人参皂苷Rb1改善自噬流抗离体大鼠心脏心肌缺血再灌注损伤

李洋; 姜永良; 陆地; 董川书; 普俞维; 杨萍; 孙林

doi:10.16098/j.issn.0529-1356.2020.02.019

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解剖学报 ›› 2020, Vol. 51 ›› Issue (2) : 265-272. DOI: 10.16098/j.issn.0529-1356.2020.02.019

组织学胚胎学发育生物学

人参皂苷Rb1改善自噬流抗离体大鼠心脏心肌缺血再灌注损伤

李洋¹ 姜永良² 陆地³ 董川书¹ 普俞维² 杨萍^1* 孙林^2*

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Ginsenoside Rb1 improving autophagic flux against myocardial ischemia reperfusion injury in isolatedheart of rat

LI Yang¹ JIANG Yong-liang² LU Di³ DONG Chuan-shu¹PU Yu-wei² YANG Ping^1* SUN Lin^2*

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摘要

目的通过Langendorff系统构建离体大鼠心肌缺血/再灌注 (I/R) 损伤模型，探讨人参皂苷Rb1对心肌I/R损伤的保护作用及机制。方法选取健康成年雄性SD大鼠60只，随机分为假手术组、I/R组和人参皂苷Rb1 (1、5、10和20 μmol/L) 预处理组，每组10只。大鼠开胸、结扎主动脉后，取出心脏置于Langendorff系统进行灌流，按照分组情况构建相应模型。采用Lab Chart电生理系统检测心率(HR)、左心室发展压 (LVDP)、左室压上升/下降最大速率 (±dp/dtmax) 等相关心功能指标；采用TTC染色法检测心肌梗死面积；采用Western blotting检测Beclin 1、LC3、p62和Lamp 2表达情况；采用免疫组织化学法检测Beclin 1表达情况。结果人参皂苷Rb1 (1、5、10和20 μmol/L) 改善由I/R损伤导致的LVDP 和±dp/dtmax 的下降，减少心肌梗死面积，其中10 μmol/L浓度人参皂苷Rb1对心功能保护作用最显著(P<0.05)。Beclin 1在I/R组心肌细胞胞质中阳性表达率显著增高，加入人参皂苷Rb1 (10 μmol/L) 后表达量减少(P<0.05)。与sham组相比，在I/R组发现自噬流受损: 自噬相关蛋白Beclin 1、LC3和p62表达水平升高，Lamp 2表达水平下调(P<0.05)。加入人参皂苷Rb1 (10 μmol/L) 后上述蛋白的调控作用被反转，自噬流通畅 (P<0.05)。结论人参皂苷Rb1预处理通过改善自噬流受损发挥抗大鼠离体心肌I/R损伤的保护作用，其中以10 μmol/L浓度的人参皂苷Rb1保护作用最好。

Abstract

Objective To explore the protective effect of ginsenoside Rb1 on the myocardial ischemia/reperfusion(I/R) injury in rats in vitro. Methods Totally 60 adult male SD rats were randomly divided into 6 groups：sham group，I/R group，ginsenosde Rb1 pretreatment groups(at the doses of 1 μmol/L，5 μmol/L，10 μmol/L and 20 μmol/L，respectively), 10 in each group. The Langendorff perfusion system was used to establish I/R model. The Lab Chart electrophysiological system was used to monitor real-time heart function by monitoring heart rate (HR)，left ventricular development pressure (LVDP) and left ventricular development pressure (±dp/dtmax). TTC staining method was used to measure myocardial infarct size. The Western blotting were used to assay Beclin 1，LC3，p62 and Lamp 2 expression，respectively. The immunohistochemistry were used to assay Beclin 1 expression. Results Ginsenoside Rbl of all the four different concent rations improved the decrease of LVDP and±dp/dtmax arising from myocardial I/R injury. Meanwhile，ginsenoside Rbl significantly decreased the area of cardial infarction.Ginsenoside Rb1 (10 μmol/L) precondition group protected the heart most significantly (P<0.05). The expression of Beclin 1 with I/R increased significantly in the cytoplasm of cardiomyocytes. Moreover, Beclin 1 expression decreased after addition pretreatment with ginsenoside Rb1 (10 μmol/L) (P<0.05). Compared with sham group, we found that the autophagic flux was impaired in I/R group which the expression of Beclin 1，LC3 and p62 increased significantly, as well as the expression of Lamp 2 decreased significantly. On the other hand, pretreatment with ginsenoside Rb1 (10 μmol/L) could reverse impaired autophagic flux (P<0.05). Conclusion Ginsenoside Rbl demonstrates pharmacological preconditioning effect and protects against myocardial I/R injury by improving damaged-autophagy flux， the dose of 10 μmol/L precondition protectes the heart most significantly.

