基于“温通心阳”功效的桂枝和肉桂配方颗粒对大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型保护作用的实验研究

摘要

基于“温通心阳”功效平行观察桂枝配方颗粒(Cinnamomi Ramulus formula granules)和肉桂配方颗粒(Cinnamomi Cortex formula granules)对大鼠急性心肌缺血/再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion injury, MI/RI)的保护作用及潜在机制。90只SD雄性大鼠按体质量随机分为假手术组(sham),模型组,桂枝与肉桂配方颗粒各自低、高剂量(0.5、1.0 g·kg^(-1))组,每组15只。造模前,各组大鼠每天灌胃给药1次,连续给药7 d, sham组和I/R组给予等体积生理盐水。末次给药1 h后,除sham组外,其余各组大鼠均采用结扎冠状动脉左前降支制备缺血30 min、再灌注120 min的MI/RI大鼠模型,假手术组大鼠仅穿针不予结扎,其余处理相同。考察桂枝和肉桂配方颗粒对MI/RI大鼠心肌功能、心肌梗死面积、心肌病理学和心肌超微结构的改变、心肌细胞凋亡、心肌损伤标志物及炎症因子的影响。RT-PCR法检测大鼠心肌组织中核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族pyrin结构域蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor family pyrin domain protein 3, NLRP3)炎症小体、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)、切割型半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1, caspase-1)、Gasdermin-D(GSDMD)、白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18, IL-18)等基因表达水平。Western blot法检测大鼠心肌组织中NLRP3、caspase-1、GSDMD和N-GSDMD等蛋白表达水平。桂枝和肉桂配方颗粒预处理均能明显改善MI/RI大鼠的心肌功能,减小心肌梗死面积,抑制心肌细胞凋亡,降低血清中乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase, LDH)、肌酸激酶MB同工酶(creatine kinase MB isoenzyme, CK-MB)、天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase, AST)和心肌肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponinⅠ, cTnⅠ)的含量。此外,桂枝和肉桂配方颗粒预处理能明显降低MI/RI大鼠血清中IL-1β、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)水平。RT-PCR结果表明,桂枝和肉桂配方颗粒预处理能下调模型大鼠心肌NLRP3、caspase-1、ASC和下游细胞焦亡相关效应物质如GSDMD、IL-18和IL-1β的mRNA表达水平。Western blot结果显示,桂枝和肉桂配方颗粒预处理还可下调模型大鼠心肌NLRP3、caspase-1、GSDMD和N-GSDMD的蛋白表达。综上所述,桂枝和肉桂配方颗粒均对大鼠MI/RI具有明显的心肌保护作用,其机制可能与抑制NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路从而减轻心肌炎症反应有关。