牛磺酸对阿霉素所致大鼠心肌损伤的保护作用
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发布者：赵丽晶 范红艳 沈楠 王艳春
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时间：2011年1月12日 10:15
【摘要】 目的 探讨牛磺酸( Taurine,Tau) 对阿霉素(adriamycin,ADR)所致心肌损伤的保护作用。方法 Wistar大鼠60只，随机分为正常对照组、模型组（ADR组）、Tau剂量组（高400 mg·kg-1·d-1、中200 mg·kg-1·d-1、低100 mg·kg-1·d-1），每组12只。除正常组外，其他各组腹腔注射ADR 2.5 mg·kg-1·w-1，连续4 w，制备大鼠心肌损伤模型。各Tau剂量组腹腔注射ADR第2天灌胃给予相应剂量Tau，连续30 d。应用自动生化分析仪测定血清中乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、谷草转氨酶（GOT）含量，采用硫代巴比妥比色法测定丙二醛（MDA）含量，采用改良的黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（SOD）含量，ELISA法测定转化生长因子β1(TGF?β1)及肿瘤坏死因子α(TNF?α)的含量。结果 Tau各治疗组的LDH、CK、GOT及MDA的含量明显低于ADR模型组；TGF?β1蛋白及TNF?α含量均低于ADR模型组(P<0.001)。结论 Tau可通过提高SOD的活性，并抑制TGF?β1蛋白及TNF?α的表达对ADR所致心肌损伤发挥保护作用。
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【关键词】 牛磺酸；阿霉素；心肌损伤
阿霉素（adriamycin，doxorubicin，ADR）是临床上常用的广谱化疗药物，对多种恶性肿瘤均有较好的疗效，但在杀伤癌细胞的同时ADR对正常组织亦有损伤，其中对心肌的损害较为明显。牛磺酸（Taurine,Tau）又称α?氨基乙磺酸，是人体内的非必需氨基酸，通过调节钙稳态、维持细胞渗透压及稳定细胞膜等多种机制发挥细胞保护作用〔1〕。本研究采用阿霉素建立心肌炎模型，着重观察Tau对心肌炎的保护作用。
1 材料与方法
1.1 动物
Wistar大鼠60只，清洁级，雌雄兼用，由吉林大学基础医学部实验动物中心提供。随机分为对照组、模型组、Tau剂量组（高400 mg·kg-1·d-1、中200 mg·kg-1·d-1、低100 mg·kg-1·d-1），每组12只。
1.2 方法
1.2.1 药品、试剂与仪器
Tau（中国医药上海化学试剂公司，批号20081024），阿霉素（浙江海正药业股份有限公司，批号20090412）。LDH、GOT、CK、CK?MB、SOD和MDA试剂盒均购于南京建成生物工程公司； TGF?β1、TNF?αELISA试剂盒购于晶美生物工程有限公司。电子天平（型号SF?400，赛博机电技术研究所生产），台式离心机（型号TGL?16G,上海安亭科学仪器厂生产），可见分光光度计（型号722，上海欣茂仪器有限公司生产），半自动生化分析仪（型号WP?21E，上海维世康医用电子有限公司生产）。
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1.2.2 模型制备
除对照组外，其余各组大鼠腹腔注射ADR （2.5 mg·kg-1·w-1），连续4 w，制备大鼠心肌损伤模型。以大鼠心肌组织CK、LDH和GOT活性明显增加，同时电镜观察心肌损伤已经出现标志模型成功。对照组腹腔注射相同体积的蒸馏水。