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李洋姜永良陆地董川书普俞维杨萍孙林. 人参皂苷Rb1改善自噬流抗离体大鼠心脏心肌缺血再灌注损伤[J]. 解剖学报. 2020, 51(2): 265-272 https://doi.org/10.16098/j.issn.0529-1356.2020.02.019

LI Yang JIANG Yong-liang LU Di DONG Chuan-shu PU Yu-wei YANG Ping SUN Lin. Ginsenoside Rb1 improving autophagic flux against myocardial ischemia reperfusion injury in isolatedheart of rat[J]. Acta Anatomica Sinica. 2020, 51(2): 265-272 https://doi.org/10.16098/j.issn.0529-1356.2020.02.019

中图分类号： R541.4

参考文献

［1］ Xu M. Research on main mechanisms of MIRI and related drug therapy ［J］. Practical Pharmacy and Clinical Remedies，2014，17 (8)：1052-1056.（in Chinese）

徐盟. 心肌缺血再灌注损伤的主要机制与相关药物治疗的研究进展［J］. 实用药物与临床，2014，17 (8)：1052-1056.

［2］ Raedschelders K，Ansley DM，Chen DD. The cellular and molecular origin of reactive oxygen species generation during myocardial ischemia and reperfusion ［J］. Pharmacol Ther， 2012，133 (2)：230-255.

［3］ Yin Z，Pascual C，Klionsky D. Autophagy：machinery and regulation ［J］. Microbial Cell, 2016，3 (12)： 588-596.

［4］ Ma S，Wang Y，Chen Y，et al. The role of the autophagy in myocardial ischemia/reperfusion injury ［J］. BBA-Biomembranes，2015，1852 (2)： 271-276.

［5］ Wu Y，He L. Advances in research on mechanisms of myocardial ischemia-reperfusion injury and related therapeutic drugs ［J］. Progress in Pharmaceutical Sciences，2010，34 (7)：305-312.（in Chinese）

吴烨，何玲. 心肌缺血再灌注损伤的机制研究进展及相关药物的研发［J］. 药学进展，2010，34 (7)：305-312.

［6］ Chen ChJ，Pan X，Zhao MJ，et al. Establishment and assessment of a Langendroff perfused rat heart model of ischemia- reperfusion ［J］. Chinese Journal of Comparative Medicine，2013，23 (12)： 21-26.（in Chinese）

陈婵娟，潘昡，赵明镜, 等. 大鼠Langendroff离体心脏局部缺血再灌注模型建立及功能评价［J］. 中国比较医学杂志，2013，23 (12)：21-26. 

［7］ Ferrera R，Benhabbouche S，Bopassa JC，et al. One hour reperfusion is enough to assess function and infarct size with TTC staining in Langendorff rat model ［J］. Cardiovasc Drugs Ther，2009，23 (4)：327-331.

［8］ Ferdinandy P，Schulz R，Baxter GF. Interaction of cardiovascular risk factors with myocardial ischemia/reperfusion injury，preconditioning and postconditioning ［J］. Pharmacol Rev，2007，59 (4)： 418-458.

