利心丸对小鼠缺氧耐受的影响及机理
作者:王志峰,饶彬,梁菠,苏际元,陈春晖,唐水珍,梁杰珍,王强,黄惠英,梁志锋,林军
【摘要】 目的 研究利心丸对小鼠缺氧耐受的影响并初步探讨其机理。方法 小鼠随机分生理盐水(每天20g/kg)组、心得安(每天0.16g/kg)组、利心丸高剂量(每天5g/kg)和低剂量(每天1g/kg)组,连续给药5天并于末次给药1h后测定小鼠缺氧耐受能力以及血清乙酰胆碱酯酶(T-ChE)和总抗氧化能力(T-AOC)。结果 利心丸低剂量组耗氧率和心得安组均较生理盐水组显著降低(P<0.05或0.01);心得安组T-ChE活性较生理盐水组显著增高(P<0.01);心得安组和利心丸高剂量组T-AOC均较生理盐水组显著增高(P均<0.01)。结论 利心丸低剂量能提高小鼠抗常压的缺氧耐受能力,可能与提高机体总抗氧化能力有关。
【关键词】 利心丸;缺氧;心得安;小鼠;动物,实验
Abstract: Objective To investigate the effects and mechanisms of Lixin Wan (LXW) on the ability of anti-anoxia in mice. Methods The mice were randomly divided into four groups:normal saline (20g/kg daily) control group,propanolol (0.16g/kg daily) group,high dose LXW (5g/kg daily) group and low dose LXW (1g/kg daily) group.The mice were given medicine for 5 days and then the oxygen consumption rate (OCR) were measured after intragastric administration for one hour at the last day and the serum activity of T-ChE and T-AOC were also detected. Results In comparison with the saline control group,the OCR in low dose LXW group and propanolol group decreased significantly (P<0.01 or 0.05).The T-ChE activity in propanolol group elevated more significantly than normal saline group (P<0.01).Compared to normal saline group,the T-AOC in propanolol group and high dose LXW group elevated more significantly (P<0.01). Conclusion Low dose LXW can improve the ability of anti-anoxia in mice at normal pressure,it maybe associated with the up-regulating ability of total antioxygen capacity.
Key words: Lixin Wan;anoxia;propanolol;mice;animals,laboratory
利心丸具有补心安神作用,临床主要用于风湿性心脏病、心力衰竭等疾病,可能与降低心脏负荷,降低组织耗氧,也可能与提高耐缺氧能力有关,但目前较少见有相关报道。为进一步探究利心丸能否降低机体耗氧率从而提高抗缺氧能力及其可能机理,我们拟做本实验,为利心丸的临床应用提供实验和理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物 昆明种小鼠52只,体重20±2g,雌雄各半,由广西医科大学动物实验中心提供,合格证号:SCXK桂2003-0003。动物饲养在生理教研室动物室。
1.2 器械和药品 欣络达牌利心丸(浓缩水丸),批号:20060301-F21,吉林济邦药业有限公司;盐酸普萘洛尔(心得安)片,批号:20060701,湖北华中药业有限公司;乙酰胆碱酯酶(T-ChE)测定试剂盒(批号:20060828)和总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒(批号:20060831),均为南京建成生物工程研究所生产。722s分光光度计等实验设备均由药理实验室提供,整套缺氧耐受实验装置由实验生理实验室提供。
1.3 实验方法 小鼠共52只随机分四组,利心丸高剂量组按6g研磨成细末用生理盐水稀释成24ml混悬液,浓度为25g/100ml,低剂量组按3g研磨成细末用生理盐水稀释成60ml混悬液,浓度为5g/100ml,盐酸普萘洛尔片按每320mg研磨成细末用生理盐水稀释成20ml混悬液,浓度为1.6g/100ml,正常对照组灌等量生理盐水,于每天上午空腹给药1次(用时摇匀),按每10g体重灌胃0.2ml,连续5天;参照文献[1]做常压缺氧耐受实验(室温25℃),耗氧率(ml/s·g-1);断头采血以3000r/min,离心5min取血清按试剂盒说明书操作,用722s分光光度计测定各管OD值,再按公式计算T-ChE和T-AOC。
