目的:本课题采用中药化学方法制备川芎不同化学部位,包括川芎水提物、川芎醇提物、川芎挥发油、川芎总生物碱、川芎总酚酸,围绕川芎活血化瘀功效用于治疗心肌缺血的应用,探讨其发挥作用的有效物质和可能的机制。方法:1.分别建立异丙肾上腺素（ISO）致大鼠急性心肌缺血模型和垂体后叶素（Pit）致大鼠急性心肌缺血模型。将大鼠随机分为正常组、模型组、消心痛组、川芎水提物组、川芎醇提物组、川芎挥发油组、川芎总生物碱组和川芎总酚酸组。川芎各组预防性给药川芎不同提取部位,按生药量计算,给药量为3.33g/kg,消心痛组给予消心痛9mg/kg,均为1次/d,持续5天。然后腹腔注射ISO 40mg/kg或舌下静脉注射Pit 0.5U/kg。用心电图记录造模前后的大鼠心电图变化,试剂盒测定血清中心肌损伤标志物AST、CK、LDH和氧化损伤相关性的SOD、MDA的含量或活性,测定心肌组织cTnT含量;每组均随机取3只大鼠心脏组织,采用western blot法测定心肌组织中与凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的表达。另在Pit致急性心肌缺血模型试验中,各组另取8只大鼠,同法复制本模型,做HE染色观察心肌形态学变化。2.对筛选出的有效部位挥发油,进一步开展相关机制研究。将大鼠随机分为正常组、模型组、消心痛组、川芎挥发油低、中、高剂量组、高剂量+LY组。经给予川芎挥发油低、中、高剂量（1.67g/kg,3.33g/kg,13.32g/kg）或其消心痛（9mg/kg）5天后,同法复制Pit致急性心肌缺血模型。在造模前10分钟,川芎挥发油高剂量+LY组腹腔注射LY294002（PI3K/Akt通路特异性阻断剂）0.3mg/kg。随后检测大鼠心电图变化、试剂盒测定血清中心肌损伤标志物AST、CK、LDH和氧化损伤相关性的SOD、MDA的含量或活性。取各组大鼠心肌组织匀浆处理,按试剂盒说明测定cTnT、Ca²⁺含量、Na⁺-K⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶、Mg²⁺-ATP酶活性;另各组随机取3只大鼠心脏组织,采用western blot法测定心肌组织Akt、p-Akt、Bax和Bcl-2的蛋白表达水平。各组另取8只大鼠,同法复制Pit致急性心肌缺血模型,做HE染色观察心肌缺血后形态学变化和心肌细胞凋亡情况检测（Tunel法）。结果:1.川芎治疗急性心肌缺血有效部位筛选结果（1）川芎对ISO致SD大鼠急性缺血损伤的影响在ISO致SD大鼠急性缺血损伤实验中,模型组大鼠血清LDH、CK活性上升,SOD活性下降,MDA含量增加,心肌组织cTnT含量增加,与正常组比较,有显著性差异（P<0.05）。同时,心电图T波异常抬高或者倒置,提示造模成功。与模型组相比较,消心痛和川芎不同部位（水提物、醇提物、挥发油、生物碱、总酚酸）能改善缺血后心电图T波异常抬高或者倒置的情况,明显降低血清LDH、CK、MDA和心肌组织cTnT含量,而SOD活性明显增强,差异具有显著性（P<0.05）。急性缺血后,模型组心肌组织Bax的表达升高、Bcl-2表达水平下降,消心痛和川芎不同部位能使心肌组织Bax的表达下降、Bcl-2表达水平上升,显著降低Bax/Bcl-2比例,差异具有显著性（P<0.05）。（2）川芎对Pit致SD大鼠急性缺血损伤的影响在Pit致SD大鼠急性缺血损伤实验中,模型组大鼠血清LDH、CK活性上升,SOD活性下降,MDA含量增加,心肌组织cTnT含量增加,与正常组相比较,具有显著性差异（P<0.05）。同时,心电图T波异常抬高或者倒置,心肌组织HE染色观察,出现心肌纤维断裂、炎性浸润等现象,提示造模成功。与模型组相比较,消心痛和川芎不同部位（水提物、醇提物、挥发油、生物碱、总酚酸）能改善缺血后心电图T波异常抬高或者倒置的情况,明显降低血清LDH、CK、MDA和心肌组织cTnT含量,而SOD活性明显增强,差异具有显著性（P<0.05）。急性心肌缺血后,与正常组比较,模型组心肌组织Bax的表达升高、Bcl-2表达水平下降,消心痛和川芎不同部位能使心肌组织Bax的表达下降、Bcl-2表达水平上升,显著降低Bax/Bcl-2比例,差异具有显著性（P<0.05）。HE病理染色结果显示,模型组心肌有炎性浸润、心肌纤维排列紊乱、心肌纤维化,部分心肌细胞核固缩、坏死等现象。川芎不同部位能减轻心肌纤维排列紊乱和纤维化的情况,减少缺血后心肌炎性浸润、坏死的情况。2.川芎有效部位抗急性心肌缺血机制研究结果在Pit致SD大鼠急性缺血损伤实验中,模型组大鼠血清LDH、CK活性上升,SOD活性下降,MDA含量增加,心肌组织cTnT含量增加,ATP酶活性下降(Na⁺-K⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶),Ca²⁺浓度显著增加,与正常组相比较,有显著性差异（P<0.05）。同时,心电图T波异常抬高或者倒置,心肌组织HE染色观察,出现心肌纤维断裂、炎性浸润等现象,心肌组织HE染色观察,出现心肌纤维断裂、炎性浸润等现象,提示造模成功。与模型组相比较,消心痛和川芎挥发油各剂量组（低、中、高）能改善缺血后心电图T波异常抬高或者倒置的情况,明显降低血清LDH、CK、MDA和心肌组织cTnT含量,而SOD活性明显增强;并使心肌组织ATP活性酶增强(Na⁺-K⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶),Ca²⁺浓度显著下降,差异具有显著性（P<0.05）。急性心肌缺血后,与正常组比较,模型组心肌组织p-Akt表达下降,Bax表达升高、Bcl-2表达水平下降,具有统计学意义（P<0.05）。消心痛和川芎挥发油各剂量组（低、中、高）能使心肌组织p-Akt表达增强,p-Akt/Akt比例显著增加;并使Bax的表达下降、Bcl-2表达水平上升,显著降低Bax/Bcl-2比例,结果具有显著性差异（P<0.05）。但是,川芎挥发油高剂量+LY组对缺血心肌相关指标的改善作用较弱,其心肌酶谱、氧化损伤相关酶、Ca²⁺浓度及ATP酶活性结果与模型组相比较无显著性差异（P>0.05）;心肌形态学改变的病理损伤和心肌细胞凋亡情况也较川芎其他组严重。心肌组织蛋白p-Akt、Bax、Bcl-2的表达水平与模型组相比较,也未有显著性差异（P>0.05）。结论:1.川芎水提物、醇提物、挥发油、生物碱、总酚酸均能不同程度改善急性心肌缺血大鼠的心电图,降低心肌损伤酶谱的水平,抗氧化,使凋亡相关蛋白Bax表达下降而Bcl-2表达上升;在相同生药量剂量下,以川芎挥发油效果更优。2.川芎挥发油对急性心肌缺血大鼠有抗氧化损伤和抑制细胞凋亡作用,其机制与激活PI3K/Akt信号通路中Akt的磷酸化密切相关。