阿魏酸钠对在体大鼠心肌缺血—再灌注损伤的影响
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摘要
阿魏酸钠对在体大鼠心肌缺血-再灌注损伤及对一氧化氮合酶系统的影响
前言
心肌缺血再灌注损伤是急性心肌梗塞再通后出现的病理生理过程。近些年，随着急性心梗各种血管开通技术的发展，人们对缺血再灌注损伤越来越重视，并做了大量的基础及临床研究。寻找有效地防治方法是目前面临的难题。本实验通过制作在体大鼠心梗模型进行模拟临床急性心肌梗死再灌注治疗，并通过观察心律失常的改变及心肌组织丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性反映心肌受损的程度，并分别检测心肌组织NOS同功酶iNOS、cNOS。应用阿魏酸钠(Sodium ferulate，SF)干预，探讨NOS系统在心肌缺血-再灌注损伤中的作用及SF对NOS系统的影响，为SF的心肌保护作用提供理论依据，为临床应用提供基础药理资料。
实验材料和方法
1．实验动物及分组：采用3月龄健康雄性Wistar大鼠40只，体重180-250g，由中国医科大学实验动物中心提供。适应性喂养2天后心电图正常者作为实验对象。动物随机分为4组：假手术组、缺血再灌注组(MI／R)、阿魏酸钠(SF)小剂量组按按20mg／kg给药、阿魏酸钠(SF)大剂量组按20mg／kg给药。制作缺血再灌注模型用10％水合氯醛(0.3ml／kg)腹腔注射麻醉，气管插管，接微型呼吸机(频率50次／min，潮气量1.5L／100mg)，四肢皮下插入针形电极记录心电图，并接心电监护仪监测心电变化。在胸骨左缘3.4肋间开胸，开睑器拉开肋骨，暴露心脏，以动脉圆锥与左心耳之间的左冠状静脉为标志，在冠状动脉左前降支(LAD)起始0.2cm处穿线，结扎之前在预结扎的冠状动脉前降支处放置一根约0.5cm长直径1.5mm的乳胶管，结扎左冠状动脉前降支结扎10min，于结扎后5分钟左心室心腔注射给药。剪开结扎线即可实现再灌注，再灌注30min。结扎成功标准：心电图Ⅱ导联ST段抬高、增宽。
2．测定指标的方法：实验开始时记录心律失常发生率及心律失常持续时间。实验完毕取心肌组织，制备10％组织匀浆应用硫代巴比妥酸比色法(TBA)测定丙二醛(MDA)含量及黄嘌呤氧化法测定SOD活性及NOS测定试剂盒进行测定iNOS、cNOS活性，蛋白浓度测定采用双缩脲法。
3．实验仪器和试剂：心电图仪；多功能生理记录仪；小动物呼吸机；压力传感器；冷光源；手术器械；天平；-20℃冰箱；-70℃度冰箱；低温离心机；组织匀浆机；酶标仪；阿魏酸钠注射液由巴里莫尔制药(通化)有限公司提供；丙二醛试剂盒、超氧化物歧化酶试剂盒购自南京建成生物工程研究所，TU21901双光束紫外可见分光光度计；数显恒温水浴锅；NOS双缩脲试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
4．统计学处理：应用SPSS11.0统计软件，数据以(x~-±s)表示，组间的差异显著性比较使用独立样本t检验。
实验结果
MI／R组很快出现严重心律失常VT、VF发生率为100％；SF组心律失常出现的时间明显延迟，心律失常持续时间明显缩短．VT、VF发生率显著减少。心肌组织MDA含量，SOD活性测定结果显示，假手术组MDA含量最低为1.553±0.88nmol／mgprot，而MI／R组MDA含量明显升高，为2.982±1.131nmol／mgprot，经SF干预后，MDA含量分别下降为2.400±0.726nmol／mgprot(20mg／kg组)和1.986±1.052nmol／mgprot(40mg／kg组)；其中SF小剂量组与MI／R组相比存在显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组与缺血再灌注组相比存在更显著性差异(p＜0.01)。SOD活性结果正好相反，假手术组SOD活性最高为191.125±11.245U／mgprot，MI／R组SOD活性最低为136.956±7.644U／mgprot；而SF组则分别恢复到141.087±6.537U／mgprot(20mg／kg组)和152.301±7.261U／mgprot(40mg／kg组)。假手术组与MI／R组、SF小剂量组相比SOD活性存在显著性差异(p＜0.05)；假手术组与SF大剂量组相比SOD活性无显著性差异；SF小剂量组与MI／R组比较SOD活性有上升趋势但无统计学差异；SF大剂量与MI／R组相比有显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组与SF小剂量组比较SOD活性有上升趋势相比较有显著性差异(P＜0.01)。cNOS、iNOS活性比较结果显示，假手术组cNOS活性最高为0.714±0.030 KU／gprot，MI／R组cNOS活性最低为0.584±0.125KU／gprot，而SF组则分别恢复到0.649±0.109KU／gprot(20mg／kg组)和0.655±0.109 KU／gprot(40mg／kg组)，假手术组与MI／R组比较cNOS活性存在显著性差异(p＜0.01)，SF小剂量组cNOS活性高于MI／R组相比较有显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组cNOS活性高于MI／R组相比较有显著性差异(p＜0.05)；SF预处理组cNOS活性略低于假手术组，但无显著性差异；假手术组iNOS活性最低为0.176±0.030 KU／gprot，而MI／R组iNOS活性明显升高为0.317±0.115KU／gprot，两组相比存在显著性差异(p＜0.01)；经SF干预后，iNOS活性分别下降为0.224±0.116 KU／gprot(20mg／kg组)和0.222±0.123 KU／gprot(40mg／kg组)。其中SF小剂量组与MI／R组iNOS活性相比存在显著性差异(p＜0.01)，SF大剂量组与缺血再灌注组iNOS活性相比存在显著性差异(p＜0.01)。SF预处理组iNOS活性略高于假手术组，但无显著性差异。各项指标SF大剂量组均好于SF小剂量组，其中SOD活性比较提示呈显著性差异(p＜0.01)，其他各项指标比较两组间无显著性差异。
结论
1．SF可有效地减少在体大鼠心肌缺血再灌注心律失常。
2．SF通过减少MDA含量，增强SOD活性，对自由基有明显清除作用。
3．SF具有保护血管内皮细胞并逆转NOS系统的功能紊乱，即提高组织细胞cNOS功能，降低iNOS的效应。
The effect of Sodium ferulate on ischemiareperfusion jnjury in rat hearts in vivo
Objective
