玉米須多糖對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用研究

王 明,王賀元

(1.沈陽醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院 普外四科，遼寧 沈陽110000;2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 內(nèi)分泌代謝科,吉林 長(zhǎng)春130021)

玉米須為禾本科植物玉蜀黍(Zea mays L.)的干燥花柱和柱頭，是常用中藥材[1,2]。玉米須多糖(Stigma Maydis Polysaccharide)是玉米須的主要活性成分，現(xiàn)代藥理研究表明，玉米須多糖具有抗氧化、清除自由基、降血糖、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等多種功效，且安全無副作用[3-5]。本研究通過建立大鼠心肌缺血再灌注損傷模型，探討玉米須多糖對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。

1 材料與方法

1.1 材料75只健康Wistar大鼠，SPF級(jí)，體重(200±20)g，購(gòu)自遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)股份有限公式，合格證號(hào)：SCXK(遼)2016-0005；玉米須多糖，由吉林大學(xué)食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室提供；天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6酶聯(lián)免疫試劑盒均購(gòu)自于南京建成生物科技有限公司；其它試劑均為分析純，購(gòu)自于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；去離子水，電導(dǎo)率18.2 MΩ/cm，自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組將75只實(shí)驗(yàn)用大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d，按照隨機(jī)數(shù)字表達(dá)方法將大鼠分為假手術(shù)組、I/R模型組、玉米須多糖低劑量組(100 mg/kg)、玉米須多糖中劑量組(200 mg/kg)、玉米須多糖高劑量組(400 mg/kg),每組15只。其中假手術(shù)組和I/R模型組每天采用與藥物組等量的飲用水灌胃。

1.3 I/R模型建立除假手術(shù)組外，其余各組均參照文獻(xiàn)[6,7]建立I/R模型。以烏拉坦1 g/kg腹腔注射對(duì)大鼠實(shí)施麻醉，氣管切開插管，連接呼吸機(jī)支持呼吸，設(shè)置參數(shù)為頻率60次/min，潮氣量20 ml/kg，此狀態(tài)下穩(wěn)定10 min，之后分離右側(cè)頸總動(dòng)脈，插管入左心室，沿著胸骨左緣切開第3-4肋，打開胸腔，剪開心包，暴露心臟，于左心耳下緣約0.1-0.15 cm處用5/0號(hào)線穿線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支，阻斷冠脈血流，結(jié)扎，心電圖監(jiān)測(cè)ST段明顯抬高或T波段高聳，造成心肌缺血。30 min后松開結(jié)扎線逐漸恢復(fù)血流灌注，心電圖顯示ST段下降50%以上或高聳的T波段得到恢復(fù)，說明心肌缺血再灌注成功，進(jìn)行再灌注120 min。假手術(shù)組冠狀動(dòng)脈左前降支只穿線不結(jié)扎，其它操作完全與模型建立組一致。

1.4 心肌梗死面積測(cè)定采用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法測(cè)定心肌梗死面積，將大鼠處死取出心臟，生理鹽水清洗干凈，-20℃冷凍30 min，之后取出切片，于1%TTC溶液中，37℃水浴震蕩器中避光染色15 min，缺血灶呈蒼白色，正常組織呈紅色。利用ImageJ1.46圖像處理軟件計(jì)算心肌梗死面積。

1.5 血漿心肌酶測(cè)定將實(shí)驗(yàn)大鼠采血后，于3 500 r/min離心10 min，取上清液備用，按照試劑盒說明書的方法測(cè)定血漿中AST、LDH、CK含量。

1.6 血漿氧化應(yīng)激酶學(xué)測(cè)定將實(shí)驗(yàn)大鼠采血后，于3 500 r/min離心10 min，取上清液備用，按照試劑盒說明書的方法測(cè)定血漿中SOD、GSH-Px、MDA含量。

1.7 炎性因子測(cè)定將實(shí)驗(yàn)大鼠采血后，于3 500 r/min離心10 min，取上清液備用，按照試劑盒說明書的方法測(cè)定血漿中TNF-α、IL-1β、IL-6含量。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法試驗(yàn)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)，數(shù)值變量用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)來表示，用t檢驗(yàn)法比較組間樣本均數(shù)，以單因素方差分析進(jìn)行多組間數(shù)據(jù)比較，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠心肌梗死面積變化結(jié)果各組大鼠心肌梗死面積變化情況如表1所示。結(jié)果表明，與I/R模型組相比較，不同劑量玉米須多糖組心肌梗死面積均呈減小趨勢(shì)，其中低劑量組、中劑量組P<0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；高劑量組P<0.01，具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表1 各組心肌缺血再灌注損傷大鼠心肌梗死面積比的變化

