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针刺预处理对缺血再灌注高脂血大鼠心肌组织结构及血清SOD、MDA含量的影响

2012-01-31孙忠人

针灸临床杂志 2012年6期
关键词:膻中高脂血症自由基

常 江,孙忠人

(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)

针刺预处理对缺血再灌注高脂血大鼠心肌组织结构及血清SOD、MDA含量的影响

常 江,孙忠人△

(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)

目的:探讨针刺预处理对缺血再灌注大鼠心肌组织结构及血清SOD、MDA水平的影响。方法:高脂饮食喂养大鼠,用“推管法”制作心肌缺血再灌注大鼠动物模型,采用HE染色技术检测心肌组织结构,检测大鼠血清中SOD活性、MDA含量变化。结果:针刺预处理组大鼠较缺血再灌注组心脏组织病理改变明显减轻,SOD活性明显增加、MDA含量明显减低(P<0.05或P<0.01)。结论:针刺预处理能有效的抑制缺血再灌注高脂血症大鼠心脏组织的病理改变、清除氧自由基,是减轻缺血再灌注对心肌损伤的可能机制。

针刺预处理;高脂血症;心肌缺血再灌注

心脏的缺血性改变已成为世界范围内致病致死的主要原因之一,高脂血症是其发生的重要危险因素。缺血预处理方法的提出使此类疾病的治疗方法进行了优化,为缺血再灌注损伤的防治提供了新思想。针刺预处理,是中医的“治未病”理论和缺血预处理的中西医结合,实验研究[1]也证实针刺预处理对心肌缺血再灌注治疗作用明显。本实验通过针刺预处理对高脂血症大鼠心肌缺血再灌注血清SOD活性、MDA含量的影响,深入研究并探讨针刺预处理对高脂血症大鼠心肌缺血再灌注心脏结构损伤可塑性的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选择2月龄健康SD雄性大鼠,购于黑龙江中医药大学实验动物中心。正常饲养1周,后给予大鼠高脂饮食,共饲养28天,入选标准:血脂检测(TC、TG、HDL、LDL),以结果高出普食组健康雄性SD大鼠3倍为指标入选。选取合格大鼠24只。

1.2 实验分组

将高脂血症大鼠24只,随机分为4组,每组6只。分组处理如下:假手术组:仅暴露其心脏,不作处理;缺血再灌注组(IR组):大鼠开胸后结扎缺血20 min,然后灌注40 min;缺血预处理组(IP组):大鼠开胸后结扎缺血5 min,然后灌注5 min,重复此操作2次用时20 min,再结扎缺血20 min,然后灌注40 min;针刺预处理组(针刺组):针刺大鼠双侧内关、膻中穴共7天,每天1次,每次20 min。除针刺预处理组外其他3组,每天捆绑1次,共7天,每次20 min。

1.3 试剂与仪器

SOD、MDA试剂盒(南京建成生物),LEICARM2145型石蜡切片机,BH2型OLYMPUS显微镜。

1.4 方法

1.4.1 造模方法 在体心肌缺血再灌注损伤模型:腹腔注射10%水合氯醛(0.4 mL/100 g)进行麻醉,捆绑动物,手术台上仰卧、固定,将电极接于四肢,记录动物心电图。在颈部除毛后剪长约2.5 cm的小口暴露气管,气管插管,呼吸机辅助呼吸,呼气、吸气之比为2∶1,频率为70~80次/min,潮气量为1~1.5 ml/ 100 g。沿胸骨左缘约0.5 cm处剪断第3、4肋骨,以胸骨左缘第3、4肋为处理点,剪断肋骨以暴露胸腔。左冠状动脉下用无损伤缝合针缝针,穿入胶管使用推管法造成缺血再灌注处理。观察左室前壁发绀,向外膨胀同时发生心电图S-T段改变为缺血的标志。假手术模型:方法同上,开胸后不进行结扎处理,关胸。其余组按以上方法进行相应处理。

1.4.2 取材及标本制备 各组动物模型成功建立后,将动物麻醉,仰卧固定于手术台上,剪开胸壁暴露心脏,立即作左心室插管,取血测定血清SOD、MDA含量。然后用生理盐水灌注,剪开右心房,同时打开腹腔暴露肝脏,至肝脏变白,约灌注20 min,再用4%多聚甲醛/0.1%DEPC灌流固定约40 min,取心脏组织浸入固定液中,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,5 μm片厚连续切片,HE染色后光镜观察组织病理学变化。

