中國人民解放軍北京軍區(qū)總院二六三臨床部(100700) 田碩 吳婷婷
小檗堿(Berberine,Ber﹚,又名黃連素,主要存在于小檗科、粟科、毛茛科、蕓香科、防己科和鼠李科的植物中,屬于異喹啉類生物堿。小檗堿是中藥黃連的主要成分,是以黃連為君藥的中醫(yī)方劑的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來,發(fā)現(xiàn) Ber對心血管系統(tǒng)具有多方面的藥理作用,本文就這些方面的藥理研究作一綜述。
Ber對離體心臟、正常及心衰的在體心臟都具有正性肌力作用。臨床研究顯示 Ber 有直接增強(qiáng)心肌收縮力,改善左室功能的作用。關(guān)于其作用機(jī)制,智光等[1]認(rèn)為,Ber 可能是通過增加心肌細(xì)胞內(nèi)cΑMP濃度,并由cΑMP介導(dǎo)Ca2+內(nèi)流,從而使心肌收縮力增強(qiáng)。應(yīng)用膜片鉗技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),Ber對IK有顯著抑制作用,提示 Ber的正性肌力作用也可能是通過阻止K+外流,延長動作電位時程,使慢通道開放時間延長,內(nèi)向Ca2+流增加,從而使心肌收縮力增強(qiáng)。研究表明,Ber的正性肌力作用可能與其促進(jìn)內(nèi)向Ca2+流有關(guān)。但董德利等[2]利用激光掃描共聚焦技術(shù)研究認(rèn)為,1g.mol/L的 Ber可抑制 KC1(30mmol/L)引起的心肌細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流;當(dāng)濃度達(dá)到 100mol/L時 ,又可促進(jìn)心肌細(xì)胞內(nèi)鈣釋放,因此認(rèn)為 Ber的正性肌力作用可能主要是由于促進(jìn)了胞內(nèi)鈣庫的釋放而非外鈣內(nèi)流。
心肌肥厚是慢性充血性心力衰竭和其他心臟病的危險因素。Ber能改善心肌肥厚大鼠異常的心功能,抑制心肌細(xì)胞增生,阻止壓力負(fù)荷過重而引起的心肌肥厚的發(fā)展[3]。Ber對腹主動脈結(jié)扎法制備壓力超負(fù)荷型心肌肥厚大鼠的心室前壁厚度、左心室腔橫切面積、組織羥脯氨酸含量以及心肌間質(zhì)膠原容積分?jǐn)?shù)(ICVF)等有一定改善作用,Ber可能通過抑制心肌間質(zhì)纖維化而改善心室重構(gòu)[4]。Ber使2腎1夾型心肌肥厚大鼠的心重和心重指數(shù)降低,左心室組織膠原含量顯著下降,同時血管緊張素Ⅱ含量也有所減少,作用方面呈一定的劑量依賴性,表明小檗堿可能通過對ΑngI1等神經(jīng)內(nèi)分泌因素的調(diào)節(jié),抑制心肌間質(zhì)纖維化而改善心室重構(gòu)[5],從而表明 Ber有潛在治療慢性心力衰竭的作用,對離體大鼠心臟的急性心力衰竭也有保護(hù)作用[6]。
早先報道Ber能直接作用于血管平滑肌,使四肢、皮膚及部分內(nèi)臟血管擴(kuò)張,也能擴(kuò)張冠狀動脈,增加冠脈流量。后有離體兔主動脈、肺主動脈及貓冠狀動脈實(shí)驗(yàn)證明,Ber﹙0.1~100 mol/L﹚無直接擴(kuò)張血管作用,但能頡頏腎上腺素、去甲腎上腺素、苯腎上腺素引起的收縮,使α受體激動劑收縮血管的量效曲線平行右移(不壓低最大效應(yīng)),表現(xiàn)為競爭性頡頏α1受體;對非α受體激動劑碳環(huán)血栓素 Α2(carbocyclic thro- mboxane Α ﹚、5-羥色胺、組胺、KC1引起的收縮反應(yīng)無頡頏作用 。
人們還用含α受體的其他組織器官標(biāo)本,研究了Ber對α受體的作用特點(diǎn)。大鼠肛尾肌的腎上腺素能神經(jīng)極為豐富,其受體主要為α1受體。人們發(fā)現(xiàn) Ber(0.3、1、3、l0t~mol/L)與哌唑嗪、酚妥拉明一樣 ,能使苯腎上腺素的累積量效曲線平行右移,最大反應(yīng)不變,顯示了競爭性阻斷α 受體作用,也能對抗苯腎上腺素引起大鼠輸精管附睪端(含α1受體)的收縮反應(yīng)。
