人参Rb组皂苷对压力负荷性心肌肥厚大鼠心室重构的影响及其作用机制

【摘要】  　　目的观察人参Rb组皂苷（G-Rb）对压力负荷性心肌肥厚大鼠心室重构的影响及其作用机制。方法结扎大鼠腹主动脉建立压力超负荷性心室重构模型。G-Rb按25，50，100 mg/（kg·d）给大鼠连续灌胃6周，观察心肌形态学变化及测定血流动力学参数，血清丙二醛（MDA）含量及超氧物歧化酶（SOD）活性，血浆前列环素（PGI2）、血栓素A2（TXA2）、内皮素（ET）及血管紧张素II（AngII）含量。结果G-Rb能明显降低心室重构大鼠的心室重量及心脏系数，明显升高收缩压（SBP）、舒张压（DBP）及平均动脉压（MAP），降低左室舒张末压（LVEDP），可明显降低血清MDA含量，升高SOD活性，亦能明显降低血浆ET，AngII 及TXA2含量，提高PGI2含量及PGI2/TXA2比值，与重构模型组比较，具有显著性差异（P<0.05或P<0.01）。结论G-Rb对大鼠心室重构具有保护作用，可能与其改善心室重构大鼠的左心收缩和舒张功能，增强抗氧化酶活性，减少自由基及缩血管活性物质对心肌的损伤，纠正PGI2/TXA2失衡等机制有关。

【关键词】  人参Rb组皂苷； 心室重构； 心肌形态学； 血流动力学； 血液生化学；大鼠

　　Abstract：ObjectiveTo investigate the effect of Ginsenoside-Rb(G-Rb) on ventricular remodeling in rats with pressure overloaded hypertrophic myocardium and its mechanism. MethodsThe model of pressure-loading ventricular remodeling was established through ligating abdominal aorta in rats. After 6 weeks of treatment by G-Rb (with dose of 25,50 and 100 mg/kg/d i.g for 6 weeks), myocardial morphological and hemodynamic parameters were determined. The content of malondialdehyde (MDA) and activity of superoxide dismutase (SOD) in serum, and the contents of prostacycline (PGI2), thromboxane A2 (TXA2), endothelium (ET) and angiotensinⅡ (AngⅡ) in plasma were also determined. ResultsG-Rb could significantly decrease the ventricular weight and cardiac coefficient in ventricular remodeling rats, significantly heighten systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP) and mean arterial pressure (MAP), lower left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP). G-Rb could also decrease the content of MDA in serum and significantly increased the activity of SOD in serum. In addition, G-Rb could decline the contents of ET, AngII and TXA2  in plasma while signficantly increase the content of PGI2 in plasma and PGI2 /TXA2 ratio. Compared with model group, there was significant difference (P<0.05 or P<0.01) . ConclusionG-Rb has protective effects on ventricular remodeling through  improving systolic and diastolic function of cor sinistrum in ventricular remodeling rats，increasing anti-oxidase activity, reducing the damage of free radicals and vasoactive substance in myocardium and correcting disequilibrium of PGI2/TXA2 in ventricular remodeling etc.

　　Key words：Ginsenoside-Rb;   Ventricular remodeling;   Myocardial morphology;   Hemodynamics;   Biochemics of blood;   Rats
   
　　人参Rb组皂苷（Ginsenoside-Rb，G-Rb）系从五加科人参属植物西洋参Panax quinquefolium Linn茎叶及根提取的总皂苷中分离得到的有效部位群，保证了人参皂苷Rb在组分（包括Rb1、Rb2和Rb3）及含量上的完整性。本室前期研究表明，G-Rb能明显缩小急性心肌梗塞犬心肌梗塞面积，降低血清磷酸肌酸激酶及乳酸脱氢酶活性，并明显降低血清LPO含量，提高SOD活性［1］；可明显降低实验性心肌梗塞大鼠血液黏度和游离脂肪酸水平［2］；亦能通过降低心肌耗氧量，改善冠脉循环、抗自由基氧化损伤及增加心肌营养性血流量等环节对缺血心肌产生保护作用［3～5］。现已按治疗胸痹心痛（冠心病心绞痛）的中药五类新药（双参素胶囊）开发。为了明确G-Rb长期给药是否具有防治心肌梗塞后心室重构的作用，本实验采用结扎大鼠腹主动脉建立压力超负荷性心室重构模型，通过左心室功能和心脏形态学等参数观察G-Rb对大鼠实验性心室重构的防治作用，并初步探讨其对抗心室重构的作用机制。

