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编号:10257173
黄芪注射液对离体大鼠心脏功能及Na+-K+-交换ATP酶活性的影响
http://www.100md.com 《中国新药与临床杂志》 1999年第6期
     作者:刘建勋 马晓斌 王杨慧 王若竹 何民 赵德英

    单位:刘建勋 马晓斌 王杨慧 中国中医研究院西苑医院基础医学研究室,北京100091;王若竹 何民 赵德英 中国科学院成都地奥制药公司,四川成都610041

    关键词:

    中国新药与临床杂志990622 摘要 目的:观察黄芪注射液对离体心脏的影响。方法:采用大鼠离体心脏,以Krebs-Henseleit灌流液进行离体灌流。观察给黄芪注射液灌流前及灌流后5,10,15,20及30 min心肌收缩幅度、冠状动脉(冠脉)流量及心率等指标。试验结束后取部分左心室心肌,以比色法测定心肌细胞膜Na+-K+-交换ATP酶活性。结果:给药后5~30 min,20 mg/L, 100 mg/L及500 mg/L3个剂量组黄芪注射液均有显著增加冠脉流量的作用,同时,心肌收缩幅度亦明显增加,与对照组比较差异均有显著意义(P<0.05或P<0.01);500 mg/L组给药后5及15 min心率明显增加;500 mg/L及100 mg/L剂量组心脏心肌组织Na+-K+-交换ATP酶活性明显提高,与对照组比较差异有非常显著意义(P<0.01)。结论:黄芪注射液能够明显增加正常离体大鼠心脏冠脉流量、心肌收缩幅度及心率,并有增加心肌细胞膜Na+-K+-交换ATP酶活性的作用。
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    关键词 黄芪;冠状动脉循环;心肌再灌注;心肌收缩;Na+-K+-交换ATP酶

    黄芪为豆科植物,作为传统中药,具有益卫固表,利水消肿,托毒生肌及补中益气等作用[1]。现代药理学研究表明,黄芪对心血管系统、血液系统、肾功能、物质代谢及肿瘤疾病等均有良好的改善作用,能够扩张冠状动脉(冠脉),改善心脏功能,增加抗缺氧能力,防止脂质过氧化[2,3]。但黄芪对心脏功能及能量代谢的直接作用作者未见研究报告。本试验采用Langendorff离体心脏灌流装置观察了黄芪注射液对正常离体大鼠心脏冠脉流量等各项指标及心肌细胞膜Na+-K+-交换ATP酶活性的影响。

    材料

    1 动物 Wistar种大鼠(普通级)40只,雄性,体重293 g±19 g。中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心提供,合格证号:(医动字)第013039。
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    2 药物 黄芪注射液,10 g生药/mL,成都地奥九泓制药公司提供;维拉帕米注射液,5 mg/2 mL, 广东省利民制药厂生产,批号841003;氯化钠(天津市塘沽化学试剂厂,批号850220);氯化钾(北京市朝阳区化工厂,批号770412);氯化钙(北京市红星化工厂,批号781107-1);磷酸二氢钾(北京市红星化工厂,批号770318);氯化镁(北京市红星化工厂,批号880517-1); 碳酸氢钠(北京市芳草医药化工研制公司,批号851203);葡萄糖(北京市红星化工厂,批号860706)。

    方法 采用Langendorff方法作大鼠心脏灌流,灌流液为Krebs-Henseleit(K-H)液:氯化钠118 mmol/L(下同),氯化钾4.75,氯化钙2.54, 磷酸二氢钾1.19, 氯化镁1.19, 碳酸氢钠24.8, 葡萄糖8.0;通以95%O2+5%CO2的饱和混合气体,用G2垂熔漏斗过滤。
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    手术操作 大鼠以戊巴比妥钠45 mg/kg腹腔麻醉,仰位固定,分离一侧股静脉,注入肝素125 U/只,剪开胸壁,暴露心脏,在主动脉第1支头臂动脉发出处近端横断,速将心脏投入4℃灌流液中,冲洗冠状动脉中的残留血液,将心脏移到灌流装置下端,开始灌流。待心脏跳动规则后,在肺动脉起始处剪一小口,以利冠状血管回流液排出。将一蛙心夹夹在心尖部,连一换能器(型号TB-612T, 日本光电公司),接载波放大器(AP-601G, 日本光电公司),连接记录仪(RJG4022,日本光电公司)记录心肌收缩幅度。