1.2.3 给药方法
Tau各剂量组自腹腔注射ADR后第2天开始灌胃给予相应剂量Tau，连续30 d，每日1次，同时对照组和模型组每日给予相同体积的蒸馏水。各组动物于末次给药后禁食不禁水，24 h后用10％的水合氯醛腹腔注射麻醉，腹主动脉取血，3 500 r/min，离心10 min，分
离血清。
1.2.4 测定指标
取血清严格按照LDH、GOT、CK试剂盒说明应用自动生化分析仪测定血清LDH、GOT、CK含量。应用可见分光光度计测定MDA含量（采用硫代巴比妥比色法）和SOD 活性（采用改良的黄嘌呤氧化酶法）。采用酶标仪双抗体夹心ABC?ELISA法检测血清TGF?β1、TNF?α含量。
1.3 统计学分析
所有数据以x±s表示，组间比较采用方差分析及q检验进行。
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2 结果
2.1 各组大鼠血清SOD活性，MDA、TGF?β1和TNF?α含量
与模型组比较，Tau大、中剂量组大鼠血清SOD活性增强，MDA含量减少（P<0.01）。Tau各剂量组大鼠血清中TGF?β1、 TNF?α含量减少，且随剂量增加作用依次增强，与模型组比较具有明显或显著差异（P<0.05或P<0.01）。见表1。表1 各组大鼠血清中SOD活性，MDA、TGF?β1和TNF?α含量比较(略)
2.2 各组大鼠血清LDH、GOT、CK含量
Tau大、中剂量组大鼠血清LDH、GOT、CK含量减少，与模型组比较具有显著差异（P<0.05或P<0.01）。见表2。表2 各组大鼠血清中LDH、GOT、CK含量比较(略)职称论文发表网
3 讨论
Tau是广泛存在于人体内的含硫β?氨基酸，在心肌组织中含量丰富，对维持心血管功能有重要意义。Tau能稳定细胞膜、清除自由基及抗脂质过氧化，在充血性心力衰竭、高血压和心肌缺血等心血管疾病治疗中有较为理想的疗效〔2，3〕。
血清GOT、LDH、CK是反映心肌损害程度的心肌酶指标，其释放量越大，说明心肌损伤越严重，临床上常通过检测三者的含量来反映心肌损害的程度。本研究显示，中、高剂量Tau可明显降低GOT、LDH、CK含量，说明中、高剂量牛磺酸明显改善了心肌损伤情况。本研究还表明，Tau中、高剂量均可提高大鼠心肌组织SOD 的活性，降低心肌组织MDA的含量，说明牛磺酸可以清除氧自由基，提高大鼠抗氧化酶超氧化物氧化酶的活性，表明牛磺酸可通过有效抑制脂质过氧化反应提高机体的抗氧化能力，从而减轻心肌损伤。
TGF?β1是启动和终止组织修复的重要细胞因子，在炎症修复及纤维化中起着非常重要的作用〔4〕。组织损伤后，血小板释放TGF?β1进入损伤部位并被活化，TGF?β1适时地增高表达是组织损伤后修复的正常反应，若持续增高则导致组织纤维化。心肌分泌TNF?α具有双重生物学活性，生理状态下TNF?α可调节免疫应答、促进细胞生长分化、参与机体免疫反应；在病理状态下则引起炎症反应、器官损害、使心肌细胞收缩力下降、心肌肥大及心肌细胞纤维化，最终导致心功能不全〔5〕。本研究发现，心肌损伤后TGF?β1与TNF?α的含量明显增加，而经牛磺酸治疗后则明显下降，提示牛磺酸可通过抑制 TGF?β1与TNF?α的表达，从而对心脏损伤之后继发性心肌纤维化的发生有缓解和抑制作用。因此，认为心肌炎发展至心功能不全过程中TGF?β1、TNF?α可能是作为炎性细胞因子而参与其中，Tau可通过降低TGF?β1、TNF?α的水平而发挥抑制心室纤维化的作用，减轻心肌炎的进一步加重。
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【参考文献】
1 李华，万福生，杨薇，等.牛磺酸对心肌细胞凋亡的保护及其机制〔J〕.南昌大学学报(理科版)，2004；28(2)：170?3.