　　1  材料与方法

　　1.1  动物

　　清洁级Wistar大鼠，雄性，180～200 g，合格证号：SCXK-（吉）2003-0001由吉林大学实验动物中心提供。

　　1.2 药品与试剂

　　G-Rb 由吉林人参研究院提供，批号20041215，人参皂苷Rb组分含量86.5%，实验时以0.5%羧甲基纤维素钠配制成所需浓度使用。血管紧张素II（AngII）、内皮素（ET）、前列腺素6-酮-F1α（6-Keto-PGF1α）及血栓素B2（TXB2）放免测试盒均由中国人民解放军总医院科技放免所提供；丙二醛（MDA）及超氧物歧化酶（SOD）测定试剂盒均由南京建成生物研究所提供。

　　1.3 心室重构模型制备［6］ 

　　采用腹主动脉缩窄法制备压力负荷性心室重构模型。常规消毒腹部皮肤，以3%戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉，除毛，取上腹正中切口打开腹腔，分离左肾动脉起始部上段腹主动脉约10 mm，将一直径约0.6 mm的光滑针头平行置于该段腹主动脉上，以4.0丝线将腹主动脉连同针头一起结扎，迅速抽去针头，即可造成腹主动脉狭窄［（65±7）%的狭窄）］，腹腔内注入青霉素20万单位，关闭腹腔，术后常规抗炎3d，所有大鼠于（23±1）℃、30%～40%湿度下喂养，术中及术后平均死亡率18%，分别死于麻醉意外、术后感染及左心衰。假手术组不结扎腹主动脉，其它处理相同。

　　1.4 实验方法

　　取术后存活大鼠60只随机分为5组，每组12只。①假手术组：灌胃0.5%羧甲基纤维素钠10 ml/（kg·d）；②重构模型组: 灌胃0.5%羧甲基纤维素钠10 ml/（kg·d）；③重构模型 + G-Rb低剂量组：灌胃G-Rb 10 mg/（kg·d）；④重构模型 + G-Rb中剂量组：灌胃G-Rb 50 mg/（kg·d）；⑤重构模型 + G-Rb高剂量组：灌胃G-Rb 100 mg/（kg·d）。各组每天上午8：30～9：30灌胃给药1次，共6周。杀鼠前一晚，动物禁食不禁水，杀鼠当日上午，每组取10只大鼠以3%戊巴比妥钠30 mg/kg 腹腔注射麻醉，固定后分离右侧颈总动脉插管，经压力换能器连接RM-6000型多道生理记录仪，稳定20 min，记录左室舒张末压（LVEDP），将导管退至颈动脉，记录收缩压（SBP）、舒张压（DBP）和平均动脉压（MAP）。腹主动脉采血3 ml，静置分离血清，按试剂盒方法测血清MDA含量及SOD活性；腹主动脉采血1 ml用MEDTA·Na2和硫酸，0.3M的二巯基丙醇抗凝，1000 r·min-1离心5 min分离血浆，用放免法测定AngⅡ含量；腹主动脉采血2 ml用EDTA·Na2抗凝，3 000 r·min-1离心10 min分离血浆，放免法测定6-Keto-PGF1α（代表PGI2）及TXB2（代表TXA2）含量；腹主动脉采血1 ml用EDTA·Na2和抑肽酶抗凝，3 000 r·min-1离心5 min分离血浆，用放免法测定ET含量。取出心脏，沿冠状动脉沟将左、右心房剪掉，用生理盐水洗净血液，滤纸吸干，称心室重量，并计算心脏系数（心室重/体重×100%）。