1.4.3 指标检测 心肌病理组织变化:HE染色后光镜观察组织病理学变化。血清SOD、MDA含量的检测:SOD活力和MDA含量参照试剂盒说明的方法进行操作。

1.4.4 统计学处理 应用SPSS17.0软件进行数据分析,计量资料用±s表示,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 心肌HE染色结果

HE见假手术组:心肌纤维排列整齐,形态完整,胞浆丰富,胞核饱满,核仁及细胞边界清晰、染色均匀,细胞核位于肌纤维中央,心肌间质和心肌未见异常,见封三彩图1。缺血再灌注组:有明显的组织损伤,可见毛细血管扩张充血,纤维肿胀,胞核浓缩,核仁不清,少数的心肌纤维出现断裂、破坏,局部出现较多炎性细胞浸润,见封三彩图2。缺血预处理组:见内层心肌片状纤维嗜伊红染浓染及毛细血管扩张充血,病态较缺血再灌注组减轻,见封三彩图3。针刺预处理组:可见毛细血管充血,纤维肿胀,但其范围较缺血再灌注组明显缩小,少数心肌纤维胞浆嗜伊红浓染,胞核浓缩,心肌纤维排列较整齐,未见明显肌纤维断裂,见封三彩图4。

2.2 大鼠血清SOD、MDA含量的变化

SOD活性值和MDA含量值缺血再灌注组(IR组)与假手术组比较差异有非常显著意义(P<0.01),针刺预处理组(针刺组)与缺血再灌注组(IR组)比较差异有非常显著意义(P<0.01),缺血预处理组(IR组)与缺血再灌注组(IR组)比较有非常显著意义(P<0.01),针刺预处理组与缺血预处理组(IR组)比较有显著差异。见表1。

表1 大鼠血清SOD活性、MDA含量值(±s)

表1 大鼠血清SOD活性、MDA含量值(±s)

注:与假手术组同时相点比较,①P<0.01;与IR组同时相点比较,②P<0.01;与IP组同时相点比较,④P<0.01,⑤P<0.05。

组别 例数 SOD活力(U/mgprot) MDA含量(nmol/mgprot)假手术组6 80.69±2.49 11.78±0.76 IR组 6 71.50±1.33① 22.99±2.46①IP组 6 77.18±2.27② 15.13±1.52②针刺组 6 79.49±1.66④② 13.93±1.35⑤②

3 讨论

研究表明[2]高脂血症是心血管疾病发生的重要病理基础,与冠状动脉粥样硬化的发生密切相关,进而导致心肌缺血的发生。其相关机制与增加血液粘稠度使局部凝血机制亢进有关,在损伤血管机构的基础上使相应血管供应区组织缺血,导致组织结构损伤。本实验研究表明高脂血症大鼠心肌缺血再灌注后组织病理变化显著,出现了明显的组织损伤及炎性反应。

现代研究认为[3~6],氧自由基的产生是引起心肌缺血再灌注损伤的主要因素,在心脏缺血时能量代谢障碍,细胞功能及结构受损,与氧反应产生大量的氧自由基,又因缺血心肌清除自由基的酶类的能力及含量均降低,使其大量堆积,而损伤细胞,使胶质和透明质酸崩溃,使膜磷质结构的多价不饱和脂肪酸过氧化而使细胞受损。因此抑制氧自由基的产生可预防和减轻此类反应。SOD是心肌内重要的抗氧化酶,作用是清除氧自由基,MDA是氧自由基脂质过氧化的最终产物,反应了心肌损伤的程度[7]。本实验结果显示通过针刺预处理能有效地改善高脂血症大鼠缺血再灌注引起的心肌组织的损伤程度,并且能够明显的降低MDA的含量,增加SOD的活性,减轻了氧自由基对心肌细胞的损伤作用。为临床治疗心脏缺血性疾病提供了新的理论依据,有利于优化临床治疗方案。

