、早期IPC组、晚期IPC组的IS/AAR进一步减少约10%~16%,说明复方丹参滴丸模拟缺血预适应的早期效果不及IPC,但与IPC有协同作用;对于晚期保护则相反,缺血预适应不及复方丹参滴丸预适应。
IPC不仅发生在心脏,也可出现在心外组织,如肾和肝脏等短暂缺血预处理之后,同样也可得到保护作用。IPC诱导因素从缺血、缺氧、生化、物理、化学原性扩大到药物性预适应。虽然,药物性预适应与预防给药难以分开,但研究发现,多种药物可通过促进内源性活性物质而产生预适应样心脏保护作用,如:腺苷、钾通道开放剂、PKC激活剂、AgⅡ、乙酰胆碱、拟肾上腺素类药物、降钙素基因相关肽(CGRP)及缓激肽、前列腺素等。
, 百拇医药
复方丹参滴丸是治疗心肌缺血常用方剂,有明确疗效,但作用强度较弱,不及硝酸酯类迅速,作用机制也并非释放外源性一氧化氮,其是通过促进内源性保护物质的释放,达到抗心肌缺血作用。本实验结果显示,它可模拟和协同IPC使心肌梗死面积这一金指标得到改善,且心肌酶释放减少。
目前,IPC的保护机制非常复杂,主要是一种内源性保护机制,不依赖于冠脉侧支循环血流的增加,但与心肌内ATP丧失的速度有关。所涉及的物质分为:触发物质、中介物质和效应物质。触发物质主要是预适应时短暂缺血释放的大量内源性活性物质,如:腺苷、缓激肽、前列腺素、一氧化氮、阿片肽、降钙素基因相关肽、血管紧张素Ⅱ等,通过细胞膜上各自相应受体,经过细胞内信号传导系统最终激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)等,再作用于相应的蛋白质,使之发生磷酸化修饰,从而达到对细胞的保护作用。
本实验也观察到,IPC后可使血清中SOD的活力增强,MDA的含量降低,从而达到抗缺血再灌注引起的自由基损伤。
近几年的研究结果表明,丹参和三七是很强的抗氧化剂,本实验也显示了复方丹参滴丸可以增强SOD的活力,降低MDA的含量,这也是复方丹参滴丸抗缺血再灌注损伤的作用机制之一。 (全文完), 百拇医药(高秀梅张伯礼商洪才王怡郭利平张萌史红
)
目的:观察复方丹参滴丸是否具有模拟或加强缺血预适应、减少缺血再灌注损伤的作用。
方法:采用经典大鼠冠脉结扎,缺血5 min,再灌5 min,反复循环3次的缺血性预适应模型;以及缺血30 min,再灌2h的单纯缺血再灌模型。以坏死区占缺血区的百分比、恶性心律失常的发生率、心肌酶、自由基为评价指标,观察复方丹参滴丸模拟或加强缺血预适应早、晚期的效应。
结果:再灌注组,早、晚期假性预适应组坏死重量占缺血重量(IS/ AAR)分别高达45%、47%、45%;心律失常的发生率也分别高达76.46%、55.56%、73.33%;血清中乳酸脱氢酶(LDH)含量也显著高于对照组,P< 0.01。 缺血预处理后,早期组IS/AAR与早期假性预适应组相比降低了17%,晚期组IS/AAR与晚期假性预适应组相比仅降低4%;早期缺血预处理组和晚期缺血预处理组心律失常发生率分别为11.76%和43.75%,显著低于再灌注和早、晚期假性预适应组,P< 0.01;缺血预处理之后LDH释放也减少。说明缺血预处理可缩小缺血范围,减少心律失常的发生率。复方丹参滴丸预处理后,在再灌注、心肌缺血预适应基础上IS/AAR进一步缩小约10%~17%,LDH释放也减少,LDH含量以晚期药物+心肌缺血预适应组最低,与晚期假性预适应组相比P< 0.05。复方丹参滴丸使再灌注组心律失常发生率下降。另外,复方丹参滴丸预处理后,还可以使血清中MDA下降,超氧化物歧化酶活性增强。
, 百拇医药
结论:复方丹参滴丸可模拟和加强心肌缺血预适应的效应,但对早期心肌缺血预适应的效应不及缺血预处理组,而晚期心肌缺血预适应的效应缺血预处理组不及复方丹参滴丸预处理组。
(上接7月4日第10版)
结 果
一、 梗塞组织重量的变化
8组大鼠在心脏重量和缺血重量(AAR)方面均无显著差别。但坏死重量占缺血重量(IS/AAR)百分比,早期缺血预处理组与早期假性预处理组相比降低了17%,药物预处理组与再灌注组相比下降了10%;药物预处理+缺血预处理组(DIPC)与再灌注组相比降低了25%,与早期假性预适应组(SIPC)相比下降了27%,P< 0.01。
晚期缺血预处理组低于晚期假性预处理组仅4%,但晚期药物预处理+缺血预处理组与晚期缺血预处理组相比,降低了12%。说明复方丹参滴丸模拟早期缺血预适应的效果不及IPC,但与IPC有协同作用;而晚期组则相反,缺血预适应组效果不及复方丹参滴丸组,见表1。
