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研究背景与目的:冠心病导致的心肌缺血已成为中老年人的常见病和多发病,严重危害健康。心肌缺血预适应（Ischemic Preconditioning,IPC）是至今为止最有效的内源性心脏保护途径,可对抗随后的缺血损伤。IPC的重要进展之一,是用药物代替IPC,即药物预适应（Pharmaceutical Preconditioning,PPC）,如腺苷、缓激肽、氧自由基、儿茶酚胺、异氟醚及促炎细胞因子如TNF-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）等,均可诱导IPC样保护作用。但这些药物,或不良反应多、或不能在机体正常状态下使用,很难在临床广泛应用。长期以来,中医根据气血理论“气与血是一个统一整体,气为血帅,血为气母,气赖血载,血赖气行”,认为由冠心病导致的心肌缺血是气虚为本,血瘀为标,益气活血法可以标本兼治,临床上采用“益气活血”方药防治取得了较大成功,如由人参等药材组成的生脉饮、通心络胶囊、保元汤等,均有显著疗效。流行病学调查也发现气虚血瘀是冠心病的主要证型。此外,Meta分析显示,西医常规治疗基础上加用益气活血方药治疗冠心病,在临床总疗效、心绞痛疗效等方面,优于单纯的西医治疗,安全性较好,但因中药提取物质量难以控制、机制阐明不清,尤其是符合中医药整体作用观念的机制阐明不足,极大阻碍了中医药的发展。为了获得化学成分明确、质量可控的人参总皂苷提取物（Total saponin extracts of Panax ginseng,EPG）,并进一步阐明其改善心肌缺血的机制,本课题进行了以下研究:（1）利用60%乙醇连续回流提取人参中的皂苷类有效成分,通过大孔吸附树脂HPD-100进行纯化,通过喷雾干燥对纯化的浓缩液进行干燥,获得的纯化物采用高效液相色谱仪进行含量测定。（2）利用酶消化法分离乳鼠原代心肌细胞,利用厌氧产气包构建心肌细胞缺氧模型;通过CCK-8实验确定人参总皂苷提取物的最佳给药浓度;使用LDH试剂盒检测细胞上清LDH酶活力;使用ELISA试剂盒检测细胞上清BNP、c Tn I的含量,评价心肌细胞损伤的程度;通过荧光显微镜观察荧光强度和流式细胞仪测定细胞内钙离子浓度。（3）通过结扎SD大鼠冠状动脉左前降支（Left anterior descending coronary artery,LAD）构建急性心肌缺血模型,利用小动物超声仪评价心脏功能;LDH试剂盒检测血清中LDH酶活力;ELISA试剂盒检测血清中BNP、c Tn I的含量;TTC染色检测心肌梗死面积;HE染色观察组织病变;Masson染色检测心肌纤维化;Tunel法检测心肌细胞凋亡;免疫荧光法检测钙调控相关蛋白的表达;通过透射电子显微镜观察心肌的超微结构;通过Western blot和Real Time-PCR法检测钙调控相关蛋白Caveolin-1、ORAI1、TRPC1及STIM1蛋白和m RNA的表达,并通过Western blot检测磷酸化Caveolin-1的表达,初步探究人参总皂苷提取物保护心脏的作用机制。结果:（1）人参总皂苷提取物的提取率为1.78%,定量了10种人参皂苷,即人参皂苷Rg1、Re、Rf、Rb1、Rc、Rg2、Rh1、Rb2、Rb3、Rd,它们在人参总皂苷提取物中的总含量为57.96%,为后续实验制备了质量可控、化学成分明确的人参总皂苷提取物。（2）人参总皂苷提取物预保护给药（200μg/m L）可以在心肌细胞缺氧模型中产生保护作用,表现为细胞上清中心肌损伤标志物（BNP、c Tn I）的含量降低（P＜0.01）,LDH酶活力降低（P＜0.01）,钙离子阳性细胞率降低（P＜0.01）,细胞存活率增加（P＜0.01）;使用Caveolin-1磷酸化抑制剂PP2后,人参总皂苷提取物对心肌细胞的保护作用被减弱;表现为降低的LDH酶活力被增加（P＜0.01）,降低的BNP被增加（P＜0.01）,降低的c Tn I被增加（P＜0.05）,降低的钙离子阳性细胞率被增加（P＜0.05）,增加的细胞存活率被降低（P＜0.01）,提示人参总皂苷提取物可能通过Caveolin-1磷酸化抑制钙内流而发挥心脏保护作用。（3）人参总皂苷提取物预保护给药（200 mg/kg）可以在急性心肌缺血动物模型中产生心脏保护作用,表现为反映心功能的射血分数和短轴缩短分数增加、心肌损伤标志物（BNP、c Tn I）的漏出程度减轻（P＜0.01）、LDH酶活力降低（P＜0.01）、心肌梗死面积减少（P＜0.01）、病理形态学改善（心肌细胞炎性浸润减少、细胞肿胀减轻）、心肌纤维化程度降低（P＜0.05）、心肌超微结构改善（受损的线粒体结构得到改善）、凋亡的心肌细胞数目减少（P＜0.01）、Caveolin-1蛋白表达及其磷酸化水平增加（P＜0.01）,ORAI1、TRPC1、STIM1蛋白表达降低（P＜0.01）;Caveolin-1、ORAI1、TRPC1及STIM1的m RNA表达,具有与蛋白质表达相同的趋势,但除了ORAI1的m RNA之外,其他m RNA的变化没有统计学差异。使用Caveolin-1磷酸化抑制剂PP2后,人参总皂苷提取物对心脏的保护作用被减弱,表现为升高的射血分数和短轴缩短分数被降低,降低的LDH酶活力增加（P＜0.05）、降低的BNP被增加（P＜0.01）,降低的c Tn I被增加（P＜0.05）,降低的心肌梗死面积被增加（P＜0.01）,对病理形态学的改善被减弱,降低的心肌纤维化的程度被增加,降低的凋亡心肌细胞数目被增加（P＜0.01）,升高的Caveolin-1蛋白表达及其磷酸化水平被降低（P＜0.01）,降低的ORAI1、TRPC1、STIM1蛋白表达被增加（P＜0.01）,降低的ORAI1的m RNA水平被升高,这些结果提示人参总皂苷提取物可能通过增加Caveolin-1及其磷酸化,降低钙调控相关蛋白（ORAI1、TRPC1、STIM1）的表达发挥心脏保护作用。结论:人参总皂苷提取物预保护给药模拟缺血预适应（IPC）,在心肌缺血损伤时,通过增加Caveolin-1蛋白表达及其磷酸化水平,降低钙调控相关蛋白（ORAI1、TRPC1、STIM1）的表达,负性调控钙库调控的钙内流（Store-operated calcium entry,SOCE）,降低细胞内钙离子浓度,缓解钙超载而发挥心脏保护作用。