西洋参叶20s原人参二醇组皂苷对大鼠实验性心室重构的影响

　　　　　　作者：卢应 董均树 李秀江 刘娅 睢大员

【摘要】 目的 研究西洋参叶20s原人参二醇组皂苷（PQDS）对大鼠急性心肌梗死晚期缺血再灌注后心室重构的影响及机制。方法 大鼠结扎左冠状动脉前降支2 h后，松扎再灌注28 d制备急性心肌梗死晚期缺血再灌注后心室重构模型，同时应用PQDS治疗，给药28 d后测定心室重构大鼠心脏形态学参数，血浆血管紧张素Ⅱ(ATⅡ)及内皮素（ET）水平。结果 与心室重构模型组比较，PQDS 50、100 mg·kg-1·d-1均能显著降低非梗死区室间隔厚度及左室腔面积/左室总面积比值（P<0.05及P<0.01），减少梗死区胶原沉积（P<0.05），降低非梗死区Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白比值（P<0.05），并显著降低血浆ATⅡ及ET水平（P<0.05及P<0.01）。两组间各项指标无显著差异。 结论 PQDS能够抑制大鼠实验性心肌梗死晚期缺血再灌注后的心室重构，其机制可能与降低血浆ATⅡ及ET水平，改善胶原重构相关。

【关键词】 20s原人参二醇组皂苷；心肌梗死；晚期缺血再灌注；心室重构

急性心肌梗死，尤其大面积透壁性心肌梗死可产生心室重构〔1〕。心室重构与心脏破裂、室壁瘤形成、心脏扩大、心力衰竭和心律失常，甚至死亡等严重并发症有关〔2〕。西洋参叶20s原人参二醇组皂苷（PQDS）是由五加科人参属植物西洋参（Panax quinquefolium L.）叶总皂苷分离纯化而来。文献表明〔3，4〕，PQDS对实验性心肌梗死具有明显保护作用。但PQDS长期给药对心肌晚期缺血再灌注后心室重构的影响尚未见报道。本实验通过大鼠急性心肌梗死后晚期缺血再灌注建立心室重构模型，观察心脏形态学指标及血生化指标的变化，探讨PQDS对大鼠实验性心室重构的防治作用。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物 Wistar大鼠，体重250～300 g，雌雄各半，由吉林大学白求恩医学部实验动物中心提供。

　　1.2 药品与试剂 PQDS（含量不低于85%），由吉林大学化学学院天然药物化学研究室提供，批号20040605；福辛普利钠片，中美上海施贵宝制药有限公司产品，批号20031006；大鼠抗Ⅰ型及Ⅲ型胶原多抗，由武汉博士德抗体公司提供；链霉菌抗生物素蛋白过氧化酶免疫组化染色超敏试剂盒，由福州迈新生物技术开发公司提供；内皮素(ET)及血管紧张素Ⅱ(ATⅡ)放射免疫分析药盒由解放军总医院科技开发中心放免所提供。

　　1.3 心室重构模型制备 大鼠冠状动脉结扎参照文献〔5〕方法稍加改进。在乙醚吸入麻醉下，大鼠仰卧位固定于手术台。于大鼠左胸第3～4肋间开胸，暴露心脏，0号丝线结扎左冠状动脉前降支（位于左冠状动脉起点下1～2 mm），连同直径为1.2 mm的乳胶管一同结扎，结扎后将心脏送回胸腔，并挤出胸腔内血液和气体，迅速关闭胸腔，开胸时间不超过30 s。假手术组仅置缝线而不结扎冠脉。各组动物在左冠状动脉前降支结扎后2 h重新吸入乙醚麻醉，固定于手术台，开胸，暴露心脏，将结扎线切断后取出直径为1.2 mm的乳胶管，迅速关胸。假手术组二次开胸后暴露心脏，迅速关胸。