祖国医学将心肌缺血性损伤的临床表现归属于“胸痹”、“厥心痛”、“真心痛”等范畴。对于其治疗方法,《灵枢·脉经》篇云:“手心主之别,名曰内关。去腕二寸,出于两筋之间,别走少阳,循经上系心包,络心系。心系实则痛,虚则为烦心,取之两筋间也”,说明了内关穴对心脏疾病的治疗作用。现代研究[8]也证明针刺内关穴能有效的改善冠心病患者心功能,减少氧自由基的生成,对心肌能量代谢障碍有改善作用。膻中属任脉,为气会。《医贯》云:“心之下有心包络,即膻中也,象如仰盂,心即居其中”,膻中为心主之宫城。针刺膻中穴使气行则血行,改善因血瘀而引起的高脂血症致心肌缺血性改变。

综上所述,心肌缺血再灌注后对心肌细胞产生明显的损伤,诱发炎症反应,使心脏结构发生改变,进而使其功能产生障碍。高脂血症是产生此类损伤的危险因素,由此而产生的一系列相关的改变,如血液粘稠度增加、血管壁结构的改变等,使它成为了致病的敏感因素。SOD活性和MDA含量的改变也间接的证明氧自由基的产生与消除是导致心脏缺血性改变的可能诱发机制。本实验证明,针刺内关穴、膻中穴进行预处理能有效的使高脂血症大鼠心肌缺血再灌注后SOD活性增加,MDA含量减少,对心肌因缺血使结构损伤具有明显的预防及可塑作用,是中医“治未病”思想的体现。

[1]李春磊,孙忠人,宋春燕,等.针刺预处对心肌缺血大鼠血清SOD、MDA水平的影响[J].针灸临床杂志,2006,22(6):46-47

[2]陈伟平,毛童俊,樊林,等.紫心甘薯对高脂血症大鼠脂质代谢及氧化应激的影响[J].浙江大学学报(医学版),2011,20(4):32-35

[3]李应东,赵信科,刘凯.当归红芪超滤物对急性心肌梗死大鼠SOD、MDA、LDH1及HSP70的影响[J].中华中医药杂志,2011,26(10):2430-2433

[4]杨建东,李广峰,王静成,等.甲泼尼龙对脊髓损伤大鼠氧自由基的影响[J].中华实用诊断与治疗杂志,2011,25(10):979-983

[5]马丕勇,李佳彧,杨萍.曲美他嗪对缺血性心力衰竭大鼠心脏功能与氧自由基代谢的影响[J].中华实验诊断学,2011,15(4):614-616

[6]艾伟,孔维佳.氧自由基对豚鼠耳蜗微血管内皮细胞凋亡的影响及其机制[J].华中科技大学学报(医学版),2009,38(3):359-363

[7]张红星,周利,黄国付,等.电针刺激内关穴对心肌缺血再灌注损伤家兔心肌细胞凋亡调控基因的影响[J].中华物理医学与康复杂志,2007,29(1):13-16

[8]王一茗,孙忠人.艾灸预处理对心肌缺血高血脂症大鼠心肌RyR2mRNA的影响[J].中华中医药杂志,2011,26(5):1164-1167

Changes of Organizational Structure of Myocardium and SOD,MDA content in Model Rats with Ischemic Reperfusion Injury and Hyperlipemia by Acupuncture Preconditioning

CHANG Jiang,SUN Zhong-ren△
(Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin150040,China)

Objective:To explore the changes of organization structure of cardiac muscle and SOD,MDA content in model rats with ischemic reperfusion injury hyperlipemia by acupuncture preconditioning.Methods:Establish ischemia reperfusion injury model rats by pushing tube.HE staining technique was used to examine the change of organization structure of myocadium.The SOD,MDA content was determined.Results:In comparison with IR group,the pathologic changes of organization structure of myocardium in Acupuncture Preconditioning group decreased more significantly,the SOD content increased more markedly,the MDA content decreased more markedly(P<0.05 or P<0.01).Conclusion:Acupuncture preconditioning can effectively cause the inhibition of the pathologic changes of organization structure of myocardium and clean out oxyradical,which may be the mechanism that acupuncture preconditioning reduces the injury of ischemic reperfusion.

Acupuncture preconditioning;Hyperlipemia;Myocardial ischemia reperfusion

R246.1

A

1005-0779(2012)006-0056-03

常江(1984-),男,2009级针灸推拿专业硕士研究生。

△通讯作者:孙忠人(1960-),男,教授,博士研究生导师,研究方向:针刺治疗心脑血管疾病。

2011-11-04

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