Myocardial ischemia-reperfusion injury is seriously pathophysiology process which occur after perfusion in acute myocardial infarction. Recently, with the development of all kinds of technology to treat acute myocardial infarction, myocardial ischemia-reperfusion injury has been paid more and more attention. People did a lot of research in basis and clinic to find a effective method which can prevent and treat m In this study we simulated clinical myocardial ischemia-reperfusion of acute myocardial infarction by making acute myocardial infarction model of wister rats to observe arrhythmic changes, content of malondialdehyde in the cardiac muscle and activity of Superoxide dismutase to reflect degree of injury cardiac muscle, we useD Sodium ferulate in ischemic period to interfere in myocardial ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo to investigate the preventive and therapeutic effect of Sodium ferulate on myocardial ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo.
Materials and Methods
40 wister rats are divided into four groups randomly, contrasting group, ischemia reperfusion group, Sodium ferulate large dose group and Sodium ferulate low dose group. Make model of myocardial ischemia- reperfusion of acute myocardial infarction, which the left anterior coronary descending artery was ligated in 10 min, then the ligateing was relieved 30 min. The incidence rate and the time of arrhythmia were recorded incessantly from myocardial ischemia to reperfusion. In the end and myocardial tissue of infracted zone was scissored to measure MDA content, SOD activity, iNOS proteinum concentration cNOS activity. Use x~2 test check groups compare the s and non-affair rate of the rat in different groups. When p＜0.05,
Results
The occurrence rate of reperfusion arrhythemia (VF or VT) was 100% in ischemia reperfusion group, The time of appearing arrhythemia was obviously delayed, persistence time of arrhythemia was shorten, and incidence rate of ventricular tachycardia and ventricular fibrillation was reduced. MDA content was manifestly advanced in MI/R group; MDA content in Sodium ferulate low dose group was manifestly descended. There was significant difference (p＜0.05). There was more significant difference in large dose Sodium ferulate group (p＜0.01). On the contrast SOD activity in contrasting group was the highest in all groups. SOD activity in Sodium ferulate large dose group was manifestly lower than that of in MI/R group. There was significant difference (p＜0.05). iNOS activity in MI/R group was the highest in all groups, but cNOS activity was the lowest. All targets in Sodium ferulate 40mg/kg dose group were better than that of in Sodium ferulate 20mg/kg dose group.
Conclusion
1. Sodium ferulate has reduced arrhythemia on ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo.
2. Sodium ferulate eliminate free radical to protect myocard and improve cardiac function by diminishing MDA activity and enhancing SOD activity.