　　1.4 方法 造模前、造模后2 h及造模后3 d，行心电图肢导+V1、V3、V5导联检查，术后ST段较术前明显抬高者，模型成功；采用文献方法〔6〕，符合中到大范围心梗标准者（即I及aVL 有Q波且>1 mV，或胸前导联R波之和<10 mV）进入实验。假手术组（S）及急性心肌梗死后晚期再灌注组（L）：生理盐水1 ml·kg-1·d-1，腹腔注射；阳性药对照组（F）：福辛普利钠20 mg·kg-1·d-1，灌胃；PQDS低剂量组（P50）：PQDS 50 mg·kg-1·d-1，腹腔注射；PQDS高剂量组（P100）：PQDS 100 mg·kg-1·d-1，腹腔注射。于模型成立后立即开始给药，每日1次，连续28 d。常规饲养，于第28天以3%戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉，腹主动脉插管采血，按试剂盒方法测定血浆ATⅡ 及ET含量。迅速切除经上述处理的大鼠心脏，浸入30 mmol/L的冰 KCl溶液中，使心脏停跳于舒张期，沿房室沟切除左右心房，在生理盐水中洗去血液，滤纸吸干，称重心室，并计算心室脏器系数（心室重/体重）。将标本置于11%甲醛液中固定，石腊包埋，切片，HE染色、Masson染色及I型、Ⅲ型胶原免疫组化染色，光镜下进行病理分析。取梗死最为明显的心肌层面病理切片，应用HPIAS1000高清晰度病理图文分析系统（同济医科大学研制）。于室间隔中点测定非梗死区室间隔厚度（NIST），同时测定左室腔面积（LVCA）及左室（包括左心及左右心交界区室间隔）总面积（TLAV）。测定梗死区及非梗死区心内膜及心外膜周长，以百分数表示梗死面积（IS）：IS=〔（梗死区心内膜周长/左心室心内膜周长+梗死区心外膜周长/左心室心外膜周长）/2〕×100%〔7〕。测定非梗死区Ⅰ型及Ⅲ型胶原比。

　　1.5 统计学方法 实验数据以x±s表示，采用两组间比较t检验进行统计学处理。

　　2 结果

　　2.1 PQDS对大鼠体重、心室重量及心脏系数的影响 与S组比较，L组心室重量及心脏系数明显增加（P<0.01）。与L组比较，PQDS 50、100 mg/kg能明显降低心室重量及心室脏器系数（P<0.05或P<0.01），其作用与阳性药物福辛普利相当，见表1。

　　2.2 PQDS对大鼠胶原重构的影响 在Masson染色上，可见形成深绿色的胶原纤维。部分胶原间尚存活心肌。梗死区胶原含量占心室面积比（%），L组33.5±2.6，P50组29.8±3.2，P100组30.4±2.4，F组30.5±1.9。与L组大鼠比较，PQDS显著减少胶原在梗死区的沉积（P<0.05）。P50、P100组及F组之间均无显著差异。
　　
　　Ⅰ型及Ⅲ型胶原蛋白免疫组化染色可见，在正常的心肌中，仅在间质以及血管外周可以看到少量的胶原；在心肌梗死后，胶原聚集首先在梗死区，并向周围逐渐发展。28 d时，梗死区以I型胶原染色为主，与L组大鼠比较，PQDS 50、100 mg/kg使I型胶原染色明显减少。Ⅲ型胶原染色较为细小，各组间无明显差异。与S组(2.03±0.38)大鼠比较，L组非梗死区I型及Ⅲ型胶原蛋白比值(2.69±0.44)明显增大（P<0.01）。与L组大鼠比较，PQDS显著改善非梗死区I型及Ⅲ型胶原蛋白的比值（P<0.05），P50组2.20±0.36，P100组2.29±0.28，P50、P100组及F组(2.27±0.34)之间均无显著差异。

　　2.3 PQDS对大鼠心室形态的影响 与S组相比，L组IS、NIST、LVCA、TLAV、LVCA/TLAV均明显增加（P<0.01）。与模型组相比，PQDS 50、100 mg/kg不能降低梗死面积（P>0.05），但可显著降低NIST、LVCA、LVCA/TLAV（P<0.05或P<0.01），有限制TLAV扩大趋势，但无统计学差异。P50、P100组及F组之间均无显著差异，见表2。

