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病学及实验室研究显示,东亚人心血管病的发病率和死亡率均明显低于西方人,认为与亚洲人大豆摄入量高有关。大豆异黄酮是大豆的主要有效成分,主要为金雀异黄素和大豆甙元。关于大豆异黄酮对心血管病作用的研究主要集中在其改善动脉粥样硬化和冠心病进程方面。文献报道,金雀异黄素具有抗血管重构的作用,也能影响豚鼠离体心肌细胞兴奋收缩偶联。心室重构在充血性心力衰竭(CHF)的发展过程中起着非常重要的作用,已成为CHF长期预后的一项重要判断指标和治疗靶点。而大豆异黄酮抗心室重构作用及金雀异黄素对AngII所致体外培养的新生大鼠心肌成纤维细胞增殖、胶原蛋白分泌和心肌细胞活力的影响尚未见报道。
本实验观察了大豆异黄酮对慢性心肌梗死大鼠梗死范围、心室重构、血流动力学的影响;对急性心肌梗死大鼠梗死范围、血流动力学、血清酶活力及血清丙二醛含量的影响;进一步在体外培养的新生大鼠心肌成纤维细胞和心肌细胞观察了金雀异黄素对正常及血管紧张素II作用下的心肌成纤维细胞增殖、胶原蛋白分泌和心肌细胞活力的影响。
一.大鼠心肌梗死后给予大豆异黄酮对心室重构的影响
目的:观察大豆异黄酮对慢性心肌梗死大鼠梗死范围、心室重构和血流动力学的影响。方法:雄性SD大鼠,结扎冠状动脉左前降支,造成心肌梗死。实验分为6组:假手术组,心肌梗死模型组,卡托普利组,大豆异黄酮低、中、高剂量组。在结扎冠状动脉后3h开始,分别灌胃给予O.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na),0.5%CMC-Na,卡托普利50mg·kg-1,大豆异黄酮30,90和270mg·kg-1,每天给药1次,连续给药35d。给药容积均为10mL·kg一。最后一次给药后24h,经右颈总动脉逆行插管入左心室,记录左心室内压图形,通过SMUP-PC型生物信号处理系统分析测定心率(HR)、左室舒张末期压(LVEDP)、左室收缩压峰值(Peak)、左室压最大上升速率/下降速率(±dp/dtmax)和心肌最大缩短速率(Vmax)。处死大鼠,取心脏,测定全心室重量和体重比(TVW/BW)。制作大鼠心脏切片,用天狼猩红染色,在图像分析系统下测量梗死范围(IS1、左心室内径(LVD)、室间隔厚度(ST),心肌间质胶原容积系数(ICVF)和血管周围胶原容积系数(PCVF)。结果:卡托普利组,大豆异黄酮90mg·kg-I和270mg·kg-1组大鼠的梗死范围分别是(31士s4)%,(32±3)%和(31士5)%,均显著小于心肌梗死模型组大鼠[(38.9士2.9)%,P<0.01]。心肌梗死模型组大鼠的TVW/BW,LVD,ICVF和PCVF均比假手术组明显增加(P<0.01),而ST显著减小(P<0.01)。增加的TVW/BW,LVD,ICVF和PCVF可由卡托普利,大豆异黄酮90mg·kg-1和270mg·kg1明显减少[P<0.01,P<0.05(SI90mg.kg-1组的LVD)。给予卡托普利,大豆异黄酮90mg·kg-I和270mg·kg-1也可增加ST(P<0.01)。结扎LAD后,大鼠的Peak,±ap/atm觚和Vmax明显降低(P<0.01),而LVEDP明显升高(P<0.01),给予卡托普利,大豆异黄酮90mg·kg-I和270mg·kg-I可升高Peak,±ap/dtm戕和Vmax(P0.05)。AngII组的CFb存活率、CFb培养上清液中胶原蛋白含量和CM的OD值分别为(142.0-a=5.1)%,(43+3)gg-mL1和0.495~0.033,均显著高于空白对照组[100%,(24.0-a:1.9)[tg.mL-I和(0.360~0.028),P<0.01]。与DMSO组相比,金雀异黄素100gm01.L~组的CFb存活率、CFb培养上清液中胶原蛋白含量和CM的OD值显著降低(P<0.01)。与AngII组相比,金雀异黄素100gm01.L1与AngIIO.1gm01.L1共同孵育后,CFb存活率、CFb培养上清液中胶原蛋白含量和CM的OD值明显降低(P<0.01)。
结论:本试验首次发现大豆异黄酮90mg·kg-1,270mg·kg1,每天一次,连续给药35天,能够缩小慢性心肌梗死大鼠的梗死范围,减轻心室重构,改善心脏的收缩和舒张功能。预先给予大豆异黄酮90mg·kg-1,270mg·kg-1,每天一次,连续给药8天,能够缩小急性心肌梗死大鼠的梗死范围,降低血清CK和LDH活力和MDA含量,提高血清SOD活力,改善心脏的收缩和舒张功能。在体外培养的新生大鼠心肌成纤维细胞和心肌细胞上,首次发现,金雀异黄素1001am01.Lq不仅能够抑制体外培养的正常CFb增殖、胶原蛋白分泌和CM活力,还能抑制由AngIIO.1gm01.L1所引起的体外培养CFb增殖、胶原蛋白分泌和CM活力的增加。