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目的:观察柴胡三参胶囊对阿霉素诱导的新生大鼠心肌细胞损伤和小鼠心力衰竭模型的保护作用,通过对PI3K/AKT和P38 MAPK通路及涉及的部分效应指标的研究,探讨其改善阿霉素诱导的心血管毒性的潜在作用机制。方法:用胰蛋白酶和Ⅱ型胶原酶联合消化法从1~3日龄SD大鼠分离出新生大鼠心室肌细胞(NRVM)。用不同浓度的阿霉素(0、0.1、0.5、1、3、5、10、20和30μmol/L)培养NRVM24小时后,将细胞分为磷酸缓冲盐溶液无胎牛血清DMEM对照组(NT)、阿霉素处理组(Model)和经柴胡三参胶囊预处理后再用阿霉素处理组(CHSSC)。60只健康成年雄性SPF级C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(No Treatment,NT)、模型组(Model)、柴胡三参胶囊预处理组(CHSSC),每组20只。NT组小鼠口服等量生理盐水,Model组小鼠腹腔注射溶解在生理盐水中的单剂量阿霉素(15 mg/kg)并接受口服等量体积的盐水。CHSSC组小鼠予以柴胡三参胶囊溶解液(0.3ml/20g)灌胃预处理3天,并注射与Model组相同剂量的阿霉素后再给予柴胡三参胶囊3天。检测指标:1.药效评价指标:(1)灌胃期间定期观察小鼠的一般状况及体重变化;(2)造模结束后彩色超声心动图检测心功能指标;(3)CCK8法及Ed U法检测细胞活力;(4)化学荧光检测ROS,微量法检测CK、LDH浓度;(5)HE染色观察小鼠心室病理变化。2.作用机制指标:(1)微量法检测MDA、GSH,可见分光光度法检测GPX、SOD浓度;(2)冰冻切片免疫荧光检测组织活性氧表达;(3)TUNEL染色法及流式细胞检测心肌细胞凋亡情况;(4)Western blot检测Caspase3、c-Caspase3、p-P38MAPK、p-PI3K、p-AKT、Bcl-2、Bax蛋白表达。结果:1.体重情况与动物模型评价:喂养期间,各组小鼠体重无统计学差异(P>0.05)。末次给药后次日处死小鼠,处死前进行超声心动图检测,EF显著下降(P<0.0 1),LVIDs、LVID d、LV ESV、LVED V增加(P<0.0 5),心功能受损,提示心力衰竭模型建立成功。2.细胞模型评价:用不同浓度的阿霉素培养24小时后,NRVM细胞活力明显降低(P<0.01),活性氧水平增高(P<0.01),CK、LD H浓度升高(P>0.05),提示体外心肌细胞损伤模型建立成功。3.心脏彩色超声检测结果:(1)与NT组比较,Model组EF显著下降(P<0.0 1),LVIDs、LVID d、LV ESV、LVEDV增加(P<0.0 5);(2)与Model组比较,CHSSC组EF升高(P<0.0 5),LVESV(P<0.0 5)、LVIDs、LVID d、LVEDV明显下降(P<0.0 1)。4.各组NRVM及小鼠血清CK、LDH含量测定:(1)NRVM中结果:(1)与NT组比较,Model组中CK、LDH有升高趋势,但无统计学差异(P>0.05);(2)与Model组比较,CHSSC组中CK、LDH下降无统计学差异(P>0.05)。(2)小鼠血清中结果:(1)与NT组比较,Model组中CK、LDH含量明显升高(P<0.01);(2)与Model组比较,CHSSC组中CK(P<0.05)及LDH有不同程度下降(P<0.01)。5.各组NRVM及小鼠细胞活力检测结果:(1)NRVM中结果:(1)与NT组比较,Model组细胞活力明显降低,且呈剂量依赖性方式,阿霉素浓度越高,细胞活力越低(P<0.05),阿霉素浓度为1μmol/L细胞活力明显下降(P<0.01);(2)用不同浓度的含药血浆处理后,5%CHSSC浓度细胞活力最高(P<0.01);(3)用CHSSC不同时间预处理NRVM,随着处理时间的延长细胞活力有所增加,但在24小时后细胞活力又呈下降趋势(P<0.01)。(2)小鼠心肌组织中结果:(1)与NT组比较,Model组小鼠心肌组织染色细胞荧光强度减弱,(P<0.0 5);(2)与Model组比较,CHSSC组小鼠心肌染色细胞荧光增强,阳性染色细胞数量增多(P<0.0 5)。6.活性氧检测结果:(1)NRVM中结果:(1)与NT组比较,Mode l组中荧光强度明显增强(P<0.01);(2)与Model组比较,CHSSC组中荧光强度明显减弱(P<0.05)。