    实验分为5组,每组8只心脏:对照组(不含药的正常灌流液);维拉帕米组用维拉帕米0.02 m g/L; 黄芪注射液组用黄芪注射液500 mg/L, 100 mg/L及20 mg/L。

    灌流装置一侧为正常K-H液,进行正常生理灌流,另一侧为含维拉帕米或不同浓度黄芪注射液的K-H液,进行给药灌流,通过旋转三通变换灌流液;开始正常生理灌流后10 min, 调节记录仪,使心肌收缩幅度为20 mm, 进行给药灌流;于给药灌流前及给药灌流后的5,10,15,20及30 min记录心肌收缩幅度、冠脉流量及心率等指标,以给药前值为100%,计算给药后值的变化百分率,结果进行统计学处理(t检验)。
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    试验结束后取心脏左心室心肌0.3 g, 以比色法[4]测定心肌细胞膜Na+-K+-交换ATP酶活性(721W微机型分光光度计,上海光学仪器厂)。

    试验结果进行统计学处理,以t检验判断其显著性。

    结果

    1 黄芪注射液对冠脉流量的影响 对照组冠脉流量30 min内无明显变化,与给药前值比较差异无显著意义(P>0.05); 维拉帕米组冠脉流量明显增加,给药后5~30 min自身对照与对照组比较差异均有显著意义(P<0.01); 黄芪注射液3个剂量组冠脉流量均有明显增加,给药后5~30 min, 自身对照与对照组比较差异均有显著意义(P<0.01, P<0.05),见表1。

    表1 对冠脉流量的影响(变化率%,±s) 组别
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    药量mg/L

    n

    给药前

    给药后(min)

    5

    10

    15

    20

    30

    对照

    8

    100

    102±6d
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    100±3d

    99±3d

    98±5d

    96±6d

    黄芪

    500

    8

    100

    213±47cf

    207±49cf

    220±49cf
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    215±48cf

    206±43cf

    黄芪

    100

    8

    100

    161±39cf

    155±33cf

    154±33cf

    146±19cf

    135±18cf
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    黄芪

    20

    8

    100

    152±39cf

    140±45be

    142±41be

    139±40be

    143±45be

    维拉帕米

    0.02
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    8

    100

    160±11cf

    151±16cf

    147±19cf

    146±15cf

    144±15cf

    黄芪3个剂量组、维拉帕米组与对照组比较,经t检验:bP<0.05,cP<0.01; 各给药组与给药前比较, 经t检验:dP>0.05,eP<0.05,fP<0.01。2 黄芪注射液对心肌收缩幅度的影响 对照组心肌收缩幅度30 min内无明显变化,与给药前比较差异无显著意义(P>0.05); 维拉帕米组心肌收缩幅度明显降低,给药后5~30 min, 自身对照及与对照组比较差异均有非常显著意义(P<0.01); 黄芪注射液3个剂量组心肌收缩幅度明显增加,给药后5~30 min, 自身对照及与对照组比较差异均有显著意义(P<0.01, P<0.05), 见表2。
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    表2 对心肌收缩幅度的影响(变化率%,±s) 组别

    药量mg/L

    n

    给药前

    给药后(min)

    5

    10

    15

    20

    30

    对照

    8
, 百拇医药
    100

    102±5d

    102±7d

    100±7d

    97±7d

    97±6d

    黄芪

    500

    8

    100

    117±13cf
, 百拇医药
    119±15cf

    120±17ce

    127±20cf

    126±24ce

    黄芪

    100

    8

    100

    117±10cf

    120±11cf

    123±8cf
, 百拇医药
    126±10cf

    125±14cf

    黄芪

    20

    8

    100

    124±13cf

    128±14cf

    130±13be

    131±15be

    130±15be
, 百拇医药
    维拉帕米

    0.02

    8

    100

    52±25cf

    59±23cf

    61±25cf

    63±27cf

    64±27cf

    黄芪3个剂量组、维拉帕米组与对照组比较,经t检验:cP<0.01; 各给药组与给药前比较,经t检验:dP>0.05,eP<0.05,fP<0.01。3 黄芪注射液对心率的影响 对照组心率30 min内无明显变化,与给药前比较差异无显著意义(P>0.05); 维拉帕米组心率明显减慢,给药后10~30 min, 自身对照及与对照组比较差异均有显著或非常显著意义(P<0.05, P<0.01); 黄芪注射液500 mg/L组心率明显增加,给药后5 min自身比较差异有显著意义(P<0.05), 给药后5及15 min, 自身对照及与对照组比较差异均有显著意义(P<0.05),100 mg/L及20 mg/L组未见明显变化,见表3。
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    表3 黄芪注射液对心率的影响(变化率%,±s) 组别

