人参二醇组皂甙在抗心肌缺血再灌注损伤中的钙抗剂效应

人参二醇组皂甙在抗心肌缺血再灌注损伤中的钙抗剂效应

根据实验，人参的主要药理学成分是人参总枣茶碱，它对预防和保护心肌缺陷和其他面部疾病。但由于其呈脂溶性,难溶于水,故限制了其临床应用。作为人参总皂甙的亚型人参二醇组皂甙(PanaxadiolSaponins,PDS),具有水溶性强,易制成针剂等优点,已经实验及临床试用中证明,其在抗心肌缺血再灌注损伤作用中具有抑制氧自由基生成的作用。但其是否具有钙拮抗剂样作用,尚未见报道。本实验旨在研究PDS是否具有钙拮抗剂样作用及其剂量效应关系。1材料和方法1.1皂呤组分的组成吉林大学实验动物部提供的中国大耳白兔30只,雌雄不拘,体重(2.5±0.3)kg,随机分成对照组与4个实验组,每组6只,根据Langendorff-Neely原理制成离体作功兔心模型。灌注离体兔心的灌注液采用改良的KHB缓冲液,组成如下(单位mmol/L):KH2PO41.0,KCl4.4,MgSO41.2,CaCl23.0,NaHCO324.9,NaCl118.6,Na2-EDTA0.5,Glucose11.1。灌注时以95%:5%的氧与二氧化碳气体在氧合器内氧合。St.Thomas医院Ⅱ号液作为基础心脏停搏液,用于对照组,其组成如下(单位mmol/L):NaCl110.0,KCl116.0,MgCl216.0,CaCl21.2,NaHCO310.0,渗透压324mOsm/L,pH为7.8,温度恒定37℃。PDS由吉林大学基础医学部化学教研室从吉林人参茎叶中提取,经高效液相色谱和薄层扫描法测定,PDS纯度为92%,含皂甙单体Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Ro等。将心脏停搏液中加入PDS使其浓度分别为40mg/L、80mg/L、160mg/L、320mg/L用于4个实验组(以PDS40mg/L组、PDS80mg/L组、PDS160mg/L组、PDS320mg/L组表示)。1.2实验设备和程序1.2.1实验设备包括氧合、恒压灌流、恒温气体压力缓冲器及灌注泵等。1.2.2心功能指标检测①经兔耳缘静脉注入肝素(3mg/kg),10min后击头处死,迅速取下心脏置于4℃冷灌注液中行低温保护。心脏于3~5s内完全停搏。②插入主动脉插管并固定后,立即以60mmHg(7.98kPa)的压力行恒温(37℃)逆行灌注。心脏在5~30s内自动复搏。插入左心房灌注管并固定。心表面置心外膜电极、心尖部插入左心室管进行左心室测压和连接八导生理仪。③从生理仪上观察心搏、左心室压稳定后,逆行灌注10min,停止主动脉逆行灌注,开放左心房灌注管,左心室开始作功,将灌注液射入主动脉管道。④心脏作功10min,心搏稳定后,剪取部分左心耳,留作测定再灌注前心肌钙离子含量。然后停止左心房灌注,立即以40mmHg压力经主动脉根部逆行灌注心脏停搏液,10ml/kg,心脏完全停搏。30min、60min后再以相同条件分别灌注心脏停搏液各1次。最后一次灌注完毕后,开放主动脉,重新行主动脉逆行灌注,心脏自动复搏。10min后,停止主动脉逆行灌注,开放左心房灌注管,使心脏再次作功。心脏作功30min后,剪除剩余左心耳,测定再灌注后心肌钙离子含量。⑤标本处理与指标测定:样本置于称量瓶中,在100℃烘干箱中干燥至恒重,将样品转移至石英坩埚内,在550℃左右马沸炉中灰化1d,用2%HCl定容。然后应用P-E503型原子吸收分光光度仪测定心肌细胞内钙离子含量。1.3统计分析应用SPSS12.0统计软件包进行t检验。数据由均数±标准差(x¯±s)(x¯±s)表示。P<0.05为差异具有统计学显著意义。2两组心肌钙离子含量比较各组心肌再灌注前后心肌钙离子含量测定结果见表1。结果显示,再灌注前各组心肌钙离子含量无明显差异(P>0.05),经历了心脏停搏与再灌注后,各组心肌钙离子含量均有增高,而PDS40mg/L组、PDS80mg/L组、PDS160mg/L组的心肌钙离子含量明显低于对照组,差异显著(P<0.05或P<0.01)。PDS320mg/L组的心肌钙离子含量较对照组略有增加,但无显著性差异(P>0.05)。3对心肌细胞的保护作用心肌缺血后再灌注损伤,临床上主要见于体外循环心内直视术后,冠状动脉旁路移植术、冠状动脉腔内成形术及溶栓术后。其发生机制目前得到众多学者公认的为毒性氧自由基与钙离子超负荷学说。后者认为,心肌缺血后再灌注损伤的心肌细胞浆与线粒体内钙盐浓度均升高。再灌注时突然涌入细胞内的离子钙,以磷酸钙的形式沉积于线粒体,导致其功能障碍,减少三磷腺苷(ATP)的储备与生成,从而不能修复缺血期受损但仍可望成活的心肌细胞。其结果是细胞水肿,心肌顺应性降低,冠状动脉血流量减少,心律紊乱,严重者即为“石样心”。陈修等证明人参总皂甙及其Rb+Ro组分具有异博定样作用,能抑制钙离子内流所致的心肌舒张期张力增加,防治再灌注损伤。本实验结果表明,PDS作为心脏停搏液的添加剂,在40~160mg/L的浓度范围内,有钙拮抗剂样作用,即能够降低心肌细胞内钙离子含量,且以浓度为160mg/L时效果较佳。当心脏停搏液中PDS浓度增高到320mg/L时,这种钙拮抗剂样作用消失,甚至有使心肌细胞内钙离子含量增加的倾向。本实验结果与作者以往在PDS对缺血再灌注损伤心肌形态学的影响的研究结果相一致,说明PDS对心肌缺血再灌注损伤的保护作用有着严格的剂量效应关系。这种剂量效应关系呈正态曲线,这可能与PDS的组成成分有关。实验研究证明,构成PDS的单体Rb和Ro对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用,而Rc、Rd等单体的作用目