　　表1 PQDS对模型大鼠体重、心室重量及心脏系数的影响（略）

　　与S组比较：1）P<0.01；与L组比较：2）P<0.05，3）P<0.01

　　表2 PQDS对模型大鼠心脏形态学的影响（略）

　　与S组比较：1）P<0.01；与L组比较：2）P<0.05，3）P<0.01

　　2.4 PQDS对大鼠血浆ATⅡ及ET水平的影响 与S组相比，L组ATⅡ及ET血浆水平显著升高（P<0.01）。与L组比较，PQDS 50、100 mg/kg能明显降低血浆ATⅡ及ET水平（P<0.05及P<0.01）。P50、P100组及F组之间均无显著差异，见表3。

　　表3 PQDS对血浆ET及ATⅡ水平的影响（略）

　　与S组比较：1）P<0.01；与L组比较：2）P<0.05，3）P<0.01

　　3 讨论
　　
　　心室重构的慢性期，不但影响心室的梗死区，而且还影响非梗死区，这导致对非梗死心肌室壁应力及血液动力学负荷增加，并且伴随左室肥厚及扩张导致的左室几何形态学的一系列改变〔8〕。本实验显示，急性心肌梗死后晚期缺血再灌注的梗死心肌仍然存在心室重构。本实验中P50、P100组与L组相比，心室重量、心室脏器系数明显降低，显著抑制了非梗死区室间隔肥厚，降低了LVCA/TLAV比值，抑制了左室离心性肥厚。
　　
　　心室重构包括心肌间质的重构，其中心肌间质的主要成分是心肌胶原网络，心肌间质重构的重点也主要是心肌胶原网络重构。其与舒张期心室僵硬度的增加相关，是造成心室舒张功能障碍的主要原因之一〔9〕。心肌梗死后心肌修复的胶原主要为Ⅰ型及Ⅲ型胶原〔10〕。I型胶原与心肌僵硬度有关，Ⅲ型胶原与心肌弹性有关。心肌胶原网络重构主要表现为心肌细胞间及冠状动脉血管周围胶原纤维增多，Ⅰ、Ⅲ型胶原比例增加〔9〕。而胶原比值的增加势必会影响心肌的僵硬度，降低左室顺应性，最终降低舒张功能。本实验中P50、P100组与L组相比，显著减少了梗死区胶原蛋白的沉积，改善了I型及Ⅲ型胶原蛋白比值，限制了晚期缺血再灌注心肌的胶原重构。
　　
　　心肌梗死后心肌局部及循环 RAAS系统均被激活，促进胶原增生。有研究表明ATⅡ可直接作用于成纤维细胞诱导其增生，还可以通过刺激去甲肾上腺素从心脏神经末梢以及内皮细胞释放ET来间接促进胶原沉积〔11〕。本实验中，P50、P100组与L组相比，显著降低大鼠血浆ATⅡ、ET水平，抑制心室重构，发挥心肌保护作用。

参考文献

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　　2 孟淑玲.急性心肌梗死后左心室重构及其防治〔J〕.中国心血管杂志，2002；7(3)：2124.

　　3 睢大员，于小风，曲绍春，等.西洋参叶20s原人参二醇组皂苷对犬急性心肌梗死的保护作用〔J〕.中国中药杂志，2001；26(6):4169.

　　4 金 铭，曲绍春，于小风，等.西洋参二醇皂苷注射液对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响〔J〕.天津中医药，2006；23(2):1546.

　　5 Mc Donald K，Chu C，Francis G，et al.The effect of delayed reperfusion following infarction in the rat on structural changes in viable myocardium〔J〕.Cardiovasc Res，1997；36:34753.

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　　9 Pardo Mindan FJ，Panizo A.Alterations in the extracellular matrix of the myocardium in essential hypertension〔J〕.Eur Heart J，1993；14(Suppl J):124.

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　　11 谢锦萍，汪家瑞.心肌梗死后心肌胶原重构的研究〔J〕.医学综述，2002；8(10):5879.