2.2 各組大鼠血漿心肌酶變化結(jié)果各組大鼠血漿心肌酶變化情況如表2所示。結(jié)果表明，與假手術(shù)組相比較，I/R模型組AST、LDH及CK的數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；與I/R模型組相比較，不同劑量玉米須多糖組AST、LDH及CK均呈減小趨勢(shì)，各組數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)及顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)。

表2 各組心肌缺血再灌注損傷大鼠血漿心肌酶的變化(n=10)

2.3 各組大鼠血漿氧化應(yīng)激酶變化結(jié)果各組大鼠血漿氧化應(yīng)激酶變化情況如表3所示。結(jié)果表明，與假手術(shù)組相比較，I/R模型組SOD、GSH-Px及MDA的數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；與I/R模型組相比較，不同劑量玉米須多糖組SOD、GSH-Px呈上升趨勢(shì)，MDA呈減小趨勢(shì)，各組數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)及顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)。

表3 各組心肌缺血再灌注損傷大鼠血漿氧化應(yīng)激酶的變化(n=10)

2.4 各組大鼠炎性因子變化結(jié)果各組大鼠炎性因子變化情況如表4所示。結(jié)果表明，與假手術(shù)組相比較，I/R模型組TNF-α、IL-1β及IL-6的數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；與I/R模型組相比較，不同劑量玉米須多糖組TNF-α、IL-1β及IL-6均呈減小趨勢(shì)，各組數(shù)值變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)及顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)。

表4 各組心肌缺血再灌注損傷大鼠炎性因子的變化(n=10)

3 討論

氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)在心肌缺血再灌注損傷中起著重要作用，近年來的研究表明，多種天然植物提取物在清除氧自由基及抑制炎癥方面起著積極作用。

本研究結(jié)果表明，玉米須多糖處理可以顯著降低心肌缺血再灌注損傷大鼠的心肌梗死面積。心肌缺血會(huì)導(dǎo)致心肌組織壞死，使心肌酶從心肌細(xì)胞中釋放出來，造成血清中心肌酶活性升高。作為心肌細(xì)胞壞死標(biāo)志物的肌酸激酶(CK)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)和乳酸脫氫酶(LDH)，它們濃度大小可以說明心肌壞死的程度。因此，本研究通過檢測(cè)CK、AST和LDH的濃度表明，不同劑量玉米須多糖可以有效抑制上述三種酶的升高，對(duì)缺血心肌具有較好的保護(hù)作用。

當(dāng)發(fā)生心肌缺血再灌注時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量活性氧自由基，并會(huì)促發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，而機(jī)體內(nèi)的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽氧化物酶(GSH-Px)是清除自由基的關(guān)鍵酶，丙二醛(MDA)則是自由基攻擊機(jī)體時(shí)的產(chǎn)物之一，可以有效反映機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度。本研究中，SOD和GSH-Px的活性升高，同時(shí)MDA含量降低，說明玉米須多糖有效抑制了氧化應(yīng)激反應(yīng)。

隨著心肌組織損傷和組織壞死，發(fā)生病變的心肌會(huì)被中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及巨噬菌細(xì)胞浸潤(rùn)，導(dǎo)致血清中炎癥性細(xì)胞因子升高，而這些炎癥性因子的變化情況與組織損傷的程度緊密相關(guān)，因此，本研究以炎癥性因子的變化情況來評(píng)價(jià)玉米須多糖對(duì)心肌缺血再灌注損傷的作用。通過研究腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素1(IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)的變化情況，結(jié)果表明，不同劑量玉米須多糖可以不同程度的抑制心肌缺血再灌注損傷引起的炎癥反應(yīng)，尤其是高劑量組的抗炎效果較顯著。

綜上所述，玉米須多糖可抑制大鼠心肌缺血再灌注損傷引起的氧化應(yīng)激及炎癥性反應(yīng)，改善心功能，對(duì)心肌缺血再灌注損傷具有良好的保護(hù)作用，其作用機(jī)制與抗氧化及抗炎反應(yīng)有關(guān)。