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冬虫夏草是著名的中国传统药材之一。发酵冬虫夏草菌粉(Cordycepssinensis, CS)是自然冬虫夏草的替代品。阿霉素(Doxorubicin,DOX),是常用的抗肿瘤药物,其使用受制于其严重的心脏毒性。 目的:选择两种临床上使用的发酵冬虫夏草菌粉制剂进行药效学研究,比较其抗氧化,并对不同脏器的抗氧化效果进行比较。并评估发酵冬虫夏草菌粉对阿霉素所致氧化应激及心脏毒性是否具有对抗作用。 方法:1、人工发酵冬虫夏草菌粉的抗氧化作用研究:雄性SD大鼠随机分为四组:正常对照组、阿霉素模型组与两种人工发酵冬虫夏草菌粉制剂组。大鼠氧化应激损伤模型通过尾静脉注射共计7.5mg/kg阿霉素诱导。给药组给予发酵冬虫夏草菌粉(1.50g/kg/天),共计28天。实验结束后,大鼠心脏、肝脏和血清样品被保存用于生化分析测定。2、人工发酵冬虫夏草菌粉对阿霉素致大鼠心脏功能不全的保护作用研究:雄性SD大鼠(180~200g),随机分入七组:正常对照组、DOX组、DOX+卡托普利(0.05g/kg/天)组、DOX+CS(0.75,1.50和3.00g/kg/天)组和CS(1.50g/kg/天)对照组。在DOX模型组、卡托普利和CS治疗组中,大鼠接受腹腔内DOX注射,剂量为2.5mg/kg/次,共六次,每次间隔两天。各组动物灌胃给予受试药物,每天一次,给药容量为10ml/kg/天,共计21天。在正常对照组和CS对照组中,大鼠接受相同体积0.9%%NaCl注射和饮用水灌服。在实验中,对组织病理学变化,心脏能量代谢,环磷酸腺苷(cAMP)的信号传导途径和AMP活化蛋白激酶(AMPK)信号通路相关的mRNA表达进行了测定。 结果:1、人工发酵冬虫夏草菌粉的抗氧化作用研究:模型组可见明显氧化应激损伤,包括超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化物酶(CAT)活性下降,丙二醛(MDA)含量上升;发酵冬虫夏草菌粉显著提高GSH-Px和CAT活性以及O2-的血清清除能力,并提高心脏组织中的T-SOD活性;降低血清肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性、白介素8(IL-8)与转化生长因子-β(TGF-β1)的浓度,同时降低肝脏和心脏组织中的MDA含量。2、人工发酵冬虫夏草菌粉对阿霉素致大鼠心脏功能不全的保护作用研究:模型组大鼠可见左室质量指数(LVWI),心脏重量指数(HWI)和死亡率上升;舒张压(DBP)和平均动脉压(MAP)下降;QRS波持续时间和Sα-T段时间延长;血清CK与谷草转氨酶(AST)的活性上升;病理组织学变化明显;血清脑钠肽(BNP)的含量升高;T-SOD和GSH-Px的活性下降,MDA含量上升;线粒体Na+ K+-ATP酶,Ca++Mg++-ATP酶和CK活性降低;PCR/ATP比率和AMP/ATP比率下降,ATP/ ADP比率上升;AMPKα2的表达下降;血清磷酸二酯酶(PDE)的活性上升;CS明显减少LVWI,HWI和死亡率;增加DBP和MAP;缩短QRS波持续时间和Sα-T段时间;降低血清CK与AST;抑制病理组织学变化;降低BNP的含量;提高SOD和GSH-Px的活性,降低MDA含量;增加线粒体Na+ K+-ATP酶,Ca++Mg++-ATP酶和CK活性;提高了PCR/ATP比率和AMP/ATP比率,降低了ATP/ ADP比率;上调AMPKα2的表达;降低血清PDE的活性,并增加心肌cAMP含量。与模型组相比,CS阴性对照组未见明显变化。 结论:1、人工发酵冬虫夏草菌粉的抗氧化作用研究:发酵冬虫夏草菌粉能够通过提高抗氧化酶活性改善阿霉素引发的大鼠氧化应激损伤。其抗氧化效果在心脏中更为明显。2、人工发酵冬虫夏草菌粉对阿霉素致大鼠心脏功能不全的保护作用研究:发酵冬虫夏草菌粉能够抑制心肌肥厚和心肌损伤,改善心脏收缩功能和抗氧化酶系统,同时改善心脏的能量代谢,抑制磷酸二酯酶的活性,上调cAMP和AMPK信号通路,以对抗DOX引起的心脏毒性。因此,发酵冬虫夏草菌粉可以用于DOX心脏毒性的保护,同时用以对抗多种心脏功能障碍和各种心脏疾病。