中藥保護心肌細胞的研究
1 對缺糖缺氧損傷的保護作用 大量實驗研究表明,培養的心肌細胞如缺糖缺氧6小時,則迅速引起細胞內能量耗竭,導致細胞功能受損,LDH等酶溢出,並伴有細胞超微結構損害。研究發現,中藥能有效地對上述損害起保護作用。張家新[1]研究發現:在LDH酶水準顯著高於正常對照組(P<0.01)的缺糖缺氧心肌細胞培養液中,加入玫瑰茄提取液後,培養液中的LDH顯著低於未加藥物的缺糖缺氧組(P<0.05),提示該藥物能較好的對缺糖缺氧損傷起保護作用。陳興堅[2]等將中藥提取物酸棗仁總皂甙分別用兩種濃度(33μg/ml和11μg/ml)加入模型組中,結果發現高濃度組可減輕缺糖缺氧心肌細胞LDH的釋放,低濃度組則沒有這樣的作用,說明該藥對心肌細胞的保護作用存有量效關係。值得一提的是:培養的心肌細胞對不同中藥的濃度反應也有較大差異,杜銳生[3]研究發現,100μg/ml與250μg/ml的三七總皂甙均能減少缺糖缺氧組心肌細胞的LDH與α-羥丁酸脫氫酶(α-HBD)的釋放,但作用以100μg/ml濃度為明顯,250μg/ml的濃度反有減弱的趨勢,提示中藥保護心肌細胞與適宜的濃度相關,過大過小均不能達到最大效應。
有關中藥保護心肌細胞缺糖缺氧損傷機理的研究,近年來也取得了長足的進展。洪行球[4]採用中藥複方何氏心悸方(黨參、五味子、麥冬等)觀察其對細胞內琥珀酸脫氫酶(SDH)活性的影響,該酶是三羧酸迴圈及線粒體氧化磷酸化有關的主要酶。實驗發現,缺糖缺氧組細胞內SDH染色示活性明顯降低,加入該藥抽濾液後可明顯提高SDH的活性,且使細胞搏動恢復,說明何氏心悸方是通過改善心肌細胞內代謝起到保護心肌細胞作用。汪長華[5]等採用電腦技術和SDH染色相結合的方法。將該酶活性量化,並檢測LDH.心肌細胞內總磷酯和總膽固醇含量以及Ca2 —Mg 2 A TP酶活性進行綜合分析發現,大豆磷脂脂質體可抑制心肌細胞培養液中LDH的活性和心肌細胞內SDH的反應性增加,減輕心肌細胞Ca2 —Mg 2 A TP酶活性的降低,提高心肌細胞總磷脂和總膽固醇的含量,說明大豆磷脂脂質體減輕培養心肌細胞缺糖缺氧性損傷,可能與其作用於細胞膜脂質有關。近年來,有關中心肌細胞保護作用機理研究已達到分子水準。杜銳生[3]用同位素標記法研究發現,三七總皂甙可以減少缺糖缺氧心肌細胞DNA合成的降低。王瑋[6∼7]用精製血府膠囊(柴胡、赤芍、紅花、桃仁等)取藥給兔灌胃後,心臟采血,分離含藥血清,研究其對缺糖缺氧心肌細胞的保護作用,發現該藥可以提高缺糖缺氧心肌細胞的3H—urid(尿嘧啶核苷)及3H—Leu(亮氦酸)的摻入率,提示中藥能夠減輕缺糖缺氧心肌細胞的DNA、RNA、蛋白質等大分子物質的合成,起到保護心肌細胞的作用。王瑋進一步研究顯示,該藥能夠改善心肌細胞-氧化氦合成酶(NOS)基因的表達,可能亦是精製血府膠囊保護心肌細胞的重要機理之一。
心肌細胞超微結構的研究,進一步對中藥保護心肌細胞提供形態學依據。陳家暢[8—10]發現缺糖缺氧6小時的心肌細胞核畸形,染色體邊緣濃縮,線粒體腫脹,脊消失,甚至出現空泡變性,此外,肌原結構破壞,有些區域偶見Z膜和A帶,I帶模糊不清或消失。有些肌原纖維有斷裂和破碎,分別加用黃芪、當歸,當歸養血湯等後,大部分細胞核正常、染色質均一,肌原纖維內粗細肌絲排列整齊,Z膜、A帶和I帶清楚。局部未見肌原纖維斷裂破碎,說明上述中藥有較好的抗心肌細胞缺糖缺氧損傷作用。金花淑[11]發現,熊膽能夠明顯恢復缺糖缺氧心肌細胞的核畸形、線粒體及肌漿網腫脹,並與對照組比較,糖元增加,分佈均勻。另外,中藥對缺氧再給氧對心肌細胞結構性損傷也有很好的保護作用。萬華印[12]發現:正常細胞超微結構清晰,缺氧15分鐘心肌細胞結構基本正常,僅偶見線粒體脊變平、消失,而缺氧複氧組心肌線粒體損傷明顯,腫脹、脊溶解消失,並可見緻密體,A帶和I帶消失。加入酸棗仁皂甙組及SOD組細胞超微結構明顯改善,僅見部分線粒體腫脹,肌原纖維排列整齊,A帶、I帶清晰可見。提示:酸棗仁總皂甙有明顯的抗缺氧複氧損傷作用。
