槲皮素对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响
作者：秦泰春 顾振纶 刘世增
单位：苏州医学院药理教研室(215007)
关键词：槲皮素；心肌；肥厚；氧自由基；钙
990417 摘 要 大鼠腹主动脉部分狭窄5 周后，形成实验性心肌肥厚模型，心肌和左心室重量明显增加，心肌过氧化脂质(LPO)含量显著增加，SOD活性下降，心肌和主动脉Ca2+含量明显增加。给槲皮素75、150 mg/kg后均能明显降低心肌和左心室重量，降低心肌LPO含量，增加SOD活性，降低心肌和主动脉Ca2+的含量，提示槲皮素抗心肌肥厚作用与清除氧自由基和钙拮抗有关。
Effects of Quercetin on Cardiac Hypertrophy
Induced by Pressure Overload in Rat
, 百拇医药
Qin Taichun,Gu Zhenlun and Liu Shizeng
(Department of Pharmacology,Suzhou Medical College,Suzhou 215007)
Abstract Cardiac hypertrophy models of rat were prepared by coarctation of abdominal aorta for 5 weeks,which resulted in a significant increase of myocardium and left ventricular weights. Lipid peroxidation(LPO)products and calcium contents of myocardium and aorta were also increased with decrease of superoxide dismutase(SOD) activity. After treatment with quercetin 75 mg/kg and 150 mg/kg for 5 weeks, the myocardium and left ventricular weights decreased significantly. LPO products and calcium content of myocardium and aorta were lowered with increase of SOD activity. These results suggested that the effects of quercetin for the prevention of cardiac hypertrophy may be related to its ability to scavenge oxygen free radicals and antagonize calcium ions.
, 百拇医药
Key words quercetin cardiac hypertrophy oxygen free radical calcium antagonist
心肌肥厚是心脏长期负荷过重时的一种慢性代偿机制，现已发现钙拮抗剂和血管紧张素转化酶抑制剂[1，2]可以有效地防治心肌肥厚，氧自由基可能参予心肌肥厚的发生和发展[3]，应用氧自由基清除剂有助于预防和治疗心肌肥厚。槲皮素(quercetin,Que)为广泛存在于天然植物中的黄酮类化合物，具有降血压、保护心肌缺血再灌注损伤、清除氧自由基、钙拮抗和蛋白激酶C抑制[4～7]等作用。但Que对心肌肥厚的影响未见文献报道，我们通过狭窄大鼠腹主动脉形成心肌肥厚模型，观察了Que对心肌肥厚的逆转作用并探讨了其作用机制。
1 材料
1.1 动物：Spraque-Dawley大鼠，雌雄兼用，体重200～240 g，由苏州医学院实验动物中心提供。
, 百拇医药
1.2 药品：槲皮素购于中国预防医学科学院劳卫所，批号911015，维拉帕米(verapamil,Ver)购于连云港制药厂，批号920516，以二甲亚砜溶解后稀释成所需浓度。
1.3 仪器：原子吸收分光光度计为日立-18080型，日立公司产品；紫外分光光度计为752-C型，上海第三分析仪器厂产品。
2 方法
2.1 心肌肥厚模型的建立和分组：取大鼠36 只随机分为5 组：对照组(n＝6)，心肌肥厚组(n＝12)，Que 75、150 mg/kg(分别n＝6)组，阳性对照组Ver 10 mg/kg(n＝6)。参照文献[8]制备腹主动脉部分狭窄模型(对照组只行假手术)，术后第2天开始ig Que或Ver，每日1 次，对照组给相应容量蒸馏水，连续5 周。
2.2 心肌重量参数的测定：将大鼠断头处死，开胸取心脏，表面吸干后，分别称心脏和左心室重量，测得全心重/体重值和左心室重/体重值，将左心室置液氮中备用。
, http://www.100md.com
2.3 心肌组织SOD和LPO的测定：取出大鼠心脏，用冷的生理盐水冲洗，于左心室区取出适当心肌组织，制成10%的匀浆液，4℃、11 000 r/min离心30 min，取上清液，按邻苯三酚自氧化法[9]测SOD活性，按硫代巴比妥酸分光光度法[10]测LPO的含量，蛋白质含量测定按Lowery法[11]。
