白藜蘆醇甙的心臟保護(hù)作用及其機(jī)制研究.pdf

1、白藜蘆醇甙(Polydatin)即3，4'，5-三羥基芪-3-β-葡萄糖苷(3，4'，5-trihydroxystibene-3-β-mono-D-glucoside)，為二苯乙烯類(lèi)化合物，具有較強(qiáng)的生物活性。Polydatin是蓼科蓼屬草本植物虎杖等的主要活性成分，在植物中分布廣，含量較高，目前至少在70余種植物中發(fā)現(xiàn)了Polydatin。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Polydatin可抑制血小板聚集，降低白細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮的粘附性，改善休克微循環(huán)，

2、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化，減輕氧自由基損傷，對(duì)缺糖缺氧及氯丙嗪損傷的心肌細(xì)胞有保護(hù)作用。在大鼠腦缺血/再灌注模型，Polydatin可不同程度地降低腦組織的過(guò)氧化物脂質(zhì)含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性、降低腦含水量，減輕自由基反應(yīng)對(duì)腦組織的損害，對(duì)缺血腦組織有保護(hù)作用，并呈明顯的劑量依賴(lài)性。此外，有研究顯示Polydatin對(duì)家兔腸、肺、肝和腎損傷均有保護(hù)作用，其保護(hù)作用與減少腫瘤壞死因子和溶酶體酶的釋放有關(guān)

3、。然而，有關(guān)Polydatin對(duì)心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)損傷的影響，未見(jiàn)報(bào)道。 本研究旨在通過(guò)生理學(xué)、藥理學(xué)、免疫組化、流式細(xì)胞和分子生物學(xué)等方法探討Polydatin的心臟保護(hù)作用及其作用機(jī)制。研究分為四部分：(1)Polydatin對(duì)大鼠缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用：利用Langendorff離體心臟灌注系統(tǒng)，建立離體大鼠心臟缺血/再灌注模型，觀察Polydatin對(duì)大鼠心臟缺血/再

4、灌注損傷的影響，并探討NO在其中所起的作用。(2)ATP敏感性鉀通道和線粒體通透轉(zhuǎn)換孔在Polydatin心臟保護(hù)中的作用：在大鼠離體灌流心臟，通過(guò)藥理學(xué)方法探討ATP敏感性鉀通道(KATP)和線粒體通透轉(zhuǎn)換孔(MPTP)在Polydatin心臟保護(hù)中的作用。(3)Polydatin對(duì)大鼠心肌細(xì)胞凋亡的影響：利用DNA瓊脂糖凝膠電泳、TUNEL染色和流式細(xì)胞學(xué)等方法，觀察Polydatin對(duì)大鼠心臟缺血/再灌注誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的影響。(4

5、)Polydatin的抗缺血/再灌注心律失常作用：采用在體大鼠心臟缺血/再灌注損傷模型觀察Polydatin對(duì)在體心臟缺血/再灌注心律失常的影響，并探討其電生理學(xué)基礎(chǔ)。 Ⅰ白藜蘆醇甙對(duì)大鼠缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用 目的：探討Polydatin對(duì)大鼠離體缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用及其N(xiāo)O作用機(jī)制。 方法：雄性SD大鼠隨機(jī)分為兩組：對(duì)照組和Polydatin組。利用Langendorff灌注技術(shù)，使心臟缺血30分鐘

6、再灌注60分鐘，建立大鼠離體心臟全心缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)損傷模型，觀察Polydatin對(duì)缺血/再灌注后心臟收縮功能、心肌超微結(jié)構(gòu)、心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量，一氧化氮(NO)含量以及一氧化氮合酶(NOS)活性的影響。 結(jié)果： (1)Polydatin組大鼠缺血/再灌注后的心臟左室發(fā)展壓(LVDP)、左室壓力上升和下降最大變化速率(+LVdp/dtm

7、ax)的恢復(fù)百分比分別為43.3±8.7％，42.9±14.9％和42.4±21.3％，明顯高于對(duì)照組的22.5±11.2％，23.1±17.3％和24.1±8.5％(P<0.05～0.01)。 (2)Polydatin能明顯減輕缺血/再灌注后心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷。 (3)Polydatin組大鼠缺血/再灌注后心肌SOD活性為965±77U/gprotein，明顯高于對(duì)照組的788±137 U/g protein，而MDA

8、含量則由對(duì)照的2.79±0.37μmol/g protein降低為2.15±0.50μmol/g protein(P<0.05)。 (4)Polydatin組大鼠心肌缺血/再灌注后NO含量為3.58±1.47μmol/gprotein，明顯高于對(duì)照組的2.08±0.71μmol/g protein(P<0.05)。Polydatin組大鼠NOS及cNOS活性分別為1.23±0.34 KU/g protein和0.76±0.35

9、KU/gprotein，明顯高于對(duì)照組的0.85±0.16 KU/g protein和0.38±0.19 KU/gprotein(P<0.05)。 (5)NO合酶抑制劑L-NAME能夠拮抗Polydatin對(duì)缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用。 小結(jié)：Polydatin具有明顯的抗心肌缺血/再灌注損傷作用，此作用主要cNOS產(chǎn)生的NO增加所介導(dǎo)。 ⅡATP敏感性鉀通道和線粒體通透轉(zhuǎn)換孔在白藜蘆醇甙心臟保護(hù)中的作用

