黄芪和杜仲对家兔实验性急性心肌缺血的保护作用

吕锦芳, 戴丽, 宁康健

(安徽技术师范学院动物科学系, 安徽凤阳233100)

摘要: 利用静脉注射垂体后叶素建立家兔急性心肌缺血模型, 以心电图Ⅱ导联的T波波幅、S2T段波幅、P2R间期、心率为指标, 研究了不同剂量黄芪、杜仲对家兔急性心肌缺血的保护作用。结果表明, 在抑制心电图ΣT和ΣS2T增幅方面, 黄芪的作用明显优于杜仲, 高、低剂量的黄芪作用存在极显著差异(P < 0101) , 而高、低剂量的杜仲作用差异不显著( P > 0105) 。高剂量黄芪的ΣT增幅与丹参(阳性对照) 比较接近( P > 0105) 。低剂量的黄芪抑制心率变缓的作用要大于高剂量的黄芪和丹参( P < 0101) , 不同剂量的杜仲抑制心率变缓的作用较弱, 并存在明显的心律不齐。表明黄芪对家兔急性心肌缺血具有较强的保护作用。

关键词: 黄芪; 杜仲; 家兔; 急性心肌缺血; 保护作用

中图分类号: R93117　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1000 2030 (2005) 02 0080 05

Protective effects of Astraga lus membranacers and Eucomm ia u lmoides

on exper imental acute myocardial ischem ia in rabbit

LB J in2fang, DA ILi, N ING Kang2jian

(Department ofAnimal Science, Anhui Technical Teachers College, Fengyang 233100, China)

Abstract: Model of acute myocardial ischemia (AM I) was built by using p ituitrin in rabbits. The p rotective effect of different dosage of A. m em branacers and E. ulm oides were observed on the AM I rabbits according to the index of wave T amp litude, seg2 ment S2T amp litude, intermit time of P2R and heart rate from lead Ⅱ electrocardiogram ( ECG). Salvia m iltiorrhiza was severved as a positive control in this experiment. The results showed that in inhibiting the ΣT and ΣS2T raising range of ECG, different dosages of A. m em branacers were superior to E. ulm oides ( P < 0101) , and there were signifinant differences between the two2 dose of A. m em branacers ( P < 0101). However, no differences existed between the high and low dose of E. ulm oides ( P >0105). The similar results were observed in the ΣT raising range of high dose of A. m em branacers and S. m iltiorrhiza ( P >0105). Inhibitive effect of low dose of A. m em branacers was stronger than the high doses of A. m em branacers and S. m iltiorrhiza( P < 0101) while the effects of different doses of E1ulm oides were weaker than others in inhibting slowing heart rate and there wasobvious arrhythmia in animals treated with different doses of E1ulm oides. Conclusion: A. m em branacers had a strong p rotectiveeffect on the experimental induced AM I of rabbits.

Key words: Astragalus m em branacers; Eucomm ia ulm oides; rabbits; acute myocardial ischemia; p rotective effect

中药被广泛地应用于心血管疾病的临床治疗与预防, 收到良好的效果。自20世纪70年代至今, 有关抗心肌缺血的研究一直是现代中药药理研究的热点之一。但研究所涉及的中药以复方和中药单体较多, 单味中药研究较少[ 1, 2 ] 。在单味中药方面, 梁明等[ 3 ]给心肌缺血的大鼠静脉注射黄芪冻干粉, 明显对抗了S2T段及T波的变化, 心肌缺血得到了显著的改善。尹俊等[ 4 ]研究了益母草注射液对心肌缺血的大鼠血液流变学及血栓形成的影响。目前关于其他单味中药抗急性心肌缺血作用的研究尚未见报道。急性心肌缺血在心电图(ECG) 上的主要表现是S2T段抬高、T波高耸、心率变缓和心律失常等,在Ⅱ导联表现最为明显[ 5 ] 。凡能对抗脑垂体后叶素收缩血管作用的中药, 均可使缺血性心电图得到改善而具有抗心肌缺血的作用[ 6 ] 。中药药理学研究表明, 丹参对改善心血管功能活动具有很高的应用价值, 并且已普遍用于心血管临床; 黄芪和杜仲对人心血管活动亦有一定的作用, 但作用有别。本研究采用电生理学的方法, 以丹参( Salvia m iltiorrhiza) 作为阳性对照, 研究了不同剂量的黄芪(Astragalusm em branacers) 和杜仲( Eucomm ia ulm oides Oliv. ) 皮对家兔实验性急性心肌缺血的保护作用。

1　材料与方法

1.1　主要仪器与药品

1.1.1　仪器　计算机(联想开天2800, CPU: PⅣ 118 G、256M) 、BL 410 New Century生物信号采集与处理系统(成都泰盟电子科技有限公司) 、TDL80 2B 台式离心机(上海安亭科学仪器厂) 、RE52 98旋转蒸发器(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司) 、SHB Ⅲ循环式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司) 、FA1004电子天平(上海天平仪器厂) 等。