, 百拇医药
表1 各组梗塞范围比较(x±s)
分组
例数
HW(g)
AAR(g)
IS/ AAR(%)
IR
10
1.15±0.12
0.41±0.16
45±19
SIPC
, http://www.100md.com
10
1.16±0.12
0.39±0.14
47±17
IPC
10
1.14±0.13
0.33±0.13
30±11
DIPC
10
1.09±0.13
, http://www.100md.com 0.35±0.13
20±9**
DIR
9
1.10±0.16
0.33±0.16
35±11
SDPC/SWOP
10
1.14±0.09
0.28±0.09
45±13
, 百拇医药 IPC/SWOP
10
1.09±0.13
0.31±0.15
41±14
DIPC/SWOP
10
1.17±0.23
0.32±0.18
29±13
注:与SIPC相比** P< 0.01
二、心肌酶的变化
, 百拇医药
再灌注组(IR)和早、晚期假性预处理组LDH释放均明显高于正常对照组,P< 0.01,缺血预处理(IPC)后LDH释放减少;在IR和IPC之前采用复方丹参预处理也同样使LDH释放减少,以晚期药物预处理+ 缺血预处理组明显,与晚期假性预适应组相比P< 0.05,见表2。
表2 各组心肌酶的变化(x±s)
分组
例数
LDH(U/L)
对照
IR
SIPC
IPC
, 百拇医药
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
13
17
18
15
16
16
15
16
, 百拇医药
15
888.54±294.22
2422.18±656.06**
2170.06±1002.45**
2005.94±818.92
1467.93±807.06
1746.06±1094.37
2345.94±759.47 **
2137.06±817.70 **
1291.44±462.62▲
, 百拇医药 注:与对照组比**P< 0.01,与SIPC/SWOP 相比▲P< 0.05
三、心律失常发生情况
各组心律失常发生率相比具有显著差异,P< 0.01。再灌注组和早、晚期假性预适应组心律失常发生率较高,分别为76.46%和55.56%、73.33%。早期缺血预处理组最低为11.76%,晚期缺血预处理组为43.75%。在手术过程中,缺血预处理组恶性心律失常一般发生在第一次结扎松解时,在缺血30 min以及2h再灌时很少发生。复方丹参滴丸预处理后对IPC组影响不明显,但使再灌注组从76.47%下降至50%,见表3。
表3 各组心律失常发生率[例(%)]
分组
例数
, 百拇医药
无
有
IR
SIPC
IPC
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
17
18
15
, 百拇医药
16
16
15
16
15
4(23.53)
8(44.44)
2(88.24)
12(75.00)
8(50.00)
4(26.67)
9(56.25)
8(53.33)
, 百拇医药
13(76.47)
10(55.56)
17(11.76)
4(25.00)
8(50.00)
11(73.33)
7(43.75)
7(46.67)
四、血清SOD、MDA变化
血清中MDA含量再灌注组和假性预适应组明显高于对照组(P< 0.05和P< 0.01)。早、晚期IPC组MDA含量有下降趋势,不论是IPC组,还是再灌注组经复方丹参滴丸预处理后,与其对应组相比含量下降,P< 0.05。SOD呈现与MDA相反的规律,但各组相比差异无显著性,见表4。
, http://www.100md.com
表4 各组SOD、MDA变化
(x±s)
分组
MDA(μmol/L)
SOD(U/L)
对照组
IR
SIPC
IPC
DIPC
DIR
SIPC/SWOP
, 百拇医药
IPC/SWOP
DIPC/SWOP
4.21±0.72
6.89±2.13*
7.95±2.23**
5.42±1.40
4.62±0.86▲▲
5.88±1.30
6.51±1.29
5.41±0.94
4.87±0.74▲