    药量mg/L

    n

    给药前

    给药后(min)

    5

    10

    15

    20

    30

    对照

    8
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    100

    99±4d

    99±4d

    97±6d

    97±9d

    97±9d

    黄芪

    500

    8

    100

    114±16bc
, 百拇医药
    111±17

    110±16b

    109±17

    106±20

    黄芪

    100

    8

    100

    109±22a

    107±22

    106±22a

    106±25
, 百拇医药
    107±27

    黄芪

    20

    8

    100

    107±13a

    106±12

    104±13a

    103±12

    103±12

    维拉帕米

    0.02
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    8

    100

    94±12a

    81±19be

    78±19be

    78±13ce

    75±15cf

    黄芪3个剂量组、维拉帕米组与对照组比较,经t检验:aP>0.05,aP<0.05,aP<0.01;黄芪100 mg/L,20 mg/L组、对照组与给药前比较,经t检验:dP>0.05。
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    4 黄芪注射液对心肌组织Na+-K+-交换ATP酶活性影响 维拉帕米组Na+-K+-交换ATP酶活性与对照组比较无明显变化(P>0.05); 黄芪注射液500 mg/L及100 m g/L组心肌组织Na+-K+-交换ATP酶活性明显提高,与对照组比较差异有非常显著意义(P<0.01),见表4。

    表4 对心肌组织Na+-K+-交换ATP酶活性的影响(Pi.h-1.mg蛋白,±s) 组别

    药量mg/L

    n
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    酶活性

    对照

    8

    62±20

    黄芪

    500

    8

    115±44c

    黄芪

    100

    8

    108±27c

    黄芪
, 百拇医药
    20

    8

    89±71a

    维拉帕米

    0.02

    8

    45±29a

    黄芪3个剂量组、维拉帕米组与对照组比较,经t检验:aP>0 .05,cP<0.01。

    讨论 黄芪注射液主要含有黄芪皂苷类和异黄酮类成分,试验结果表明,黄芪注射液对感染柯萨奇B2病毒的心肌具有保护作用[5],改善微循环;改善心衰病人的心排出量、心脏指数、每搏量及每搏指数,并具有正性肌力作用[6,7]。刘星土 皆等将注射液进一步分离证明;黄芪注射液中的黄芪皂苷 IV具有明显的正性肌力作用,并证明此作用不是通过肾上腺素β受体,亦不依赖儿茶酚胺的释放[7]。本试验采用Langendorff离体心脏装置,观察到黄芪注射液能够增加离体大鼠心脏冠脉流量、心肌收缩幅度及心率与上述文献报道相一致,同时证明黄芪注射液可增加心肌组织Na+-K+-交换ATP酶活性。Na+-K+-交换ATP酶是存在细胞膜上的一种“离子泵”对钠和钾通道进行调控。Na+-K+-交换ATP酶活性增加可间接降低细胞膜对Ca2+的通透性,Ca2+-ATP酶活性下降,可能是黄芪注射液保护心肌损伤的作用机制之一。
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    参考文献

    1 江苏新医学院,编. 中药大词典;下册. 第1版. 上海:上海人民出版社;1977. p 2036-40.

    2 刘星土 皆,喻正坤. 黄芪成分和药理活性研究进展. 上海医药 1995;(2):23-6.

    3 陈元美,杨菊贤,沙 巍,徐济民. 生脉散注射液与黄芪注射液对冠心病伴左心功能不全的疗效比较. 中国新药与临床杂志 1998;17:154-6.

    4 刘德强,庞仲卿,赵德化,盛宝恒. 呋喃二氢砒啶I抗大鼠缺血脂质过氧化作用及对红细胞膜ATP酶活性的影响. 中国药理学报1991;12:253-6.

    5 沈菊英,龚祖埙,杨英珍,等. 黄芪对培养的大鼠搏动心肌细胞感染柯萨奇B2病毒后保护作用的超微观察. 细胞生物学杂志 1986;19:87-8.

    6 朱伯卿,戴瑞鸿,龚志铭,沈莜同,蒋美芬. 黄芪注射液对心脏正性肌力作用的研究. 上海中医药杂志 1987;(1):47-8.

    7 刘星,喻正坤,郑基蒙,等. 黄芪注射液中对心脏正性肌力作用的成分分离与鉴定. 植物资料与环境 1992;1(2):4-9.

    1998年9月11日收稿 1999年3月9日接受, 百拇医药