　　1.5 数据统计

　　各组数据以±s表示，组间均数比较采用单因素方差分析检验。

　　2  结果

　　2.1  G-Rb对心室重构大鼠体重、心室重量和心脏系数的影响

　　与假手术组比较，重构模型组大鼠体重明显降低（P<0.05），心室重量及心脏系数明显增加（P<0.01）。与重构模型组比较，G-Rb 50，100 mg/kg在体重不降低的情况下明显降低心室重量及心脏系数（P <0.05或P <0.01），G-Rb 25 mg/kg对心室重量及心脏系数均无明显影响（P >0.05）。见表1。表1  G-Rb对心室重构大鼠体重、心室重量和心脏系数的影响（略）

　　2.2  G-Rb对心室重构大鼠血流动力学的影响

　　与假手术组比较，重构模型组大鼠可见SBP，DBP及MAP明显降低，LVDEP明显升高（P<0.01或P <0.001）。与重构模型组比较，G-Rb 50，100 mg/kg均能明显升高SBP，DBP及MAP，并明显降低LVDEP（P<0.05或P <0.01），G-Rb 25 mg/kg能明显升高SBP及MAP（P<0.05），但对DBP及LVDEP均无明显影响（P >0.05）。见表2。表2  G-Rb对心室重构大鼠血流动力学的影响（略）

　　2.3  G-Rb对心室重构大鼠血清MDA含量及SOD活性的影响

　　与假手术组比较，重构模型组可见血清MDA含量明显升高（P<0.01），SOD活性明显降低（P<0.05）。与重构模型组比较，G-Rb 50，100 mg/kg能明显降低血清MDA含量，升高SOD活性（P<0.05或P <0.01），G-Rb 25 mg/kg对血清MDA含量及SOD活性均无明显影响（P >0.05）。见表3。表3  G-Rb对心室重构大鼠血清MDA含量及SOD活性的影响（略）　2.4  G-Rb对心室重构大鼠血浆PGI2及TXA2含量的影响 

　　与假手术组比较，重构模型组可见血浆TXA2含量明显升高（P<0.01），PGI2含量及PGI2/TXA2比值明显降低（P<0.05或P<0.01）。与重构模型组比较，G-Rb 50，100 mg/kg均能明显降低血浆TXA2含量（P<0.05），增加PGI2含量及PGI2/TXA2比值（P<0.05或P <0.01），G-Rb 25 mg/kg对血浆TXA2，PGI2含量及PGI2/TXA2比值均无明显影响（P >0.05）。见表4。表4  G-Rb对心室重构大鼠血浆PGI2及TXA2含量的影响（略）

　　2.5   G-Rb对心室重构大鼠血浆AngII及ET含量的影响

　　与假手术组比较，重构模型组可见血浆AngII及ET含量明显升高（P<0.05或P<0.01）。与重构模型组比较，G-Rb 25，50，100 mg/kg均能明显降低血浆AngII含量（P<0.05或P<0.01），G-Rb 100 mg/kg亦能明显降低血浆ET含量（P<0.05），G-Rb 25，50 mg/kg对血浆ET含量则无明显影响（P >0.05）。见表5。表5  G-Rb对心室重构大鼠血浆AngII及ET含量的影响（略）

　　3 讨论

    心肌梗塞心肌细胞丧失后出现的局部性心肌肥厚、心室腔扩大，伴心肌细胞和细胞外基质-胶原网的变化，称为心室重构。心室重构贯穿于急性心肌梗塞整个疾病发展过程中，严重地影响着病人的左室功能和预后。心室重构主要原因是心肌对超负荷的主导反应。最主要的组织病理学改变是心肌肥大和间质胶原沉积，它们可使心肌顺应性下降及僵硬度增加，最终导致心功能下降。本实验显示，结扎大鼠腹主动脉建立压力超负荷性心室重构后心室重量及心脏系数均明显增加，同时伴有左心收缩和舒张功能的明显受损，表现为SBP，DBP及MAP明显降低，LVDEP明显升高。G-Rb能明显对抗SBP，DBP及MAP的降低，并明显降低LVDEP，提示其能改善心肌梗塞后左心收缩和舒张功能，这对于预防心肌重构具有重要意义。