, 百拇医药 285.04±84.49
215.56±85.47
222.51±56.74
277.68±103.42
336.74±85.32
302.28±146.47
211.48±60.67
242.15± 77.59
283.75±105.10
注:与对照组比*P<0.05 **P< 0.01,与SIPC、SIPC/SWOP 相比▲P< 0.05 ▲▲P< 0.01
, 百拇医药
讨 论
IPC有早期保护(early protection)和延迟保护(delayed protection,DP)两个时相,即保护作用数分钟内出现,持续2~3h后消失,24h后保护作用又可恢复,持续72h。延迟保护也称为第二保护窗(second windowof ischemic preconditioning,SWOP)。但Lott采用27只雄性SD大鼠,将其分为IPC组和再灌注组,IPC组在缺血30 min再灌注前,首先缺血5 min、再灌5 min,循环两次。结果发现,IPC使心肌梗死面积由(43.3±2.0)%, 降到(20.6±2.1)%,并消除了透壁坏死。说明IPC可以持续减少缺血再灌注造成的心肌坏死范围。IPC保护作用到底持续多久,目前尚无定论。
IPC现象在不同种属动物与不同的动物模型中(如在体、离体、细胞等)所证实,但动物种属间存在差异,而且诱导IPC采用短暂缺血的时间也不等,作用途径也不同。如:Strasser等发现,猪没有SWOP保护效应。腺苷A1、缓激肽B2是 K+-ATP通道开放剂,在兔、鼠模型中通过激活PKC发挥心肌保护作用,但在狗和猪则不能通过激活PKC这条途径。关于诱导IPC的时间和循环次数,文献报道各不相同,一般狗诱导IPC时间是2.5~5 min,猪是20 min、大鼠一般2~5 min;循环次数1~4次。
, http://www.100md.com
本实验选用了缺血5 min,再灌5 min,循环3次的缺血预适应方案。观察到可缩小缺血再灌注的心肌梗死面积,使坏死占缺血重量下降了17%,减少了心肌酶释放,降低了心律失常发生率。本实验方案对于晚期IPC未能诱导成功,这与Yong等采用缺血5 min再灌10 min循环3次结果一致。但经复方丹参滴丸预处理后可以使再灌注组、早期IPC组、晚期IPC组的IS/AAR进一步减少约10%~16%,说明复方丹参滴丸模拟缺血预适应的早期效果不及IPC,但与IPC有协同作用;对于晚期保护则相反,缺血预适应不及复方丹参滴丸预适应。
IPC不仅发生在心脏,也可出现在心外组织,如肾和肝脏等短暂缺血预处理之后,同样也可得到保护作用。IPC诱导因素从缺血、缺氧、生化、物理、化学原性扩大到药物性预适应。虽然,药物性预适应与预防给药难以分开,但研究发现,多种药物可通过促进内源性活性物质而产生预适应样心脏保护作用,如:腺苷、钾通道开放剂、PKC激活剂、AgⅡ、乙酰胆碱、拟肾上腺素类药物、降钙素基因相关肽(CGRP)及缓激肽、前列腺素等。
, 百拇医药
复方丹参滴丸是治疗心肌缺血常用方剂,有明确疗效,但作用强度较弱,不及硝酸酯类迅速,作用机制也并非释放外源性一氧化氮,其是通过促进内源性保护物质的释放,达到抗心肌缺血作用。本实验结果显示,它可模拟和协同IPC使心肌梗死面积这一金指标得到改善,且心肌酶释放减少。
目前,IPC的保护机制非常复杂,主要是一种内源性保护机制,不依赖于冠脉侧支循环血流的增加,但与心肌内ATP丧失的速度有关。所涉及的物质分为:触发物质、中介物质和效应物质。触发物质主要是预适应时短暂缺血释放的大量内源性活性物质,如:腺苷、缓激肽、前列腺素、一氧化氮、阿片肽、降钙素基因相关肽、血管紧张素Ⅱ等,通过细胞膜上各自相应受体,经过细胞内信号传导系统最终激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)等,再作用于相应的蛋白质,使之发生磷酸化修饰,从而达到对细胞的保护作用。
本实验也观察到,IPC后可使血清中SOD的活力增强,MDA的含量降低,从而达到抗缺血再灌注引起的自由基损伤。
近几年的研究结果表明,丹参和三七是很强的抗氧化剂,本实验也显示了复方丹参滴丸可以增强SOD的活力,降低MDA的含量,这也是复方丹参滴丸抗缺血再灌注损伤的作用机制之一。 (全文完), 百拇医药(高秀梅张伯礼商洪才王怡郭利平张萌史红
)