2.4 心肌和主动脉Ca2+含量的测定：心肌Ca2+含量测定按Daly[12]的方法在原子吸收分光光度计上于422.7 nm处测Ca2+的含量，单位换算成μmol/g干重计算心肌Ca2+含量。主动脉Ca2+含量的测定参照文献方法[13]：取大鼠主动脉条，去离子水冲洗干净，精确称重后，于100℃烘6 h，置1 mol/L的HNO3中，37℃恒温振荡12 h，玻璃匀浆器匀浆后，加HNO3 2 mL，连续37℃振荡24 h，离心12 000×g，10 min，取上清液，在原子吸收分光光度计上，于422.7 nm处测Ca2+的含量，以μmol/g干重计算主动脉钙含量。
, 百拇医药
2.5 统计学处理：所有结果均用x±s表示，显著性差异用t检验。
3 结果
3.1 对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响：腹主动脉狭窄后，大鼠心肌和左心室重量明显增加，给Que后，大鼠心肌和左心室重量降低，与模型组相比差异显著，见表1。
表1 对心肌肥厚大鼠心脏重量参数的影响(
±s) 组别
剂量
动物数
体重
全心重
左心室重
, http://www.100md.com
全心重/体重
左心室重/体重
(mg/kg)
(只)
(g)
(mg)
(mg)
(mg/g)
(mg/g)
对照
—
6
224±16
, http://www.100md.com
685±16**
481±80**
3.07±0.22**
2.14±0.21**
模型
—
12
222±22
953±36
719±96
4.32±0.27
, http://www.100md.com
3.23±0.25
Que
75
6
217±20
865±52**
624±38*
3.97±0.29*
2.87±0.35*
150
6
, 百拇医药 231±24
883±101*
623±54*
3.89±0.2**
2.74±0.26**
Ver
10
6
219±19
828±91**
583±57**
, http://www.100md.com
3.78±0.21**
2.67±0.23**
与模型组相比较：*P<0.05 **P<0.01
3.2 对心肌肥厚大鼠心肌组织SOD和LPO的影响：腹主动脉狭窄后，大鼠心肌组织SOD活性降低，LPO含量明显升高。给Que后，能升高肥厚心肌组织SOD活性，降低LPO含量，与模型组相差异显著，见表2。
3.3 对肥厚大鼠心肌和主动脉Ca2+含量的影响：腹主动脉狭窄后，与对照组相比，大鼠心肌和主动脉Ca2+含量显著升高，给槲皮素后，能降低肥厚大鼠心肌和主动脉Ca2+含量，与模型组相比差异显著，结果见表2。
, http://www.100md.com
4 讨论
表2 对心肌肥厚大鼠心肌组织SOD、LPO、Ca2+和主动脉Ca2+的影响(±s) 组别
剂量
动物数
SOD
LPO
心肌Ca2+
主动脉Ca2+
(mg/kg)
(只)
, 百拇医药
(U/g蛋白)
(nmol/L蛋白)
(μmol/g干重)
(μmol/g干重)
对照
—
6
19.17±2.52**
9.96±2.45**
1.82±0.31**
11.24±4.57**
, 百拇医药
模型
—
12
10.01±3.15
17.90±2.83
3.60±0.48
21.70±4.89
Que
75
6
14.22±3.21*
13.40±4.31*
, http://www.100md.com
3.01±0.27*
17.01±3.08*
150
6
16.85±1.21**
11.88±1.09**
2.60±0.54**
14.10±3.91**
Ver
10
, http://www.100md.com 6
15.17±3.51*
13.48±1.2**
2.72±0.54**
14.88±5.08*
与模型组相比较：*P<0.05 **P<0.01
在本文实验条件下，大鼠腹主动脉狭窄后，心肌和左心室重量增加形成显著性的心肌肥厚，给Que后能降低心肌和左心室重量，明显抑制心肌肥厚的发展。Ca2+与氧自由基在心肌肥厚的发生中起着重要的作用[3，13]。腹主动脉狭窄后，血管阻力增加，心脏负荷加重，代偿性的引起心肌生长，同时大量的Ca2+储存在心肌细胞和血管平滑肌细胞。使心肌和主动脉Ca2+含量明显升高，Ca2+被公认是细胞生长过程中的第二信使，参与调节细胞的多种功能，Ca2+通道活化后通过特异的离子流激活胞核基因及增加胞浆蛋白质合成，促进心肌肥厚的发展[1，14]。另外Ca2+超负荷与氧自由基的产生又有一定的关系。Ca2+本身及与其胞浆受体钙调蛋白结合后，激活蛋白酶、磷脂酶及粒细胞，产生白三烯、血栓素等促进氧自由基(OFR)的生成，OFR可使膜脂质过氧化，膜通透性增加，导致更多的钙离子由细胞外进入细胞内，胞浆超负荷的钙又促进OFR的产生，形成恶性循环[15]。腹主动脉狭窄后，心肌重量增加的同时，心肌LPO含量显著增加，SOD活性下降，提示心肌肥厚的发生与氧自由基有密切联系。Que为广泛存在于自然界中的黄酮类化合物，具有很强的抗活性氧作用，同时又是一钙拮抗剂。实验结果表明，Que能够降低心肌Ca2+和主动脉Ca2+含量。从而能够降低心肌肥厚大鼠心血管钙超负荷。能降低LPO含量、增加SOD活性、防止心肌的脂质过氧化反应，由此推测，Que减轻压力超负荷大鼠的心肌肥厚可能与降低心血管钙超负荷及抑制心肌脂质过氧化反应有关。
, 百拇医药
*Address:Qing Taichun Department of Pharmacology Suzhou Medical College,Suzhou.