1.1.2　药品　垂体后叶素注射液(6 U·mL - 1 , 批号031001, 上海禾丰制药有限公司) 、戊巴比妥钠(批号F20021216, 中国医药上海化学试剂公司) 、丹香冠心注射液(曾用名: 复方丹参注射液,015 g·mL - 1 , 批号030913, 上海第一生化药业有限公司) 、黄芪注射液(2 g·mL - 1 , 批号030523, 上海禾丰制药有限公司) 。杜仲皮, 购自安徽省凤阳县中医药公司, 经安徽技术师范学院中药试验室鉴定为正品。杜仲醇沉液, 自制。

1.2　杜仲水煎醇沉液的制备

杜仲皮100 g, 切成块, 置炒制容器内, 用中火炒至断丝; 用清水泡30 min, 然后加热至沸腾, 文火维持1 h; 过滤, 取滤液; 药渣复煎两次, 分别为40和20 min。合并3次滤液浓缩至100 mL (即1 mL含生药1 g) , 3 800 r·min- 1离心10 min; 取上清液加入无水乙醇, 使含醇量达60% (体积分数) ,4～8 ℃静置24 h沉淀; 过滤, 离心、定容至原来的体积(1 mL含生药1 g) , 高压蒸汽消毒备用。

1.3　动物分组

健康青紫蓝家兔36只, 体重(2100 ±0125) kg, 随机均分为6组, 雌雄各半。分别为模型组(垂体后叶素2 U·kg- 1 ) 、丹参阳性对照组(丹香冠心注射液015 g·kg- 1 , 加注射用水等容稀释) 、低剂量黄芪组(黄芪2 g·kg- 1 ) 、高剂量黄芪组(黄芪3 g·kg- 1 ) 、低剂量杜仲组(杜仲215 g·kg- 1 ) 和高剂量杜仲组(杜仲5 g·kg- 1 ) 。

1.4　实验方法

1.4.1　生物信号的采集与处理　将心电导联线的红黑端、黄端、绿端和白端分别与计算机主机上的ch1, ch2, ch3, ch4四通道口连接。心电导联的记录电极以全导联方式与兔连接(四肢内侧近心端和胸部, 分别通过银针插入皮肤) 。通过试验项目菜单进入“全导联心电”试验模块, 采集并记录心电。结束时保存记录文件用于分析。控制参数: 增益G (2000) 、时间常数T (DC) 、滤波F (10 kHz) , 选择50 Hz抑制, 扫描速度为100100 ms·div- 1 ( div为每单元格扫描时间) 。

1.4.2　急性心肌缺血模型的建立　给家兔耳缘静脉注射3   戊巴比妥钠(1 mL·kg- 1 ) 使其麻醉, 背位保定。记录正常心电图5 min后经耳缘静脉注射垂体后叶素2 U·kg- 1 (在10 s内匀速注射) , 观察Ⅱ导联心电图变化, 若T波高耸, S2T段抬高超过011 mV, 心律不齐, 则急性心肌缺血造模成功[ 7 ] 。

1.4.3　药物试验　除模型组外, 将各组试验兔麻醉后固定, 记录正常心电图5 min; 由耳缘静脉缓缓注射各处理药物; 给药5 min后由耳缘静脉注射垂体后叶素2 U·kg- 1 (速度同上, 每只家兔仅限于一次处理) , 注射完毕记录心电图15 min。

1.5　观测指标

缺血前后心率(次·min- 1 , 由信息栏中显示) 、T波波幅(mV, 采用区间测量法) 、S2T段波幅(mV, 是以两个相邻且平齐的T2P段为基线, 测量这两个相邻T2P段之间的S2T段值) 、P2R间期( s,采用区间测量法) 、ΣT增幅(缺血后不同时段T波抬高的总和) 、ΣS2T增幅(缺血后不同时段S2T段抬高的总和) 。S2T段保护率= 〔(模型组- 正常) - (处理组- 正常) 〕÷ (模型组- 正常) ×100%; T波保护率= 〔(模型组- 正常) - (处理组- 正常) 〕÷ (模型组- 正常) ×100%。所有观察指标的数据均来源于心电图记录文件的II导联。

1.6　数据的统计处理

数据用x ±SD表示, 应用SAS软件F检验分析各组间的差异显著性。

2　结果与分析

2.1　黄芪和杜仲对家兔心电图T波的影响

由图1 A可知, 各组T波均在015 min时达到峰值, 随后持续下降, 10 min后各处理的T波高度进入较稳定阶段。缺血后015 min和10 min, T波增幅(抬高) 由高到低的顺序是: 模型组、低剂量杜仲组、高剂量杜仲组、低剂量黄芪组、高剂量黄芪组和丹参组。缺血后015 min, 各处理组T波抬高均极显著低于模型组( P < 0101) ; 低剂量黄芪组的T波抬高明