［9］ Fang H，Zhang Y，Li J，et al. Protective effects of total flavones from Salix caprea flowers against myocardial ischemia-reperfusion injury in rats ［J］. Chinese Journal of New Drugs，2016 (8)： 949-953.（in Chinese）

方贺，张雅，李佳, 等. 黄花柳花总黄酮对心肌缺血再灌注损伤的保护作用机制［J］. 中国新药杂志，2016 (8)：949-953.

［10］ Yang QY，Kang L，Gu ShY，et al. Pharmacokinetics studies of ginsenoside Rb1 in rats ［J］. Chinese Pharmaceutical Journal，2014，49 (3)： 221-226.（in Chinese）

杨秋娅，康雷，顾圣莹, 等. 人参皂苷Rb1在大鼠体内的药动学研究［J］. 中国药学杂志，2014，49 (3)：221-226.

［11］ Yang JY，Zhang YCh，Tang JM，et al. Correlation between cardiac function changes and myocardial infarct size after myocardial ischemia-reperfusion in rat ［J］. Laboratory Animal and Comparative Medicine，2008，28 (1)： 4-9.（in Chinese）

杨建业，张迎春，唐俊明, 等. 大鼠心肌缺血再灌注后心功能变化与心肌梗死面积的相关性分析［J］. 实验动物与比较医学，2008，28 (1)： 4-9.

［12］ Matsui Y，Takagi H，Qu X，et al. Distinct roles of autophagy in the heart during ischemia and reperfusion: roles of AMP-activated protein kinase and Beclin 1 in mediating autophagy ［J］. Circ Res，2007，100 (6)： 914.

［13］ Ma S，Wang Y，Chen Y，et al. The role of the autophagy in myocardial ischemia/reperfusion injury ［J］. BBA-Mol Basis Dis，2015，1852 (2)：271-276.

［14］ Shen XZh，Wang L，Fang YH. Artemisinin alleviates myocardial ischemia and reperfusion injury via autophagy regulation ［J］. Anhui Medical and Pharmaceutical Journal，2016，20 (6)： 1065-1067.（in Chinese）

沈秀珍，王凌，方毅华. 银杏总黄酮通过调节自噬减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的研究［J］. 安徽医药，2016，20 (6)：1065-1067.

［15］ Shen JJ，Huang Y，Qi WG，et al. Resveratrol reduces cardiac ischemia-reperfusion injury of diabetic rats by promoting autophagy in experimental study ［J］. Chinese Journal of Clinical Medicines，2015 (2)：151-155.（in Chinese）

沈佳佳，黄瑛，祁炜罡, 等. 白藜芦醇通过促进自噬减轻糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的实验研究［J］. 中国临床医学，2015 (2)：151-155.

［16］ Wang PB，Wang GG. The role of autophagy in heart failure-from autophagosome to autophagy flux ［J］. Advances in cardiovascular Diseases，2014，35 (4)：419-422.（in Chinese）

王鹏博，王国干. 自噬在心力衰竭中的利弊评价——从自噬体到自噬流［J］. 心血管病学进展，2014，35 (4)：419-422.

［17］ Messer JS. The cellular autophagy/apoptosis checkpoint during inflammation ［J］. Cell Mol Life Sci，2016，74 (7)：1-16.

［18］ Yin Z，Pascual C，Klionsky DJ. Autophagy：machinery and regulation ［J］. Microb Cell Fact，2016，3 (12)：588-596.

［19］ Wei YM. Effects of various autophagy modulators on the expression of autophagic markers LC3Ⅱ and p62 ［J］. Journal of China Pharmaceutical University，2018，49 (3)：341-347.（in Chinese）

魏砚明. 多种细胞自噬调节剂对自噬标记物LC3II及p62表达的影响［J］. 中国药科大学学报，2018，49 (3)：341-347.