2 對缺氧再給氧損傷的保護作用 現代病理生理學研究提示:缺氧再給氧損傷主要表現在自由基損傷及鈣超載兩 個方面。參照Laurse[13]法建立心肌細胞缺氧再給氧損傷模型。萬華印[14]發現:缺氧再給氧時,心肌細胞內超氧化構歧化酶(SOD)活性降低,過氧化產物丙二醛(MDA)升高,細胞膜脂質流動性下降,酸棗仁總皂甙能夠劑量依賴地顯著降低缺氧再給氧心肌細胞MDA的含量。提高SOD活性。增加細胞膜流動性。說明其具有抗自由損傷的作用。楊世傑[15]研究外源性自由基損傷黃嘌呤一次黃嘌呤氧化酶(x-xo)系統,損傷的心肌細胞,發現損傷後細胞起搏比例明顯降低,電參數(動作電位幅度、超射、閾電位及最大除極速度)等均變小,呈膜損傷改變,加入西洋參莖葉皂甙後細胞起搏比例及電參數與正常組對比改變不明顯,說明該藥有抗外源性自由基損傷的作用。在眾多抗自由基損傷中藥中,人參的研究尤為深入。鐘國贛[16]應用電子自旋共振法(ESR)檢測人參各組份抗外源性自由基損傷(x-xo系統)時,心肌細胞內自由基的含量,發現11種人參皂戒單體中,有8種單體(Rg1、Rb1、Re、Rb2、RL、Rg2、Rb3、Rk1)可使心肌細胞內自由基明顯少於對照組,有一種單體Rd對自由基含量無明顯影響,另二組單體Rf、R0使細胞內自由基數量明顯高於對照組。提示:人參皂甙淨效應有良好的抗自由基損傷作用,但不同組份可出現效應迥異。作者認為,這主要取決於與甙元相連的糖基鏈,其中達瑪烷型四環三萜被認為是抗自由基作用最主要的甙元基團。
鈣離子超載是缺氧再給氧損傷的又一病理生理過程。唐景榮[17]應用同位素 45Ca示蹤法,發現50—400μg/ml丹皮磺酸鈉能夠顯著地抑制正常及受損心肌細胞內鈣攝取量,並使心肌細胞膜唾液酸(SA)含量恢復正常,後者是維持心肌細胞正常Na —Ca2 交換的主要陰離子成份,提示鈣阻滯是該藥保護心肌細胞的機理之一。該作者的另一項研究[18]證實丹皮酚有同樣的作用,且可以降低過氧化酯質LP水準。戰術[19∼20]採用微電極細胞動作電位分析,發現刺五加莖葉皂甙單體Sb(200μg/ml)和SC1(50—80μg/ml)可使心肌細胞動作電位波幅、波寬、閾電位、最大舒張電位、最大除極速度均減低,類似于尼莫地平的電生理效應,可見Sb、SC1的心肌細胞保護作用是其鈣離子阻滯所致。應用相同的方法,齊暉[21]驗證了大豆皂甙的鈣離子阻滯作用。近年來,應用膜片鉗技術成功地觀察到心肌細胞膜上不同離子電流進行離子通道的研究。鐘國贛[22]應用該技術確證了人參二醇組、人參三醇組單體有鈣通道阻滯作用,表現為鈣離子通道的開放時間及開放頻率減少。進一步研究人參皂甙單體Rh1等,結論基本相同,表明人參保護心肌細胞的另一可能機理為鈣阻滯。 3 對病毒、化療藥物損傷的保護作用
郭祺[23]應用 45Ca示蹤發現,黃芪能夠減輕柯薩其病毒B3(CB3)感染心肌細胞的繼發性鈣超載,並對細胞內病毒的RNA複製具有抑制作用。崔燕崗[24]研究證實:牛磺酸可保護CB3病毒感染的心肌細胞,其作用可能與Ca2 阻滯有關。近年來,中藥複方製劑抗病毒感染也出現了可喜的苗頭,崔新穎[25]發現心肌寧可明顯抑制CB3吸附細胞表面,並直接滅活病毒,為臨床中藥抗病毒性心肌損傷提供可靠的實驗依據。 葉丹[26]在臨床中觀察到,生脈散可以減輕化療病人的心肌受損,但在培養的心肌細胞實驗中並未發現生脈散有直接心肌細胞保護作用。提示中藥抗化療損傷心肌作用,體液因素不可忽視。
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