同時,也有不少報道證明 Ber是競爭性α2受體阻滯劑。Ber與α阻滯劑育享賓一樣 ,能使可樂定 ﹙α2受體部分激動劑﹚抑制電刺激大鼠輸精管前列腺端收縮的累積量效曲線平行右移(最大反應(yīng)不變),也能頡頏可樂定抑制同軸電刺激引起豚鼠離回腸平滑肌抽搐,顯示了對突觸前膜α2受體的阻斷作用。 阻斷α受體會促進(jìn)腎上腺素能神經(jīng)釋放去甲腎上腺素,反過來會對抗Ber的α受體阻斷作用。但 Ber阻斷α受體產(chǎn)生的效應(yīng)大于其阻斷α受體所產(chǎn)生的效應(yīng)。后者是在同一大鼠離體器官上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因而更有說服力,即 Ber對α進(jìn)行受體的阻斷選擇性高于對α受體,因此表現(xiàn)出降壓效應(yīng)。
人們又用大鼠腦和肝膜蛋白進(jìn)行放射配基(H哌唑嗪)-受體競爭結(jié)合實(shí)驗(yàn),直接證明了Ber對α受體有較強(qiáng)的親和力。同時,也用人、兔血小板和大鼠腦膜蛋白進(jìn)行放射配基 (H育享賓)競爭結(jié)合實(shí)驗(yàn) ,亦直接證明了Ber對α2受體有較強(qiáng)的親和力。與人血小板α2受體的親和力約等于去甲腎上腺素(ICs。為14.5±2.2tmol/L),Ber的ICs。為16.6±2.1μmol/L,低于腎上腺素的7.5±0.2tmol/L,更低于可樂定的0.4±0.1μmol/L,且四者的置換曲線相平行。
學(xué)者認(rèn)為,Ber如同可樂定,為α2受體部分激動劑,在單獨(dú)應(yīng)用時,以α受體激動劑方式劑量依賴性地抑制前列腺素 E 引起的血小板內(nèi) cΑMP累積,當(dāng)有α2受體激動劑腎上腺素存在時,Ber則以α頡頏劑方式劑量依賴性地對抗腎上腺素抑制前列腺素E引起的血小板內(nèi) cΑMP累積。汪永孝等報道,Ber對心肌呈正性肌力和負(fù)性頻率作用。Ber為 1、3、l0μmol/L 時,能使苯腎上腺素(α-受體激動劑)收縮心肌的量效曲線平行上移 。最大反應(yīng)隨 Ber濃度增高而增強(qiáng) ,分別由苯腎上腺素原來的 63%增加到 70%、80%、89%,并不表現(xiàn)出α受體阻斷作用。由此推測,Ber可能也是 α1受體部分激動劑 ,但在大多數(shù)情況下以α1受體阻斷為主。
1992年,Ber的降血脂作用最初在實(shí)驗(yàn)性治療非胰島素依賴型糖尿病模型中被發(fā)現(xiàn),它不僅能降低血糖,而且能明顯降低血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(代)及極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL—C)的含量。
勾祥輝等應(yīng)用大劑量 BBR時偶然發(fā)現(xiàn)它有降血脂的作用,因此對 59例高脂血癥患者進(jìn)行了臨床觀察。選擇 TG≥2.3mmol/L,伴有或不伴有 TC≥6.5mmol/L的住院患者作為研究對象,隨機(jī)分為 Ber治療組與熘酸肌醇醑治療組,Ber組給予口服Ber0.5g,每日3次飯后服;煙酸肌醇酯組給予口服煙酸肌醇酯200mg,每日3次飯后服,2組均以3O天為 1療程 ,分別于治療前、后抽取空腹靜脈血,用酶法測定 TG、TC和高密 度脂蛋白膽同醇(HDL—C)的含量,用藥前 7天停用影響血脂的藥物,治療前、后同時檢查血、尿常規(guī)及肝功能等,飲食無特殊限制。
本研究提示,59例高脂血癥患者采用 BBR治療 1個療程后,TG、TC明顯降低,HDL—C輕度升高,總有效率達(dá) 90%, 療效明顯優(yōu)于煙酸肌醇酯組。有人進(jìn)行了類似實(shí)驗(yàn),結(jié)論相同。