3. Sodium ferulate has the effect of protection vascular endothelial cell and reversion systemic functional disorder of NOS.
前言
心肌缺血再灌注损伤是急性心肌梗塞再通后出现的病理生理过程。近些年，随着急性心梗各种血管开通技术的发展，人们对缺血再灌注损伤越来越重视，并做了大量的基础及临床研究。寻找有效地防治方法是目前面临的难题。本实验通过制作在体大鼠心梗模型进行模拟临床急性心肌梗死再灌注治疗，并通过观察心律失常的改变及心肌组织丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性反映心肌受损的程度，并分别检测心肌组织NOS同功酶iNOS、cNOS。应用阿魏酸钠(Sodium ferulate，SF)干预，探讨NOS系统在心肌缺血-再灌注损伤中的作用及SF对NOS系统的影响，为SF的心肌保护作用提供理论依据，为临床应用提供基础药理资料。
实验材料和方法
1．实验动物及分组：采用3月龄健康雄性Wistar大鼠40只，体重180-250g，由中国医科大学实验动物中心提供。适应性喂养2天后心电图正常者作为实验对象。动物随机分为4组：假手术组、缺血再灌注组(MI／R)、阿魏酸钠(SF)小剂量组按按20mg／kg给药、阿魏酸钠(SF)大剂量组按20mg／kg给药。制作缺血再灌注模型用10％水合氯醛(0.3ml／kg)腹腔注射麻醉，气管插管，接微型呼吸机(频率50次／min，潮气量1.5L／100mg)，四肢皮下插入针形电极记录心电图，并接心电监护仪监测心电变化。在胸骨左缘3.4肋间开胸，开睑器拉开肋骨，暴露心脏，以动脉圆锥与左心耳之间的左冠状静脉为标志，在冠状动脉左前降支(LAD)起始0.2cm处穿线，结扎之前在预结扎的冠状动脉前降支处放置一根约0.5cm长直径1.5mm的乳胶管，结扎左冠状动脉前降支结扎10min，于结扎后5分钟左心室心腔注射给药。剪开结扎线即可实现再灌注，再灌注30min。结扎成功标准：心电图Ⅱ导联ST段抬高、增宽。
2．测定指标的方法：实验开始时记录心律失常发生率及心律失常持续时间。实验完毕取心肌组织，制备10％组织匀浆应用硫代巴比妥酸比色法(TBA)测定丙二醛(MDA)含量及黄嘌呤氧化法测定SOD活性及NOS测定试剂盒进行测定iNOS、cNOS活性，蛋白浓度测定采用双缩脲法。
3．实验仪器和试剂：心电图仪；多功能生理记录仪；小动物呼吸机；压力传感器；冷光源；手术器械；天平；-20℃冰箱；-70℃度冰箱；低温离心机；组织匀浆机；酶标仪；阿魏酸钠注射液由巴里莫尔制药(通化)有限公司提供；丙二醛试剂盒、超氧化物歧化酶试剂盒购自南京建成生物工程研究所，TU21901双光束紫外可见分光光度计；数显恒温水浴锅；NOS双缩脲试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
4．统计学处理：应用SPSS11.0统计软件，数据以(x~-±s)表示，组间的差异显著性比较使用独立样本t检验。
实验结果
MI／R组很快出现严重心律失常VT、VF发生率为100％；SF组心律失常出现的时间明显延迟，心律失常持续时间明显缩短．VT、VF发生率显著减少。心肌组织MDA含量，SOD活性测定结果显示，假手术组MDA含量最低为1.553±0.88nmol／mgprot，而MI／R组MDA含量明显升高，为2.982±1.131nmol／mgprot，经SF干预后，MDA含量分别下降为2.400±0.726nmol／mgprot(20mg／kg组)和1.986±1.052nmol／mgprot(40mg／kg组)；其中SF小剂量组与MI／R组相比存在显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组与缺血再灌注组相比存在更显著性差异(p＜0.01)。SOD活性结果正好相反，假手术组SOD活性最高为191.125±11.245U／mgprot，MI／R组SOD活性最低为136.956±7.644U／mgprot；而SF组则分别恢复到141.087±6.537U／mgprot(20mg／kg组)和152.301±7.261U／mgprot(40mg／kg组)。假手术组与MI／R组、SF小剂量组相比SOD活性存在显著性差异(p＜0.05)；假手术组与SF大剂量组相比SOD活性无显著性差异；SF小剂量组与MI／R组比较SOD活性有上升趋势但无统计学差异；SF大剂量与MI／R组相比有显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组与SF小剂量组比较SOD活性有上升趋势相比较有显著性差异(P＜0.01)。cNOS、iNOS活性比较结果显示，假手术组cNOS活性最高为0.714±0.030 KU／gprot，MI／R组cNOS活性最低为0.584±0.125KU／gprot，而SF组则分别恢复到0.649±0.109KU／gprot(20mg／kg组)和0.655±0.109 KU／gprot(40mg／kg组)，假手术组与MI／R组比较cNOS活性存在显著性差异(p＜0.01)，SF小剂量组cNOS活性高于MI／R组相比较有显著性差异(p＜0.05)；SF大剂量组cNOS活性高于MI／R组相比较有显著性差异(p＜0.05)；SF预处理组cNOS活性略低于假手术组，但无显著性差异；假手术组iNOS活性最低为0.176±0.030 KU／gprot，而MI／R组iNOS活性明显升高为0.317±0.115KU／gprot，两组相比存在显著性差异(p＜0.01)；经SF干预后，iNOS活性分别下降为0.224±0.116 KU／gprot(20mg／kg组)和0.222±0.123 KU／gprot(40mg／kg组)。其中SF小剂量组与MI／R组iNOS活性相比存在显著性差异(p＜0.01)，SF大剂量组与缺血再灌注组iNOS活性相比存在显著性差异(p＜0.01)。SF预处理组iNOS活性略高于假手术组，但无显著性差异。各项指标SF大剂量组均好于SF小剂量组，其中SOD活性比较提示呈显著性差异(p＜0.01)，其他各项指标比较两组间无显著性差异。
结论
1．SF可有效地减少在体大鼠心肌缺血再灌注心律失常。
2．SF通过减少MDA含量，增强SOD活性，对自由基有明显清除作用。
3．SF具有保护血管内皮细胞并逆转NOS系统的功能紊乱，即提高组织细胞cNOS功能，降低iNOS的效应。
The effect of Sodium ferulate on ischemiareperfusion jnjury in rat hearts in vivo
Objective