10、 目的：探討ATP敏感性鉀通道(KATP)和線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(MPTP)在Polydatin心臟保護(hù)中的作用。 方法：雄性SD大鼠隨機(jī)分為七組：對(duì)照組、Polydatin 25μmol/L組、Polydatin 50μmol/L組、Polydatin 75μmol/L組、格列本脲(Glibenclamide)組、5-羥基癸酸(5-hydroxydecanoate，5-HD)組、蒼術(shù)苷(Atractyloside)組。利用Lan

11、gendom灌注技術(shù)，在離體大鼠心臟觀察不同藥物對(duì)缺血/再灌注后心功能和心肌梗死面積的影響。 結(jié)果： (1)與對(duì)照組相比，Polydatin(25、50、75μmol/L)可濃度依賴(lài)地改善大鼠缺血/再灌注心功能的恢復(fù)。再灌注60分鐘后，Polydatin(50μmol/L)組心臟左室發(fā)展壓(LVDP)、左室壓力上升和下降最大變化速率(±LVdp/dtmax)和冠脈流量(CF)分別為(41.7±9.2)mmHg，(1069

12、.9±77.0)mmHg/s，(-992.8±294.5)mmHg/s和(4.1±1.1)ml/min，明顯高于對(duì)照組的(20.8±12.0)mmHg，(598.3±219.5)mmHg/s，(-506.9±180.5)mmHg/s和(2.4±0.4)ml/min(P<0.05或0.01)；而左室舒張末壓(LVEDP)為61.4±3.2mmHg，明顯低于對(duì)照組的76.2±6.0 mmHg(P<0.01)。 (2)預(yù)先應(yīng)用非特異性

13、ATP敏感性鉀通道(KATP)阻斷劑格列本脲可完全消除Polydatin(50μmol/L)對(duì)缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用；此外，特異性線粒體KATP阻斷劑5-HD能夠大部分阻斷Polydatin(50μmol/L)心功能改善作用。 (3)再灌注初期應(yīng)用線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(MPTP)開(kāi)放劑atractyloside可完全消除Polydatin(50μmol/L)的保護(hù)作用。 (4)Polydatin(50μmol/L)明顯

14、限制缺血/再灌注后心肌梗死面積，此作用可被格列本脲、5-HD和atractyloside所阻斷。 小結(jié)：Polydatin具有明顯的抗心肌缺血/再灌注損傷作用；此作用與KATP，尤其是線粒體KATP開(kāi)放以及抑制MPTP開(kāi)放有關(guān)。 Ⅲ白藜蘆醇甙減少缺血/再灌注誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡 目的：探討Polydatin對(duì)大鼠缺血/再灌注心肌細(xì)胞凋亡的影響及其相關(guān)機(jī)制。 方法：雄性SD大鼠隨機(jī)分為三組：對(duì)照組，缺血/再灌

15、注(I/R)損傷組，Polydatin組。利用Langendorff灌注技術(shù)，使心臟缺血30分鐘再灌注60分鐘，建立離體大鼠心臟缺血/再灌注(I/R)模型。觀測(cè)缺血/再灌注后心肌細(xì)胞凋亡的變化。通過(guò)流式細(xì)胞技術(shù)，測(cè)定心肌Bcl-2和Bax蛋白的表達(dá)。 小結(jié)：Polydatin可減少缺血/再灌注誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞凋亡，可能通過(guò)增加Bcl-2蛋白表達(dá)，減少Bax蛋白表達(dá)所實(shí)現(xiàn)。 Ⅳ白藜蘆醇甙的抗心律失常作用及其電生理學(xué)機(jī)制

16、 目的：探討Polydatin的抗心律失常作用及其電生理學(xué)機(jī)制。 方法：雄性SD大鼠隨機(jī)分為兩組：對(duì)照組，Polydatin組；利用冠脈結(jié)扎/放松方法，建立在體心臟缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)損傷模型，觀察Polydatin對(duì)缺血/再灌注心律失常的影響。并應(yīng)用經(jīng)典玻璃微電極技術(shù)記錄心室乳頭肌動(dòng)作電位。 小結(jié)：Polydatin具有明顯的抗心肌缺血/再灌注心律失常作用；Polyda

17、tin部分通過(guò)KATP，濃度依賴(lài)性地縮短動(dòng)作電位時(shí)程，并抑制部分去極化乳頭肌動(dòng)作電位，此作用可能是Polydatin抗心律失常的電生理學(xué)機(jī)制之一。 結(jié)論： 1.白藜蘆醇甙具有明顯的抗心肌缺血/再灌注損傷作用，此作用可由cNOS產(chǎn)生的NO增加所介導(dǎo)。 2.KATP，尤其是線粒體KATP開(kāi)放以及MPTP開(kāi)放的抑制可能參與白藜蘆醇甙的心臟保護(hù)作用。 3.白藜蘆醇甙可減少缺血/再灌注誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞凋亡，可能通