显高于丹参组( P < 0105) , 而高剂量黄芪组的差异并不显著( P > 0105) ; 不同剂量杜仲组都极显著高于丹参组( P < 0101) , 杜仲的作用没有呈现剂量效应( P > 0105) 。缺血后10 min, 各处理T波抬高的幅度都有较大程度的恢复。除高剂量杜仲T波抬高的幅度低于模

型组( P < 0105) 外, 其他处理效果与缺血015 min时间相同。不同剂量的黄芪和杜仲与丹参的差异基本保持, 但黄芪和杜仲分别呈现剂量效应( P < 0101) 。结果显示, 高剂量黄芪组抑制T波异常抬高的作用最佳(图1 A) 。

2.2　黄芪和杜仲对家兔心电图S2T段的影响

模型组、丹参组、高剂量和低剂量黄芪组的S2T段高度均于缺血后015 min时达到峰值; 而高、低剂量杜仲组的峰值则在缺血后1 min出现。S2T段增幅由高到低的顺序是: 模型组、低剂量杜仲、高剂量杜仲、低剂量黄芪组、高剂量黄芪组和丹参组。缺血后015 min, 与模型组比较, 高、低剂量黄芪组均差异极显著( P < 0101) , 高、低剂量杜仲组均差异显著( P < 0105) ; 不同剂量的黄芪和杜仲又都极显著高于丹参组( P < 0101) 。杜仲的作用没有剂量上的差异( P > 0105) , 黄芪则表现出明显的剂量效应( P < 0101) 。缺血后10 min, 各处理S2T段高度都有一定程度的恢复。不同剂量的黄芪和杜仲组S2T段抬高都明显低于模型组( P < 0101) , 高、低剂量的杜仲组均明显高于丹参组( P < 0101) , 而不同剂量的黄芪与丹参组没有差异( P > 0105) 。同时, 杜仲出现剂量效应( P < 0101) , 而黄芪的剂量效应则消失( P >0105) 。高、低剂量黄芪不仅能有效抑制S2T段的异常抬高, 并且具有恢复均缓、稳定的表现, 低剂量杜仲组S2T段高度恢复的过程中出现了反复现象(图1 B) 。

2.3　黄芪和杜仲对家兔心率的影响

各组的心率在处理后均逐渐变缓, 其中模型组心率均值下降73次·min- 1。缺血后10 min, 各处理心率变缓的幅度由高到低的顺序是: 低剂量杜仲、模型组、高剂量杜仲、丹参组、高剂量黄芪组和低剂量黄芪组。除高剂量黄芪组与丹参组的作用差异不显著外( P > 0105) , 其他各处理间心率变缓的幅度都存在明显的差异( P < 0101) 。该结果显示, 高、低剂量黄芪抗心率变缓的作用要大于丹参(图2) 。另外模型组和杜仲组都出现阵发性心律失常, 说明心肌缺血的程度已经影响到窦房结的兴奋性和自律性。

2.4　黄芪和杜仲对家兔心电图P2R间期的影响

各处理P2R间期都有不同程度的变化。缺血后10 min, P2R间期延长的幅度由高到低的顺序是: 低剂量杜仲组、模型组、低剂量黄芪组、高剂量杜仲组、丹参组和高剂量黄芪组。低剂量杜仲组与模型组、高剂量杜仲组与丹参组的作用没有明显的差异( P > 0105) , 低剂量黄芪组P2R间期延长大于丹参组( P < 0105) , 其他处理即明显低于模型组( P < 0101) , 又都极显著高于丹参组( P < 0101) (图3) 。

2.5　黄芪和杜仲对心肌缺血的保护率

高、低剂量的黄芪和杜仲组ΣS2T增幅都明显低于模型组( P < 0101) , 同时又都明显高于丹参组(P < 0101) 。杜仲的作用不存在剂量上的差异( P > 0105) , 而黄芪存在剂量效应( P < 0101) 。与模型组比较, 除低剂量杜仲组ΣT增幅没有差异外, 高剂量杜仲组存在显著差异( P < 0105) ; 不同剂量的黄芪组均存在极显著差异( P < 0101) 。与丹参组比较, 高剂量黄芪组没有差异( P >0105) , 低剂量黄芪和不同剂量的杜仲组都存在极显著差异( P < 0101) (表1) 。对S2T段和T波的保护率, 不同剂量的黄芪组分别高于不同剂量的杜仲组, 高剂量黄芪的作用与丹参接近(表1) 。

