IGF-I对ISP损伤大鼠心肌MDA、GSH-Px变化影响的实验研究
作者：李耀平 尹新华 柳延春 周令望 刘艺 于维汉
单位：李耀平(哈尔滨医科大学 第一临床医学院，黑龙江 哈尔滨 150001)；尹新华 刘艺 于维汉 周令望(哈尔滨医科大学克山病研究所，黑龙江 哈尔滨 150086)；柳延春(哈尔滨铁路中心医院，黑龙江 哈尔滨 150001)
关键词：胰岛素样生长因子-Ⅰ；异丙肾上腺素；丙二醛；谷胱甘肽过氧化物酶
中国地方病学杂志000205 摘要 目的 研究胰岛素样生长因子-I(IGF-I)对异丙肾上腺素(ISP)致大鼠心肌损伤丙二醛(MDA)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的变化影响。方法 采用大鼠ISP心肌损伤动物模型，以IGF-I作保护因素，分别检测MDA的含量及全血GSH-Px的活力。 结果 ISP组大鼠全血GSH-Px活力明显低于IGF-I+ISP组。结论 IGF-I能减少ISP所致心肌损伤时氧自由基的产生，减轻氧自由基对细胞膜的直接损害作用；同时IGF-I还能提高内源性抗氧化酶的活性，从而加强内源性自由基的清除能力。
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中图分类号 Q516
文献标识码 A 文章编号 1000-4955(2000)02-0092-02
Experimental study of MDA、GSH-Px of IGF-I on myocardium injured by ISP
LI Yao-ping,YIN Xin-hua,LIU Yan-chun,et al
(The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,China)
Abstract Objective Study the effect of MDA、GSH-Px of IGF-I on myocardium injured by ISP.Methods Use rat mycardium injured by ISP as animal models and IGF-I as a protective factor.Measure the level of sedium MDA and active of GSH-Px of blood.Results The level of sedium MDA of rat is obviously higher in group ISP than that in group IGF-I+ISP.The active of blood GSH-Px is apparent lower in group ISP than that in group IGF-I+ISP.Conclusions IGF-I can reduce oxygenic free redicals;attenuate the direct damage of oxygenic free radicals to the membrane of cardial cells and improve the activities of endoantioxidase to clear free radicals.
, 百拇医药
[Key words] IGF-I；ISP；MDA；GSH-Px▲
胰岛素样生长因子-I(Insulin-like Growth Factor-I,IGF-I)是属于细胞因子中多肽类生长因子与分化因子的一种[1]，其几乎存在于哺乳动物的所有组织中，与胰岛素具有相似的结构，是一类具有细胞分化和增殖功能并具有胰岛素样代谢作用的多肽，在人和其它脊椎动物的正常生长和发育过程中起着重要作用。
文献报导[2]，IGF-I在一些缺血性改变，如肾缺血、缺血产生的兔神经元损伤的研究中，一个共同的发现是IGF-I能对较小的组织损伤有明显的保护作用。本实验通过IGF-I对异丙肾上腺素(Isoproterenol,ISP)所致大鼠心肌损伤丙二醛(MDA)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)变化影响的研究，探讨IGF-I是否对ISP所致心肌损伤也同样有此作用，为缺血性心脏病的防治开辟新的途径。
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1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物：采用健康纯系雄性Wistar大鼠(由白求恩医科大学实验动物学部提供)，体重(225±10)g,随机分组。
1.1.2 仪器：上海第三分析仪器厂，752C紫外可见分光光度计；日本产HITACHI-F3010型荧光分光光度计。
1.1.3 试剂：rhIGF-I,Promega公司产品；ISP，美国Sigma公司产品；TBA，美国Sigma公司产品；GSH还原型，上海酵母厂。
1.2 方法
1.2.1 动物分组及预处理：将动物随机分为3组：ISP损伤组：腹腔注射ISP 10mg/kg;IGF-I+ISP组：每只腹腔注射IGF-I 4μg，1h后，腹腔注射ISP 10mg/kg；对照组：腹腔注射与ISP等体积的生理盐水。末次注射药物24h后处死动物，按实验要求取材。每组动物7只。