秦泰春 男，28岁，1998年于苏州医学院研究生毕业，获药理学专业硕士学位。获药理学专业硕士学位。现工作单位为浙江中医学院，主要从事心血管药物及中药戒毒新产品的开发。
参 考 文 献
1 Motz W ,et al.Hypertension，1989,13:43
2 Childs T J,et al.Hypertension,1990,16:662
3 郑云敏，等.中华心血管病杂志，1993,21:379
4 顾振纶，等.中国药理学报，1993，14(3):263
, http://www.100md.com
5 GU Z L,et al.Acta pharmacol Sin,1994,15(5):414
6 Duarte J,et al.Eur J Pharmacol,1994,262(1-2):149
7 Xiao D,et al.Acta Pharmacol Sin,1995,16:223
8 Lin J,et al.Circ Res,1988,62:1001
9 邹国林，等.生物化学与生物物理进展，1986，(4)：71
10 向 荣，等.生物化学与生物物理进展，1990，17(3)：241
11 Lowery O H,et al.J Biol Chem,1951,193(1):265
12 Daly M J,et al.Circ Res,1987,61:560
13 江 华，等.中国药理学与毒理学杂志，1993，7(1)：20
14 Marban E,et al.Hypertension,1990,15(6pt 1):652
15 Chambers D E,et al.J Mol Cell Cardil,1985,17:145
(1998-12-07收稿), 百拇医药
单位：苏州医学院药理教研室(215007)
关键词：槲皮素；心肌；肥厚；氧自由基；钙
990417 摘 要 大鼠腹主动脉部分狭窄5 周后，形成实验性心肌肥厚模型，心肌和左心室重量明显增加，心肌过氧化脂质(LPO)含量显著增加，SOD活性下降，心肌和主动脉Ca2+含量明显增加。给槲皮素75、150 mg/kg后均能明显降低心肌和左心室重量，降低心肌LPO含量，增加SOD活性，降低心肌和主动脉Ca2+的含量，提示槲皮素抗心肌肥厚作用与清除氧自由基和钙拮抗有关。
Effects of Quercetin on Cardiac Hypertrophy
Induced by Pressure Overload in Rat
, 百拇医药
Qin Taichun,Gu Zhenlun and Liu Shizeng
(Department of Pharmacology,Suzhou Medical College,Suzhou 215007)
Abstract Cardiac hypertrophy models of rat were prepared by coarctation of abdominal aorta for 5 weeks,which resulted in a significant increase of myocardium and left ventricular weights. Lipid peroxidation(LPO)products and calcium contents of myocardium and aorta were also increased with decrease of superoxide dismutase(SOD) activity. After treatment with quercetin 75 mg/kg and 150 mg/kg for 5 weeks, the myocardium and left ventricular weights decreased significantly. LPO products and calcium content of myocardium and aorta were lowered with increase of SOD activity. These results suggested that the effects of quercetin for the prevention of cardiac hypertrophy may be related to its ability to scavenge oxygen free radicals and antagonize calcium ions.