1.4 数据处理与统计 数据结果以x±s表示,进行均数比较t检验。统计软件为《医学百科全书·医学统计学》统计软件包 PEMS 2.1。耗氧率计算公式为:耗氧率(ml/s·g-1)=耗氧量(ml)/体重(g)/存活时间(s)。
2 结果
小鼠在缺氧瓶中由初始躁动,活动频繁逐渐转入少动,呼吸困难和紫绀,最后不动,呼吸停止死亡。
2.1 小鼠缺氧耐受实验结果记录 实验结果显示,利心丸低剂量组和心得安组耗氧率均比生理盐水组低(P<0.01或0.05),利心丸高剂量组耗氧率有降低趋势但与生理盐水组相比差异无显著性(P>0.05),利心丸高、低剂量组与心得安对照组相比差异亦无显著性(P均>0.05),见表1。
表1 利心丸对小鼠常压缺氧下缺氧耐受的影响(略)
与生理盐水组比较,a:t=2.18,P<0.05;b:t=3.53,P<0.01;c:t=1.18,P>0.05;与心得安组比较,d:t=1.7,e:t=1.02,P均>0.05
2.2 血清T-ChE活性和T-AOC测定结果 心得安组T-ChE明显比生理盐水组高(P<0.01),而利心丸高剂量组略高但差异无显著性(P>0.05),利心丸高剂量组和心得安组T-AOC均显著增高(P均<0.01),见表2。
表2 利心丸对小鼠常压缺氧后T-ChE活性和T-AOC的影响(略)
与生理盐水组比较,a:t=4.09,P<0.01;b:t=0.68,P>0.05;c:t=8.96,d:t=4.07,P均<0.01;与心得安组比较,e:t=2.69,P<0.05;f:t=1.46,P>0.05(注:由于基金经费短缺,没有测试利心丸低剂量组血清T-ChE和T-AOC)
3 讨论
缺氧耐受试验主要反映机体特别是大脑与心脏等重要器官的耐缺氧能力,与机体的代谢水平及抗氧化系统功能有关。由于人体内有一整套完整的抗氧化酶系统,如抗氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化酶、谷胱甘肽-S转硫酶等,正常情况下,机体新陈代谢过程中氧自由基不断产生同时也不断被体内抗氧化系统清除,使机体氧化与抗氧化保持动态平衡,这一系统的完整与含量对自由基的清除和健康起保障作用,如果自由基产生过量,体内抗氧化酶活性减弱,或维生素、谷胱苷肽等抗氧化剂含量降低,都会破坏这种动态平衡,过量氧自由基可分解细胞外液基质中的透明质酸,使细胞膜磷脂骨架的多不饱和脂酸过氧化,损害细胞膜,影响RNA和DNA的结构与功能,导致蛋白质的氧化与交联等,从而影响人体正常代谢,导致疾病发生和机体衰老[2]。T-AOC是体内重要的抗氧化系统,它能制约和清除机体产生过多的自由基,防止细胞受损,维持细胞正常功能[3]。T-AOC的提高可增强机体缺氧耐受能力,测定血清T-AOC就是对机体抗氧化系统的间接反映。利心丸主要的成分为貂心、茯苓、地黄、天冬、防己、牡丹皮、琥珀和朱砂等,组方所含茯苓多糖具有促进造血、提高红细胞数量、增加血清中SOD活性,降低MDA含量,增强抗氧化损伤和抗衰老能力;同时,茯苓多糖具有催眠作用,能降低代谢率。茯苓素能拮抗醛固酮受体,促进尿排出,加强排泄并减轻体重[4];地黄寡糖可促进骨髓红系母细胞的增殖,增加红细胞数及血红蛋白含量,利于携氧,增加组织氧供;地黄煎剂含有钙拮抗物,延缓缺血组织“钙超载”,提高大脑缺氧耐受力;地黄具有一定镇静作用,能降低代谢率,减少氧耗量;熟地能明显提高衰老模型小鼠脑组织中NOS和SOD活性,使NO含量增加,LPO含量明显降低,能增加小鼠心肌营养性血流量,抑制脂质过氧化,对缺氧有保护作用;生地能增加血中谷胱甘肽过氧化酶活性,抑制脂质过氧化,具有一定抗氧化作用[5]。天冬提取液可显著提高抗氧化酶和Na+-K+ ATP酶活性,提高衰老小鼠脑SOD、NOS的活性,提高NO含量,降低LPO含量,降低衰老小鼠脑、肝和血浆中MDA等自由基代谢产物生成,显著增加小鼠耐缺氧时间,提高小鼠对抗应激反应的能力,可能与其富含大量氨基酸(尤其是天门冬氨酸)、维生素C、维生素E、胡萝卜素及天门冬多糖ACP1等抗氧化营养物质和作为SOD、GSH-Px等自由基清除酶活性中心的微量元素锌、硒等有关[6]。丹皮酚具有镇静、催眠、抗惊厥、增强免疫、抗氧化、抗钙超载所致细胞损伤等作用,对脑、肾、心等重要器官缺血再灌注损伤有保护作用,与其降低MDA含量和增加SOD活性,减轻脂质过氧化及LDL的氧化修饰,从而增加内源性氧自由基的清除率,防止细胞损伤有关[7]。防己碱是一种慢钙通道(L型)阻滞剂和钙调蛋白抑制剂[8],拮抗钙离子直接扩张冠状动脉,增加心肌血流量,直接扩血管减轻心脏前后负荷,从而降低了心肌氧耗量。防己碱能减少细胞产生羟自由基和氧自由基,抑制超氧阴离子产生,增加缺血脑组织中SOD含量,减少MDA含量,对组织细胞有明显的抗自由基氧化损伤作用,朱砂和琥珀都有镇静等作用。本实验结果显示利心丸组耗氧率降低、总抗氧化能力明显提高,与组方中各味药物有效成分共同作用,通过镇静降低氧耗和代谢率,通过增强造血功能增加组织氧供,抑制体内氧自由基的生成或加速其清除或增强机体抗氧化能力等方面发挥抗缺氧作用。至于高剂量组耗氧率有降低趋势但与生理盐水组相比差异无显著性,可能与药物高浓度下产生某些相反作用或抑制有关;T-ChE升高但差异有显著性就可能是该复方药作用途径不像心得安主要是通过影响自主神经功能,间接通过影响Ach底物诱导T-ChE活性增高。总之,利心丸复方成分多样,作用复杂,详细机理有待进一步深入研究。
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