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1.2.2 测定方法：血清中丙二醛含量测定[3]，全血谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定：采用微量测定法[4]。
2 结果
2.1 大鼠血清MDA含量 ISP组大鼠血清MDA含量均明显高于IGF-I+ISP组和对照组(P<0.01)，而IGF-I+ISP组虽然高于对照组，但差异没有显著性(P>0.05)，见表1。
表1 大鼠血清MDA含量(
±S) 分组
n
血清(nmol/L)
1.对照组
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2.ISP
3.IGF-I+ISP
7
7
7
4.2307±0.6668
8.9123±0.4565
6.0201±0.5836
注：F检验，P<0.01；q检验，2组与1组比较，P<0.01；3组与1组比较，P>0.05；3组与2组比较，P<0.05
2.2 大鼠全血GSH-Px活性 ISP组全血GSH-Px均明显低于对照组(P<0.01)，IGF-I+ISP组GSH-Px与ISP组比较，GSH-Px高于ISP组，有极显著差异(P<0.01),IGF-I+ISP组GSH-Px比对照组降低，有显著性差异(P<0.05)，见表2。
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表2 大鼠全血GSH-Px活性 分组
n
GSH-Px U/(μl.min)
1.对照组
2.ISP
3.IGF-I+ISP
7
7
7
3.132±0.021
1.671±0.035
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2.512±0.032
注：F检验，P<0.01；q检验，2组与1组比较，P<0.01；3组与1组比较，P<0.05；3组与2组比较，P<0.01
2.3 大鼠心肌光镜检查结果 对照组大鼠心肌未见异常。ISP损伤组：均见大鼠呈现不同程度的心肌坏死。坏死为多发性灶状或大片状，坏死中心部心肌细胞崩解、消失，坏死灶内有大量炎性细胞浸润。IGF-I+ISP组：心肌坏死多呈小灶状或条状。
3 讨论
ISP损伤心肌后大鼠血清脂质过氧化物(LPO)的代谢产物MDA值明显升高(与对照组比P<0.01)。间接说明ISP在损伤心肌细胞时确有氧自由基的参与。这些自由基诱发细胞膜的脂质过氧化，启动链锁反应，破坏膜的脂类、蛋白质、核酸、氨基酸和糖等，从而破坏细胞的结构和功能，引起细胞死亡。
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正常机体自由基与抗自由基系统处于一种动态平衡，一旦平衡打破，机体就会遭受自由基的攻击，发生细胞损伤。内源性抗自由基系统一般包括抗氧化剂(VE、VC等)和抗氧化酶(GSH-Px、SOD等)两大类。本实验主要检测了抗氧化酶系统中最有代表意义的GSH-Px的活性。结果表明，ISP损伤心肌的过程中全血GSH-Px活性下降。这些结果与文献报导[5]一致。根据本实验结果，ISP对心肌细胞损伤自由基无疑是一个强有力的损伤因素。同时ISP也能减弱抗氧化酶系统，从而降低内源性自由基清除能力，使失衡状态的自由基与抗自由基系统的矛盾更加尖锐，加重心肌细胞的损伤。
实验结果表明，IGF-I保护组血清MDA含量明显低于ISP损伤组。说明IGF-I能降低血浆中脂质过氧化物的含量，具有抗氧自由基的功能。同时，IGF-I能使全血GSH-Px活性升高，提示，IGF-I的抗自由基作用除了直接的对抗作用外，还能提高机体内源性抗氧化酶系统的活性，从而清除氧自由基。另外，心脏病理形态学所见也表明，IGF-I保护组的心肌损伤明显轻于ISP损伤组。据此可以认为IGF-I也是一个良好的自由基清除剂，对缺血性心脏病(包括克山病)心肌损伤可有一定的保护作用。■
, 百拇医药
作者简介：李耀平，男，1964年生，主治医师，博士
参考文献
[1] 彭葆坤，周 宁.IGF-I临床应用探讨[J].天津医药，1996，24(8)：506.
[2] Buerke M,Murohara T,Skurk C,et al.Cardioprotective effect of insulin grouth factor I in myocardial ischemia fouowed by reperfusion[J].Proc Natl Acad Sci USA,1995,92:8031.
[3] 周 强，许立庆.血清脂质过氧化物的快速荧光测定[J].哈尔滨医科大学学报，1995，29(6)：458-459.
[4] 荣征星，刘慧中，鲍景奇，等.小鼠全血中谷胱甘肽过氧化物酶活力的微量测定法[J].生物化学与生物物理进展，1994，21(4)：362.
[5] 辛洪波，张宝恒，刘业伟，等.赛庚啶对异丙肾上腺素诱发整体大鼠心肌损伤的保护作用[J].中国药理学和毒理学杂志，1993，7(3)：176.
