柑橘素对大鼠缺血/再灌注心脏的保护作用及其机制

摘要

目的:柑橘素(Naringenin,Nari),又称柚皮素,是一种具有代表性的二氢黄酮,来源于芸香科植物柚的未成熟或近成熟的干燥外层果皮。Nari具有降血脂、抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤及抗动脉粥样硬化等多种药理活性。近年来,有研究表明,Nari可抑制TNF-α诱导的血管平滑肌细胞增殖和迁移,发挥抗肿瘤的作用。Nari可以提高胰岛素信号和灵敏度,增强胰岛素的生物活性。亦有研究表明,对大鼠脑神经缺血损伤具有保护作用,其作用可能与抗氧化和抑制细胞凋亡及炎性反应有关。但迄今为止,有关Nari对缺血/再灌注心脏的作用尚未见报道。
　　 本研究旨在应用Langendorff离体心脏灌流技术,对大鼠缺血/再灌注心脏给予Nari预处理,从心脏舒缩功能、抗氧化、心肌梗死面积等方面探讨Nari对大鼠心脏缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。
　　 方法:雄性成年Sprague-Dawlay(SD)大鼠(体重280-320g),随机分为4组:对照(CON)组、柑橘素(NARI)组、柑橘素+格列苯脲(NARI-GLI)组、柑橘素+5-羟基葵酸(NARI-5-HD)组。CON大鼠心脏给予30min全心缺血和60或120min再灌注处理;NARI大鼠心脏在缺血前分别给予1,2.5,5,10,20,40μmol/L不同浓度Nari的缺血前预处理;NARI-GLI大鼠心脏在Nari前给予10μmol/L格列本脲;NARI-5-HD心脏在Nari前给予100μmol/L5-HD。
　　 大鼠在麻醉下,背位固定、开胸、迅速取出心脏,置于Langendorff离体心脏灌流装置。离体心脏在应用K-H液平衡灌流30min后,首先停灌30min模拟全心缺血,整个缺血期间,心脏浸泡于37℃恒温灌流液中保持心脏恒温。然后恢复灌流60min模拟再灌注。对测定梗死面积的心脏,再灌注时间延长至120min。切开左心耳,将充水乳胶囊通过左心房插入左心室,室内压力通过压力换能器输入记录系统。分别描记离体大鼠心脏基础状态和缺血/再灌注状态下不同时间的心脏功能变化。心功能指标包括:左心室发展压(leftventriculardevelopedpressure,LVDP)、左室舒张末压(leftventricularenddiastolicpressure,LVEDP)、左心室内压最大上升和下降速率(maximalrise/fallrateofleftventricularpressure,±dP/dtmax)、冠脉流量(coronaryflow,CF)、心率(heartrate,HR)等指标。
　　 实验过程中,在复灌各时间点收集冠脉流出液,利用分光光度计按照乳酸脱氢酶试剂盒方法测定乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)的含量。实验结束后,取下心脏,部分心脏切片,利用TTC试剂测定心肌梗死面积。部分心脏置于液氮中冷冻保存,通过黄嘌呤氧化酶法测定左心室心肌中超氧化物歧化酶(SOD)活力,通过硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量。
　　 结果:1、基础状态下,CON组、NARI组、NARI-GLI组和NARI-5-HD组大鼠心脏的各项功能参数间无明显差异(P＞0.05)。
　　 2、缺血/再灌注后60min时,低浓度(1μmol/L)Nari作用大鼠心脏LVDP为17.2±3.7mmHg(恢复率14.3±2.3％),相比CON大鼠的15.6±4.8mmHg(15.4±2.4％)无明显差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20和40μmol/LNari下,NARI大鼠心脏LVDP分别为29.7±9.6mmHg(23.8±6.1％)、30.0±6.3mmHg(24.8±4.5％)、41.0±10.1mmHg(33.6±8.5％)、43.7±6.9mmHg(35.2±6.1％)和41.5±2.9mmHg(35.4±1.7％),其恢复均明显高于CON大鼠心脏(P＜0.05)。1μmol/LNari处理心脏的LVEDP为78.9±7.2mmHg,相比CON心脏的80.5±4.7mmHg无明显差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心脏LVEDP分别为72.9±1.7mmHg、71.6±4.7mmHg、62.3±5.0mmHg、59.3±6.6mmHg和57.7±6.8mmHg,均明显低于CON大鼠心脏(P＜0.05)。