2 郑敏,尹时华,吴基良,等.牛磺酸对肾性高血压大鼠肥厚心肌原癌基因c?fos表达的影响〔J〕.中国药学杂志,2005;40(20):1592?4.
3 万福生 曾昭建.牛磺酸对大鼠心肌损伤时心肌细胞核钙转运功能异常的保护作用〔J〕.中国临床药理学与治疗学杂志,2000;5(1)：25?7.
4 Border WA，Ruolanti E.Transforming growth factor?β in disease：the dark side of tissue repair〔J〕.J Clin Invest,1992;90(1):1?2.
5 Kitsis RN，Mann DL.Apoptosis and the heart：a decade of progresss〔J〕.J Mol Cell Cardiol,2005;38(1):1?2.
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【关键词】 牛磺酸；阿霉素；心肌损伤
阿霉素（adriamycin，doxorubicin，ADR）是临床上常用的广谱化疗药物，对多种恶性肿瘤均有较好的疗效，但在杀伤癌细胞的同时ADR对正常组织亦有损伤，其中对心肌的损害较为明显。牛磺酸（Taurine,Tau）又称α?氨基乙磺酸，是人体内的非必需氨基酸，通过调节钙稳态、维持细胞渗透压及稳定细胞膜等多种机制发挥细胞保护作用〔1〕。本研究采用阿霉素建立心肌炎模型，着重观察Tau对心肌炎的保护作用。
1 材料与方法
1.1 动物
Wistar大鼠60只，清洁级，雌雄兼用，由吉林大学基础医学部实验动物中心提供。随机分为对照组、模型组、Tau剂量组（高400 mg·kg-1·d-1、中200 mg·kg-1·d-1、低100 mg·kg-1·d-1），每组12只。
1.2 方法
1.2.1 药品、试剂与仪器
Tau（中国医药上海化学试剂公司，批号20081024），阿霉素（浙江海正药业股份有限公司，批号20090412）。LDH、GOT、CK、CK?MB、SOD和MDA试剂盒均购于南京建成生物工程公司； TGF?β1、TNF?αELISA试剂盒购于晶美生物工程有限公司。电子天平（型号SF?400，赛博机电技术研究所生产），台式离心机（型号TGL?16G,上海安亭科学仪器厂生产），可见分光光度计（型号722，上海欣茂仪器有限公司生产），半自动生化分析仪（型号WP?21E，上海维世康医用电子有限公司生产）。
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1.2.2 模型制备
除对照组外，其余各组大鼠腹腔注射ADR （2.5 mg·kg-1·w-1），连续4 w，制备大鼠心肌损伤模型。以大鼠心肌组织CK、LDH和GOT活性明显增加，同时电镜观察心肌损伤已经出现标志模型成功。对照组腹腔注射相同体积的蒸馏水。
1.2.3 给药方法
Tau各剂量组自腹腔注射ADR后第2天开始灌胃给予相应剂量Tau，连续30 d，每日1次，同时对照组和模型组每日给予相同体积的蒸馏水。各组动物于末次给药后禁食不禁水，24 h后用10％的水合氯醛腹腔注射麻醉，腹主动脉取血，3 500 r/min，离心10 min，分
离血清。
1.2.4 测定指标
取血清严格按照LDH、GOT、CK试剂盒说明应用自动生化分析仪测定血清LDH、GOT、CK含量。应用可见分光光度计测定MDA含量（采用硫代巴比妥比色法）和SOD 活性（采用改良的黄嘌呤氧化酶法）。采用酶标仪双抗体夹心ABC?ELISA法检测血清TGF?β1、TNF?α含量。
1.3 统计学分析
所有数据以x±s表示，组间比较采用方差分析及q检验进行。
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2 结果