收稿日期：1999-10-15, http://www.100md.com
单位：李耀平(哈尔滨医科大学 第一临床医学院，黑龙江 哈尔滨 150001)；尹新华 刘艺 于维汉 周令望(哈尔滨医科大学克山病研究所，黑龙江 哈尔滨 150086)；柳延春(哈尔滨铁路中心医院，黑龙江 哈尔滨 150001)
关键词：胰岛素样生长因子-Ⅰ；异丙肾上腺素；丙二醛；谷胱甘肽过氧化物酶
中国地方病学杂志000205 摘要 目的 研究胰岛素样生长因子-I(IGF-I)对异丙肾上腺素(ISP)致大鼠心肌损伤丙二醛(MDA)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的变化影响。方法 采用大鼠ISP心肌损伤动物模型，以IGF-I作保护因素，分别检测MDA的含量及全血GSH-Px的活力。 结果 ISP组大鼠全血GSH-Px活力明显低于IGF-I+ISP组。结论 IGF-I能减少ISP所致心肌损伤时氧自由基的产生，减轻氧自由基对细胞膜的直接损害作用；同时IGF-I还能提高内源性抗氧化酶的活性，从而加强内源性自由基的清除能力。
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中图分类号 Q516
文献标识码 A 文章编号 1000-4955(2000)02-0092-02
Experimental study of MDA、GSH-Px of IGF-I on myocardium injured by ISP
LI Yao-ping,YIN Xin-hua,LIU Yan-chun,et al
(The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,China)
Abstract Objective Study the effect of MDA、GSH-Px of IGF-I on myocardium injured by ISP.Methods Use rat mycardium injured by ISP as animal models and IGF-I as a protective factor.Measure the level of sedium MDA and active of GSH-Px of blood.Results The level of sedium MDA of rat is obviously higher in group ISP than that in group IGF-I+ISP.The active of blood GSH-Px is apparent lower in group ISP than that in group IGF-I+ISP.Conclusions IGF-I can reduce oxygenic free redicals;attenuate the direct damage of oxygenic free radicals to the membrane of cardial cells and improve the activities of endoantioxidase to clear free radicals.
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[Key words] IGF-I；ISP；MDA；GSH-Px▲
胰岛素样生长因子-I(Insulin-like Growth Factor-I,IGF-I)是属于细胞因子中多肽类生长因子与分化因子的一种[1]，其几乎存在于哺乳动物的所有组织中，与胰岛素具有相似的结构，是一类具有细胞分化和增殖功能并具有胰岛素样代谢作用的多肽，在人和其它脊椎动物的正常生长和发育过程中起着重要作用。
文献报导[2]，IGF-I在一些缺血性改变，如肾缺血、缺血产生的兔神经元损伤的研究中，一个共同的发现是IGF-I能对较小的组织损伤有明显的保护作用。本实验通过IGF-I对异丙肾上腺素(Isoproterenol,ISP)所致大鼠心肌损伤丙二醛(MDA)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)变化影响的研究，探讨IGF-I是否对ISP所致心肌损伤也同样有此作用，为缺血性心脏病的防治开辟新的途径。
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1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物：采用健康纯系雄性Wistar大鼠(由白求恩医科大学实验动物学部提供)，体重(225±10)g,随机分组。
1.1.2 仪器：上海第三分析仪器厂，752C紫外可见分光光度计；日本产HITACHI-F3010型荧光分光光度计。
1.1.3 试剂：rhIGF-I,Promega公司产品；ISP，美国Sigma公司产品；TBA，美国Sigma公司产品；GSH还原型，上海酵母厂。
1.2 方法