1μmol/LNari处理心脏的+LVdP/dtmax为422.7±19.3mmHg/s,相比CON心脏的368.8±24.3mmHg/s无显著性差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20和40μmol/LNari下,大鼠心脏+LVdP/dtmax分别为542.0±64.1、613.4±80.4、848.5±78.3、917.8±73.5和945.0±177.7mmHg/s,均明显高于CON大鼠心脏(P＜0.05)。1μmol/LNari处理心脏的-LVdP/dtmax为-400.8±30.3mmHg/s,相比CON心脏的-306.8±18.31mmHg/s无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心脏-LVdP/dtmax分别为-537.2±94.7、-583.3±71.9、-731.9±87.5、-787.4±38.0和-825.3±61.5mmHg/s,均明显高于CON大鼠心脏(P＜0.05)。
　　 3、缺血/再灌注后60min时,1μmol/LNari处理心脏的CF为3.2±0.8ml,相比CON心脏的2.9±0.5ml无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心脏CF分别为3.6±0.5、3.8±0.6、4.3±0.4、4.6±0.5和4.8±1.2ml,均明显高于CON大鼠心脏(P＜0.05)。
　　 4、缺血/再灌注后60min时,1μmol/LNari处理心脏的冠脉流出液中LDH含量为809.8±32.0U/L,与CON心脏的957.3±30.5U/L比较,无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心脏冠脉流出液LDH含量分别为634.6±88.4、530.6±83.1、518.6±41.7、473.5±44.9和468.1±59.8U/L,均明显低于CON大鼠心脏(P＜0.05)。
　　 5、缺血/再灌注后,CON和1μmol/LNari心脏心肌梗死面积分别为49.3±3.6％和43.6±4.8％,两者间无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心肌梗死面积分别为35.7±4.2、33.4±3.1、29.0±1.2、25.4±2.3和24.3±4.3％,均明显低于CON大鼠心脏(P＜0.05)。
　　 6、缺血/再灌注后,1μmol/LNari处理心肌SOD活力为269.31±40.49U/mgprot,与CON心肌的248.53±17.96U/mgprot无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心肌SOD活力分别为307.72±23.48、316.62±25.27、328.88±47.43、333.62±31.29和337.08±45.53U/mgprot,均明显高于CON大鼠心肌(P＜0.05)。1μmol/LNari处理心肌MDA含量为0.74±0.08nmol/mgprot,与CON心肌的0.83±0.05nmol/mgprot无显著差异(P＞0.05);在2.5,5,10,20,40μmol/LNari下,大鼠心肌MDA含量分别为0.68±0.06、0.67±0.07、0.64±0.04、0.63±0.01和0.60±0.02nmol/mgprot,均明显低于CON大鼠心肌(P＜0.05)。
　　 7、NARI-GLI组和NARI-5-HD大鼠心脏缺血/再灌注后左心室各功能参数的恢复明显降低,冠脉流出液中LDH升高,心肌梗死面积增大,心肌组织中SOD降低和MDA升高。与CON大鼠心脏相比较,各项参数均无明显差异。
　　 结论:柑橘素具有明显的抗心肌缺血/再灌注损伤作用,可促进大鼠缺血/再灌注后心功能的恢复,降低冠脉流出液中的LDH含量,增加冠脉流量,缩小心肌梗死面积。其心脏保护作用可能通过增强心肌的抗氧化能力和开放细胞膜与线粒体膜ATP敏感钾通道所实现。

目录

声明

摘要

英文缩写

前言

材料与方法

1 药品和溶液

2 实验动物及分组

3 离体心脏灌流及缺血／再灌注

4 LDH含量测定

5 超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量测定

6 心肌梗死面积测定

7 实验程序

8 数据的统计学处理

结果

1 Nari对大鼠离体心脏的影响

2 GLI和5-HD对Nari抗心脏缺血／再灌注损伤作用的影响

附图

讨论

结论

参考文献

综述

致谢

个人简历