小檗堿應(yīng)用于臨床治療心律失常已有多篇報道,對多種病因引起的室性及室上性心律失常45例病人療效分析,對頻發(fā)室早搏的有效率為70%、對室上性心律失常的有效率達(dá)84%。另外,53例多種抗心律失常藥治療無效的室性快速心律失?;颊?,口服小檗堿一周,平均早搏次數(shù)減少50%以上的有效率為60%,其中早搏消失的顯效率為40%,服藥期間無嚴(yán)重不良反應(yīng)。上述結(jié)果表明小檗堿對多種原因引起的心律失常都有較好的療效,最有效劑量為每日1.6~2g,如果無效或療效不顯著,不必再增加劑量。
最新研究表明,小檗堿在 0.1~30μmol/L能依劑量降低兔竇房結(jié) (SΑN)、 房室結(jié)(ΑVN)細(xì)胞的 ΑPΑ、Vmax、 最大除極電位(MDP)及自搏頻率,并延長ΑPD、ΑPD95及ERP, 同時抑制 SΑN功能,也說明小檗堿在結(jié)細(xì)胞的抑制作用可能與它阻斷Ca2+、Na+內(nèi)流和 K+外流有關(guān)。與SΑN及ΑVN比較 ,小檗堿延長心房ΑPDB、ΑPD及ERP作用則需較高濃度,如果在同樣條件下,慢反應(yīng)細(xì)胞比快反應(yīng)細(xì)胞對小檗堿的抑制作用更敏感。在無鈣液中,小檗堿對Ca2+的抑制依然存在,但在心房除ΑPDα、ΑPD 外,對其他指標(biāo)的影響則消失。 鈣調(diào)節(jié)劑Yc—170,有類似于小檗堿的正性肌力、負(fù)性頻率作用,在高膜電位組織,它可以促進(jìn)Ca2+內(nèi)流,在低膜電位組織則抑制Ca2+內(nèi)流。小檗堿是否以同樣的機(jī)制起作用值得注意。
從受體角度看,小檗堿對SΑN的作用不被阿托品所頡頏;其抑制 SCI、ΑPΑ及 V的作用可能被去甲腎上腺素所翻轉(zhuǎn),可能通過β受體及Ca2+內(nèi)流的作用頡頏小檗堿對SΑN的抑制。然而,慢反應(yīng)細(xì)胞在心律失常的起源及傳播方面起著重要作用,小檗堿的抗心律失常作用可能與它對心肌慢反應(yīng)細(xì)胞的作用有關(guān)。如前所述,小檗堿還具有抗羥自由基作用,保護(hù)心肌細(xì)胞膜,減少經(jīng)非特異性通路(膜損傷部位)的Ca2+大量內(nèi)流,防止細(xì)胞內(nèi)Ca2+超負(fù)荷及所觸發(fā)的遲后除極,可能亦是其發(fā)揮抗心律失常作用機(jī)理之一。
體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)證實(shí),Ber對 4種血小板聚集誘導(dǎo)劑[ΑDP、花生四烯酸(Α?。?、膠原及鈣離子載體(Α23187)]誘導(dǎo)的家兔血小板聚集和 ΑTP釋放均有不同程度的抑制作用 ,其中以對膠原誘發(fā)的聚集及釋放的抑制作用最為強(qiáng)烈 ;對富含血小板血凝塊收縮的抑制作用顯著;可促使血小板聚集團(tuán)塊很快解聚,但對Α23187誘導(dǎo)形成的聚集團(tuán)塊則無明顯作用。其作用途徑可能是 :升高血小板cΑMP的水平;作為Ca2+通道阻滯劑,抑制血小板內(nèi)Ca2+升高;Ber是血小板 Α2受體的部分激動劑;抑制從代謝過程中的環(huán)加氧酶活性,抑制 TXΑ2和PGI2的合成,由于抑制TXΑ2合成強(qiáng)于抑制PGI2合成,血漿中PGI2水平高于TXΑ2,這也是 Ber擴(kuò)張血管的作用機(jī)制之一。血管皮下膠原纖維的暴露易導(dǎo)致心腦血管中血小板血栓的形成,因此 Ber對這些疾病的防治可能有重要的價值。
小檗堿的心血管藥理作用主要包括抗心律失常、抗心力衰竭 、擴(kuò)張血管和降低血壓、調(diào)節(jié)脂代謝和抗動脈粥樣硬化、抗血小板和抗血栓、抗腦缺血以及保護(hù)血管內(nèi)皮、抗血管炎癥和抑制腫瘤新生血管形成等作用。作用的靶細(xì)胞包括心肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、血小板以及血液單核巨噬細(xì)胞等。
綜上所述,Ber是一種具有廣泛的藥理作用的異喹啉類生堿,隨著實(shí)驗(yàn)方法及水平的不斷提高,進(jìn)一步觀察其整體相應(yīng)疾病模型的效應(yīng)將成為今后的研究重點(diǎn)。