(2)心脏组织冰冻切片免疫荧光染色结果提示:(1)与NT组比较,Model组中组织切片荧光强度明显增强(P<0.05);(2)与Model组比较,CHSSC组中荧光信号强度减弱(P<0.05)。7.小鼠心室组织HE染色结果:(1)与NT组比较,Model组小鼠心肌肌纤维排列紊乱,部分心肌肌纤维凝固,模糊不清,偶可见心肌纤维增生;心肌细胞部分溶解;细胞胞浆变大,核增大;大部分细胞内有脂滴、空泡出现,细胞出现无核或点状颗粒样核、核固缩。(2)与Model组比较,CHSSC组小鼠心肌细胞排列欠整齐;可见轻度心肌细胞溶解;部分细胞内可见少量脂滴或空泡,偶可见细胞无核或点状颗粒样核;未见心肌纤维增生。8.各组NRVM及小鼠SOD、MDA、GSH、GPX浓度结果:(1)NRV M中结果:(1)与NT组比较,Model组中MDA升高无统计学差异(P>0.05),SOD降低(P<0.05),GSH升高(P<0.01),GPX下降(P>0.05);(2)与Model组比较,CHSSC组中MDA下降无统计学差异(P>0.05),SOD、GPX升高无统计学差异(P>0.05),GSH下降(P<0.01)。(2)小鼠血清中结果:(1)与NT组比较,Model组中MDA明显升高(P<0.01),SOD、GPX降低(P<0.01),GSH升高(P<0.01);(2)与Model组比较,CHSSC组MDA下降(P<0.01),SOD、GPX明显升高(P<0.01),GSH下降(P<0.01)。9.各组NRVM及小鼠心室组织TUNEL凋亡染色结果:(1)NRV M中结果:(1)用不同浓度的阿霉素处理后凋亡阳性染色细胞增多,且阿霉素浓度越高,阳性染色细胞越多(P<0.01);(2)与NT组比较,Model组小鼠心肌细胞凋亡数显著升高(P<0.01);(3)与Model组比较,CHSSC组小鼠心肌细胞阳性染色细胞减少(P<0.01)。(2)小鼠心肌组织中结果:(1)与NT组比较,Model组小鼠心肌细胞凋亡阳性染色细胞数量明显增多(P<0.01);(2)与Model组比较,CHSSC组小鼠心肌凋亡阳性染色细胞数量明显减少(P<0.01)。10.NRVM流式细胞凋亡测定结果:(1)与NT组比较,Model组凋亡细胞明显增加,早期凋亡比晚期凋亡更明显(P<0.05);(2)与Model组比较,CHSSC组凋亡细胞减少,晚期凋亡细胞降低更明显(P<0.01)。11.各组NRV M及心肌组织中Caspase3、c-Caspase3、p-P38MAPK、p-PI3K、p-AKT、Bcl-2、Bax蛋白表达情况:(1)NRVM中结果:(1)阿霉素处理后p-PI3K及c-Caspase3、p-P38MAPK、Bax表达增加,其中以P38MAPK磷酸化增加最为明显,且以阿霉素浓度剂量依赖性方式增加(P<0.0 1),p-AKT、Bcl-2、Caspase3表达降低(P<0.0 1);(2)与NT组比较,Model组中p-P38MAPK、c-Caspase3、Bax、p-PI3 K蛋白表达升高(P<0.01),p-AKT、Bcl-2下降(P<0.01);(3)与Model组比较,CHSSC组p-P38MAPK、c-Caspase3、Bax和p-PI3 K蛋白表达显著降低(P<0.01),p-AKT、Bcl-2增加(P<0.01)。(2)心肌组织中结果:(1)与NT组比较,Mode l组中c-Caspase3(P<0.0 5)、p-P38MAPK、Bax、p-PI3K表达增加(P<0.01),p-AKT、Bcl-2、Caspase 3蛋白表达降低(P<0.01);(2)与Model组比较,CHSSC组c-Caspase3(P<0.05)、p-P38MAPK、Bax、p-PI3K表达显著降低(P<0.01),p-AKT、Bcl-2、Caspase3蛋白表达升高(P<0.01)。结论:1.通过腹腔注射阿霉素的方式可以构建小鼠急性心力衰竭模型,使模型小鼠心功能异常。2.用阿霉素诱导新生大鼠心室肌细胞可以建立体外心肌细胞损伤模型。3.阿霉素促进氧化应激和细胞凋亡诱导心肌细胞损伤,可能与通过促进ROS生成,增加CK、LDH、MDA浓度、降低SOD、GPX,上调c-Cas pase3、p-P38MA PK及Bax,下调p-AKT和Blc-2降低细胞活力,增加过氧化损伤相关。4.柴胡三参胶囊可改善急性心力衰竭小鼠心功能,使小鼠EF升高,LVIDs、LVID d、LVESV、LVEDV下降,减少心肌细胞脂肪变性及细胞坏死。5.柴胡三参胶囊可通过调节PI3K/A KT和p38MAPK信号通路,抑制氧化应激和细胞凋亡改善阿霉素介导的心血管毒性。