Myocardial ischemia-reperfusion injury is seriously pathophysiology process which occur after perfusion in acute myocardial infarction. Recently, with the development of all kinds of technology to treat acute myocardial infarction, myocardial ischemia-reperfusion injury has been paid more and more attention. People did a lot of research in basis and clinic to find a effective method which can prevent and treat m In this study we simulated clinical myocardial ischemia-reperfusion of acute myocardial infarction by making acute myocardial infarction model of wister rats to observe arrhythmic changes, content of malondialdehyde in the cardiac muscle and activity of Superoxide dismutase to reflect degree of injury cardiac muscle, we useD Sodium ferulate in ischemic period to interfere in myocardial ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo to investigate the preventive and therapeutic effect of Sodium ferulate on myocardial ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo.
Materials and Methods
40 wister rats are divided into four groups randomly, contrasting group, ischemia reperfusion group, Sodium ferulate large dose group and Sodium ferulate low dose group. Make model of myocardial ischemia- reperfusion of acute myocardial infarction, which the left anterior coronary descending artery was ligated in 10 min, then the ligateing was relieved 30 min. The incidence rate and the time of arrhythmia were recorded incessantly from myocardial ischemia to reperfusion. In the end and myocardial tissue of infracted zone was scissored to measure MDA content, SOD activity, iNOS proteinum concentration cNOS activity. Use x~2 test check groups compare the s and non-affair rate of the rat in different groups. When p＜0.05,
Results
The occurrence rate of reperfusion arrhythemia (VF or VT) was 100% in ischemia reperfusion group, The time of appearing arrhythemia was obviously delayed, persistence time of arrhythemia was shorten, and incidence rate of ventricular tachycardia and ventricular fibrillation was reduced. MDA content was manifestly advanced in MI/R group; MDA content in Sodium ferulate low dose group was manifestly descended. There was significant difference (p＜0.05). There was more significant difference in large dose Sodium ferulate group (p＜0.01). On the contrast SOD activity in contrasting group was the highest in all groups. SOD activity in Sodium ferulate large dose group was manifestly lower than that of in MI/R group. There was significant difference (p＜0.05). iNOS activity in MI/R group was the highest in all groups, but cNOS activity was the lowest. All targets in Sodium ferulate 40mg/kg dose group were better than that of in Sodium ferulate 20mg/kg dose group.
Conclusion
1. Sodium ferulate has reduced arrhythemia on ischemia-reperfusion injury in rat hearts in vivo.
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引文
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