    心室重构时，由于心室壁张力增高，心肌相对缺血缺氧，大量的中间代谢产物堆积，使自由基产生增多［7］。MDA是脂质过氧化作用的主要分解产物，MDA增多和/或SOD等自由基清除酶活性降低，均有利于心室重构的形成与发展［8］。SOD通过对氧自由基的清除作用，可有效抵抗自由基介导的MDA生成，从而减轻自由基对心肌的损伤［9］。G-Rb能明显降低心室重构时血清MDA含量，并提高SOD活性，这对于减轻心肌重构的形成与发展可能具有益处。

    当压力负荷过度所致心室重构时，血小板被激活产生释放反应，血小板膜磷脂在磷脂酶A2作用下释放出花生四烯酸，在TXA2合成酶作用下生成TXA2，在血管内皮细胞合成酶作用下合成PGI2。前者有促进血小板聚集及血管收缩作用，后者可阻止血小板聚集，并直接作用于血管平滑肌并刺激一氧化氮释放，使动脉血管舒张。PGI2是内皮细胞自我损伤的内源性保护因子，具有消除氧自由基和抗氧化损伤的功能［10］。G-Rb可明显降低血浆TXA2，增加PGI2含量及PGI2/TXA2比值，从而改善心室重构时血管内皮细胞的功能失衡，这可能是其对抗大鼠心室重构的作用机制之一。
   
　　AngII作为RAS最重要的效应分子，具有生长因子的作用，通过自分泌、旁分泌和胞内分泌的方式，调节心血管功能，促进血管平滑肌和心肌细胞的生长，在心室重构的发生、发展中起着重要的作用［11］。AngⅡ是ET产生和分泌的最有效的刺激剂，ET又可促进AngII、醛固酮的合成与分泌，并与这些物质协同促进心肌肥厚［12］。G-Rb能明显降低血浆AngII及ET含量，提示其可能通过抑制RAS，降低ET的合成发挥保护心室重构的作用。其确切机制有待进一步研究。

【参考文献】
  　　［1］睢大员,陈满秋,于晓风,等. 人参Rb组皂苷对犬实验性心肌梗死的保护作用［J］. 中草药,2001,32（2）: 136.

　　［2］覃秀川,睢大员,杨景文,等. 人参Rb组皂苷对实验性心梗大鼠血液粘度和游离脂肪酸水平的影响［J］. 中草药,2002,32（6）: 540.

　　［3］孙乾,睢大员,于晓风,等. 人参Rb组皂苷对实验性心肌梗死犬心脏血流动力学和氧代谢的影响［J］. 中草药,2002,33(8):718.

　　［4］覃秀川,睢大员,杨景文,等. 人参Rb组皂甙对急性心肌梗死大鼠自由基代谢的影响［J］. 吉林中医药,2002,22（3）：51.

　　［5］徐华丽,翟玉荣,曲绍春,等. 人参Rb组皂苷对小鼠心肌营养性血流量的影响［J］. 人参研究,2003，15（3）: 2.

　　［6］Desjardins S, Mueller R W, Cauehy M J. A pressure overload Model of congeative heart failure in rats［J］. Cardiovascular Research, 1988, 22:696.

　　［7］李娴君,梅其炳,赵得化. MC9204对大鼠心肌肥厚模型的影响［J］. 第四军医大学学报,1999,20(2)：989.

　　［8］Cutteridge JM, Halliwell B. The measurement and mechanism of lipid peroxidation in biological systems ［J］. Trends Biochem Sci, 1990, 15(4):129.

　　［9］刘冷,睢大员,曲绍春,等. 刺五加叶皂苷对急性心肌梗死大鼠心室重构的影响［J］. 吉林大学学报（医学版），2004，30(1)：66.

　　［10］王立军, 贾国良, 李兰荪. 犬冠状动脉周期性血流减少时冠状窦内血浆TXB2及6-K-PGF1α升高的意义［J］. 南京大学学报 (自然科学),1998,34(2):187.

　　［11］Mprgan HE, Baker KM, Cardiac hyperrphy: Mechanical neural and endocune dependence［J］. Circulation 1991，83:13.

　　［12］Zuleica B, Guan BJ, SUN M, et al. Effect of ET-1 on arteries and venae in vivo［J］. J Cardiovascu Phamacol, 1989, 13:200.