1.2.1 动物分组及预处理：将动物随机分为3组：ISP损伤组：腹腔注射ISP 10mg/kg;IGF-I+ISP组：每只腹腔注射IGF-I 4μg，1h后，腹腔注射ISP 10mg/kg；对照组：腹腔注射与ISP等体积的生理盐水。末次注射药物24h后处死动物，按实验要求取材。每组动物7只。
, 百拇医药
1.2.2 测定方法：血清中丙二醛含量测定[3]，全血谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定：采用微量测定法[4]。
2 结果
2.1 大鼠血清MDA含量 ISP组大鼠血清MDA含量均明显高于IGF-I+ISP组和对照组(P<0.01)，而IGF-I+ISP组虽然高于对照组，但差异没有显著性(P>0.05)，见表1。
表1 大鼠血清MDA含量(
±S) 分组n
血清(nmol/L)
1.对照组
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2.ISP
3.IGF-I+ISP
7
7
7
4.2307±0.6668
8.9123±0.4565
6.0201±0.5836
注：F检验，P<0.01；q检验，2组与1组比较，P<0.01；3组与1组比较，P>0.05；3组与2组比较，P<0.05
2.2 大鼠全血GSH-Px活性 ISP组全血GSH-Px均明显低于对照组(P<0.01)，IGF-I+ISP组GSH-Px与ISP组比较，GSH-Px高于ISP组，有极显著差异(P<0.01),IGF-I+ISP组GSH-Px比对照组降低，有显著性差异(P<0.05)，见表2。
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表2 大鼠全血GSH-Px活性 分组
n
GSH-Px U/(μl.min)
1.对照组
2.ISP
3.IGF-I+ISP
7
7
7
3.132±0.021
1.671±0.035
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2.512±0.032
注：F检验，P<0.01；q检验，2组与1组比较，P<0.01；3组与1组比较，P<0.05；3组与2组比较，P<0.01
2.3 大鼠心肌光镜检查结果 对照组大鼠心肌未见异常。ISP损伤组：均见大鼠呈现不同程度的心肌坏死。坏死为多发性灶状或大片状，坏死中心部心肌细胞崩解、消失，坏死灶内有大量炎性细胞浸润。IGF-I+ISP组：心肌坏死多呈小灶状或条状。
3 讨论
ISP损伤心肌后大鼠血清脂质过氧化物(LPO)的代谢产物MDA值明显升高(与对照组比P<0.01)。间接说明ISP在损伤心肌细胞时确有氧自由基的参与。这些自由基诱发细胞膜的脂质过氧化，启动链锁反应，破坏膜的脂类、蛋白质、核酸、氨基酸和糖等，从而破坏细胞的结构和功能，引起细胞死亡。
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正常机体自由基与抗自由基系统处于一种动态平衡，一旦平衡打破，机体就会遭受自由基的攻击，发生细胞损伤。内源性抗自由基系统一般包括抗氧化剂(VE、VC等)和抗氧化酶(GSH-Px、SOD等)两大类。本实验主要检测了抗氧化酶系统中最有代表意义的GSH-Px的活性。结果表明，ISP损伤心肌的过程中全血GSH-Px活性下降。这些结果与文献报导[5]一致。根据本实验结果，ISP对心肌细胞损伤自由基无疑是一个强有力的损伤因素。同时ISP也能减弱抗氧化酶系统，从而降低内源性自由基清除能力，使失衡状态的自由基与抗自由基系统的矛盾更加尖锐，加重心肌细胞的损伤。
实验结果表明，IGF-I保护组血清MDA含量明显低于ISP损伤组。说明IGF-I能降低血浆中脂质过氧化物的含量，具有抗氧自由基的功能。同时，IGF-I能使全血GSH-Px活性升高，提示，IGF-I的抗自由基作用除了直接的对抗作用外，还能提高机体内源性抗氧化酶系统的活性，从而清除氧自由基。另外，心脏病理形态学所见也表明，IGF-I保护组的心肌损伤明显轻于ISP损伤组。据此可以认为IGF-I也是一个良好的自由基清除剂，对缺血性心脏病(包括克山病)心肌损伤可有一定的保护作用。■
, 百拇医药
作者简介：李耀平，男，1964年生，主治医师，博士
参考文献
[1] 彭葆坤，周 宁.IGF-I临床应用探讨[J].天津医药，1996，24(8)：506.
[2] Buerke M,Murohara T,Skurk C,et al.Cardioprotective effect of insulin grouth factor I in myocardial ischemia fouowed by reperfusion[J].Proc Natl Acad Sci USA,1995,92:8031.
[3] 周 强，许立庆.血清脂质过氧化物的快速荧光测定[J].哈尔滨医科大学学报，1995，29(6)：458-459.
[4] 荣征星，刘慧中，鲍景奇，等.小鼠全血中谷胱甘肽过氧化物酶活力的微量测定法[J].生物化学与生物物理进展，1994，21(4)：362.
[5] 辛洪波，张宝恒，刘业伟，等.赛庚啶对异丙肾上腺素诱发整体大鼠心肌损伤的保护作用[J].中国药理学和毒理学杂志，1993，7(3)：176.
收稿日期：1999-10-15, http://www.100md.com