, 百拇医药
Key words quercetin cardiac hypertrophy oxygen free radical calcium antagonist
心肌肥厚是心脏长期负荷过重时的一种慢性代偿机制，现已发现钙拮抗剂和血管紧张素转化酶抑制剂[1，2]可以有效地防治心肌肥厚，氧自由基可能参予心肌肥厚的发生和发展[3]，应用氧自由基清除剂有助于预防和治疗心肌肥厚。槲皮素(quercetin,Que)为广泛存在于天然植物中的黄酮类化合物，具有降血压、保护心肌缺血再灌注损伤、清除氧自由基、钙拮抗和蛋白激酶C抑制[4～7]等作用。但Que对心肌肥厚的影响未见文献报道，我们通过狭窄大鼠腹主动脉形成心肌肥厚模型，观察了Que对心肌肥厚的逆转作用并探讨了其作用机制。
1 材料
1.1 动物：Spraque-Dawley大鼠，雌雄兼用，体重200～240 g，由苏州医学院实验动物中心提供。
, 百拇医药
1.2 药品：槲皮素购于中国预防医学科学院劳卫所，批号911015，维拉帕米(verapamil,Ver)购于连云港制药厂，批号920516，以二甲亚砜溶解后稀释成所需浓度。
1.3 仪器：原子吸收分光光度计为日立-18080型，日立公司产品；紫外分光光度计为752-C型，上海第三分析仪器厂产品。
2 方法
2.1 心肌肥厚模型的建立和分组：取大鼠36 只随机分为5 组：对照组(n＝6)，心肌肥厚组(n＝12)，Que 75、150 mg/kg(分别n＝6)组，阳性对照组Ver 10 mg/kg(n＝6)。参照文献[8]制备腹主动脉部分狭窄模型(对照组只行假手术)，术后第2天开始ig Que或Ver，每日1 次，对照组给相应容量蒸馏水，连续5 周。
2.2 心肌重量参数的测定：将大鼠断头处死，开胸取心脏，表面吸干后，分别称心脏和左心室重量，测得全心重/体重值和左心室重/体重值，将左心室置液氮中备用。
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2.3 心肌组织SOD和LPO的测定：取出大鼠心脏，用冷的生理盐水冲洗，于左心室区取出适当心肌组织，制成10%的匀浆液，4℃、11 000 r/min离心30 min，取上清液，按邻苯三酚自氧化法[9]测SOD活性，按硫代巴比妥酸分光光度法[10]测LPO的含量，蛋白质含量测定按Lowery法[11]。
2.4 心肌和主动脉Ca2+含量的测定：心肌Ca2+含量测定按Daly[12]的方法在原子吸收分光光度计上于422.7 nm处测Ca2+的含量，单位换算成μmol/g干重计算心肌Ca2+含量。主动脉Ca2+含量的测定参照文献方法[13]：取大鼠主动脉条，去离子水冲洗干净，精确称重后，于100℃烘6 h，置1 mol/L的HNO3中，37℃恒温振荡12 h，玻璃匀浆器匀浆后，加HNO3 2 mL，连续37℃振荡24 h，离心12 000×g，10 min，取上清液，在原子吸收分光光度计上，于422.7 nm处测Ca2+的含量，以μmol/g干重计算主动脉钙含量。
, 百拇医药
2.5 统计学处理：所有结果均用x±s表示，显著性差异用t检验。
3 结果
3.1 对压力超负荷所致大鼠心肌肥厚的影响：腹主动脉狭窄后，大鼠心肌和左心室重量明显增加，给Que后，大鼠心肌和左心室重量降低，与模型组相比差异显著，见表1。
表1 对心肌肥厚大鼠心脏重量参数的影响(
±s) 组别剂量
动物数
体重
全心重
左心室重
, http://www.100md.com
全心重/体重
左心室重/体重
(mg/kg)
(只)
(g)
(mg)
(mg)
(mg/g)
(mg/g)
对照
—
6
224±16
, http://www.100md.com
685±16**
481±80**
3.07±0.22**
2.14±0.21**
模型
—
12
222±22
953±36
719±96
4.32±0.27
, http://www.100md.com
3.23±0.25
Que
75
6
217±20
865±52**
624±38*
3.97±0.29*
2.87±0.35*
150
6
, 百拇医药 231±24
883±101*
623±54*
3.89±0.2**
2.74±0.26**
Ver
10
6
219±19
828±91**
583±57**
, http://www.100md.com
3.78±0.21**
2.67±0.23**
与模型组相比较：*P<0.05 **P<0.01
3.2 对心肌肥厚大鼠心肌组织SOD和LPO的影响：腹主动脉狭窄后，大鼠心肌组织SOD活性降低，LPO含量明显升高。给Que后，能升高肥厚心肌组织SOD活性，降低LPO含量，与模型组相差异显著，见表2。
3.3 对肥厚大鼠心肌和主动脉Ca2+含量的影响：腹主动脉狭窄后，与对照组相比，大鼠心肌和主动脉Ca2+含量显著升高，给槲皮素后，能降低肥厚大鼠心肌和主动脉Ca2+含量，与模型组相比差异显著，结果见表2。