3　讨论

心电图上ΣS2T增幅表示心肌的损伤程度[ 8 ] 。心肌损伤程度直接反映了冠状动脉血管的缺血程度。本试验结果表明, 3 g·kg- 1的黄芪改善心肌缺血作用最佳并呈现剂量效应, 这与梁明等[ 3 ]在大鼠模型的研究结果是一致的。关于黄芪抗心肌损伤的可能机制, Hanmond B等[ 9 ]认为大量氧自由基的生成是心肌缺血造成损伤的主要机制之一。李靖等[ 10 ]研究证实, 一定剂量范围内的黄芪皂苷具有明显的抗自由基的损伤作用, 而且呈剂量的依赖性增加。关于改善心肌缺血, 有研究指出黄芪对缺血缺氧后钙超载的抑制是保护受损心肌细胞的机制之一[ 11 ] 。由此可推知黄芪主要是通过降低心肌收缩力, 来减轻心肌对冠状动脉及其分支的压迫, 延长冠状动脉的灌注时间来改善心肌缺血的状况。

杜仲对心血管的作用因炮制、剂量、动物以及杜仲不同部位、不同单体等而异。杜仲的乙醇提取物可使离体大鼠心脏心跳加快, 振幅增大[ 12 ] , 提示杜仲具有强心作用。但蔡永敏等[ 13 ]指出杜仲煎剂对离体、在体蛙心跳均有抑制作用; 杜仲的水煎液和醇提物能使麻醉的犬、猫、兔出现血压下降。目前还未见有杜仲抗心肌缺血的报道。本试验结果表明, 高、低剂量的杜仲对T波的保护作用较弱, 而对抑制S2T段抬高有一定的作用, 特别是S2T段峰值落后其他组015 min出现, 且在1 min内较快下降。试验还观察到心率变缓是共同现象, 因心率变缓心电图的各波段都有一定的变化。心肌缺血模型的心电图通常存在Q2T间期的延长[ 5, 6 ] , 但在本试验中心电图的P2R间期的变化比较突出, 因而做了专项分析。实验中心率变缓幅度最大的低剂量杜仲组, P2R间期变化最大, 而抑制心缓作用最强的低剂量黄

芪组P2R间期明显长于丹参, 可见不同剂量、不同药物抑制心缓对P2R间期的影响是不同的。P2R间期的变化提示心肌缺血时心房以及房室传导组织的兴奋性、传导性都有所降低。

参考文献:

[ 1 ] 　唐铁军. 抗心肌缺血中药实验研究进展[ J ]. 深圳中西医结合杂志, 2003, 13 (2) : 111～113.

[ 2 ] 　Lee YM, Hsiao G, Chen H R, et al. Magnolol reducesmyocardial ischemia / reperfusion injury via neurophil inhibition in rats [ J ]. Eur JPharmacol, 2001, 422 (1～3) : 159～167.

[ 3 ] 　梁明, 韩竹梅. 黄芪冻干粉对实验性心肌缺血大鼠心电图的影响[ J ]. 中医药信息, 2000, 17 (1) : 54～55.

[ 4 ] 　尹俊, 王鸿利. 益母草对心肌缺血大鼠血液流变学及血栓形成的影响[ J ]. 血栓与止血学, 2001 (1) : 13～15.

[ 5 ] 　杨芳炬. 机能学实验[M ]. 成都: 四川大学出版社, 2003. 117, 120.

[ 6 ] 　陈奇. 中药药理研究方法学[M ]. 北京: 人民卫生出版社, 1996. 494～495.

[ 7 ] 　张页, 杨学娟, 沈绍功. 冠心病心绞痛气虚痰浊证动物模型研究[ J ]. 中国中医基础医学杂志, 2000, 6 (12) : 820.

[ 8 ] 　王磊, 彭仁秀, 杨静, 等. 复方缬芎滴丸对犬急性心肌缺血的保护作用[ J ]. 中草药, 2004, 35 (3) : 304～306.

[ 9 ] 　Hanmond B, HessM L. The oxygen free radical system: potential mediator of myocardial injury [ J ]. J Am Coll Cardial, 1986, 6:215～220.

[ 10 ] 李靖, 朱健华, 黄崇勤, 等. 黄芪皂苷对培养心肌细胞损伤的影响[ J ]. 中国现代医学杂志, 1998, 8 (8) : 7～9.

[ 11 ] 顾娟红, 沈惟堂, 李自普, 等. 黄芪对缺血大鼠心肌钙及脂质过氧化物的影响[ J ]. 上海医科大学学报, 1997, 24 ( 4) : 270～272.

[ 12 ] 徐叔云, 卞如濂, 陈修. 药理实验方法学[M ]. 北京: 人民卫生出版社, 1982. 686～690.

[ 13 ] 蔡永敏, 任玉让, 王黎, 等. 中药药理与临床应用[M ]. 北京: 华夏出版社, 1999. 461.

责任编辑: 周广礼