2.1 各组大鼠血清SOD活性，MDA、TGF?β1和TNF?α含量
与模型组比较，Tau大、中剂量组大鼠血清SOD活性增强，MDA含量减少（P<0.01）。Tau各剂量组大鼠血清中TGF?β1、 TNF?α含量减少，且随剂量增加作用依次增强，与模型组比较具有明显或显著差异（P<0.05或P<0.01）。见表1。表1 各组大鼠血清中SOD活性，MDA、TGF?β1和TNF?α含量比较(略)
2.2 各组大鼠血清LDH、GOT、CK含量
Tau大、中剂量组大鼠血清LDH、GOT、CK含量减少，与模型组比较具有显著差异（P<0.05或P<0.01）。见表2。表2 各组大鼠血清中LDH、GOT、CK含量比较(略)职称论文发表网
3 讨论
Tau是广泛存在于人体内的含硫β?氨基酸，在心肌组织中含量丰富，对维持心血管功能有重要意义。Tau能稳定细胞膜、清除自由基及抗脂质过氧化，在充血性心力衰竭、高血压和心肌缺血等心血管疾病治疗中有较为理想的疗效〔2，3〕。
血清GOT、LDH、CK是反映心肌损害程度的心肌酶指标，其释放量越大，说明心肌损伤越严重，临床上常通过检测三者的含量来反映心肌损害的程度。本研究显示，中、高剂量Tau可明显降低GOT、LDH、CK含量，说明中、高剂量牛磺酸明显改善了心肌损伤情况。本研究还表明，Tau中、高剂量均可提高大鼠心肌组织SOD 的活性，降低心肌组织MDA的含量，说明牛磺酸可以清除氧自由基，提高大鼠抗氧化酶超氧化物氧化酶的活性，表明牛磺酸可通过有效抑制脂质过氧化反应提高机体的抗氧化能力，从而减轻心肌损伤。
TGF?β1是启动和终止组织修复的重要细胞因子，在炎症修复及纤维化中起着非常重要的作用〔4〕。组织损伤后，血小板释放TGF?β1进入损伤部位并被活化，TGF?β1适时地增高表达是组织损伤后修复的正常反应，若持续增高则导致组织纤维化。心肌分泌TNF?α具有双重生物学活性，生理状态下TNF?α可调节免疫应答、促进细胞生长分化、参与机体免疫反应；在病理状态下则引起炎症反应、器官损害、使心肌细胞收缩力下降、心肌肥大及心肌细胞纤维化，最终导致心功能不全〔5〕。本研究发现，心肌损伤后TGF?β1与TNF?α的含量明显增加，而经牛磺酸治疗后则明显下降，提示牛磺酸可通过抑制 TGF?β1与TNF?α的表达，从而对心脏损伤之后继发性心肌纤维化的发生有缓解和抑制作用。因此，认为心肌炎发展至心功能不全过程中TGF?β1、TNF?α可能是作为炎性细胞因子而参与其中，Tau可通过降低TGF?β1、TNF?α的水平而发挥抑制心室纤维化的作用，减轻心肌炎的进一步加重。
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【参考文献】
1 李华，万福生，杨薇，等.牛磺酸对心肌细胞凋亡的保护及其机制〔J〕.南昌大学学报(理科版)，2004；28(2)：170?3.
2 郑敏,尹时华,吴基良,等.牛磺酸对肾性高血压大鼠肥厚心肌原癌基因c?fos表达的影响〔J〕.中国药学杂志,2005;40(20):1592?4.
3 万福生 曾昭建.牛磺酸对大鼠心肌损伤时心肌细胞核钙转运功能异常的保护作用〔J〕.中国临床药理学与治疗学杂志,2000;5(1)：25?7.
4 Border WA，Ruolanti E.Transforming growth factor?β in disease：the dark side of tissue repair〔J〕.J Clin Invest,1992;90(1):1?2.
5 Kitsis RN，Mann DL.Apoptosis and the heart：a decade of progresss〔J〕.J Mol Cell Cardiol,2005;38(1):1?2.