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4 讨论
表2 对心肌肥厚大鼠心肌组织SOD、LPO、Ca2+和主动脉Ca2+的影响(
±s) 组别剂量
动物数
SOD
LPO
心肌Ca2+
主动脉Ca2+
(mg/kg)
(只)
, 百拇医药
(U/g蛋白)
(nmol/L蛋白)
(μmol/g干重)
(μmol/g干重)
对照
—
6
19.17±2.52**
9.96±2.45**
1.82±0.31**
11.24±4.57**
, 百拇医药
模型
—
12
10.01±3.15
17.90±2.83
3.60±0.48
21.70±4.89
Que
75
6
14.22±3.21*
13.40±4.31*
, http://www.100md.com
3.01±0.27*
17.01±3.08*
150
6
16.85±1.21**
11.88±1.09**
2.60±0.54**
14.10±3.91**
Ver
10
, http://www.100md.com 6
15.17±3.51*
13.48±1.2**
2.72±0.54**
14.88±5.08*
与模型组相比较：*P<0.05 **P<0.01
在本文实验条件下，大鼠腹主动脉狭窄后，心肌和左心室重量增加形成显著性的心肌肥厚，给Que后能降低心肌和左心室重量，明显抑制心肌肥厚的发展。Ca2+与氧自由基在心肌肥厚的发生中起着重要的作用[3，13]。腹主动脉狭窄后，血管阻力增加，心脏负荷加重，代偿性的引起心肌生长，同时大量的Ca2+储存在心肌细胞和血管平滑肌细胞。使心肌和主动脉Ca2+含量明显升高，Ca2+被公认是细胞生长过程中的第二信使，参与调节细胞的多种功能，Ca2+通道活化后通过特异的离子流激活胞核基因及增加胞浆蛋白质合成，促进心肌肥厚的发展[1，14]。另外Ca2+超负荷与氧自由基的产生又有一定的关系。Ca2+本身及与其胞浆受体钙调蛋白结合后，激活蛋白酶、磷脂酶及粒细胞，产生白三烯、血栓素等促进氧自由基(OFR)的生成，OFR可使膜脂质过氧化，膜通透性增加，导致更多的钙离子由细胞外进入细胞内，胞浆超负荷的钙又促进OFR的产生，形成恶性循环[15]。腹主动脉狭窄后，心肌重量增加的同时，心肌LPO含量显著增加，SOD活性下降，提示心肌肥厚的发生与氧自由基有密切联系。Que为广泛存在于自然界中的黄酮类化合物，具有很强的抗活性氧作用，同时又是一钙拮抗剂。实验结果表明，Que能够降低心肌Ca2+和主动脉Ca2+含量。从而能够降低心肌肥厚大鼠心血管钙超负荷。能降低LPO含量、增加SOD活性、防止心肌的脂质过氧化反应，由此推测，Que减轻压力超负荷大鼠的心肌肥厚可能与降低心血管钙超负荷及抑制心肌脂质过氧化反应有关。
, 百拇医药
*Address:Qing Taichun Department of Pharmacology Suzhou Medical College,Suzhou.
秦泰春 男，28岁，1998年于苏州医学院研究生毕业，获药理学专业硕士学位。获药理学专业硕士学位。现工作单位为浙江中医学院，主要从事心血管药物及中药戒毒新产品的开发。
参 考 文 献
1 Motz W ,et al.Hypertension，1989,13:43
2 Childs T J,et al.Hypertension,1990,16:662
3 郑云敏，等.中华心血管病杂志，1993,21:379
4 顾振纶，等.中国药理学报，1993，14(3):263
, http://www.100md.com
5 GU Z L,et al.Acta pharmacol Sin,1994,15(5):414
6 Duarte J,et al.Eur J Pharmacol,1994,262(1-2):149
7 Xiao D,et al.Acta Pharmacol Sin,1995,16:223
8 Lin J,et al.Circ Res,1988,62:1001
9 邹国林，等.生物化学与生物物理进展，1986，(4)：71
10 向 荣，等.生物化学与生物物理进展，1990，17(3)：241
11 Lowery O H,et al.J Biol Chem,1951,193(1):265
12 Daly M J,et al.Circ Res,1987,61:560
13 江 华，等.中国药理学与毒理学杂志，1993，7(1)：20
14 Marban E,et al.Hypertension,1990,15(6pt 1):652
15 Chambers D E,et al.J Mol Cell Cardil,1985,17:145
(1998-12-07收稿), 百拇医药