王雪芳，劉艷明

(1.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，河北 張家口 075000;2.中國人民解放軍251醫(yī)院心內(nèi)二科，河北 張家口 075000)

苦參堿是從豆科槐屬植物苦參中提取的生物堿，苦參對心臟疾病的治療作用史載于我國著名的的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)《神農(nóng)本草經(jīng)》:“主心腹積氣，癥瘕積聚”，能“安五臟，定志益精”。《本草經(jīng)百種錄》中記錄苦參“此以味治也，苦入心，寒除火，故苦參專治心經(jīng)之火”。藥物研究表明，苦參堿是苦參的主要有效成分。目前，臨床上心律失常等心臟疾病的發(fā)生逐年增多，西藥的治療在得到肯定的同時(shí)又存在多種問題，如藥物副作用誘發(fā)新的心律失常等等。歷代中醫(yī)利用苦參藥性將其作為治療心臟疾病的中藥，利用其治療效果溫和、毒副作用低的特點(diǎn)，但其機(jī)制卻少有報(bào)道。隨著研究的進(jìn)一步深入，目前苦參堿在臨床上逐步用于預(yù)防和治療多種心律失常。休克機(jī)體缺血缺氧的同時(shí)往往伴隨著嚴(yán)重的心律失常。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)玻璃微電極細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)，進(jìn)一步研究苦參堿對休克血漿所致豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位改變的電生理影響。進(jìn)一步研究苦參堿治療心臟疾病的作用機(jī)制，對更好地利用中藥、發(fā)掘高效低毒中藥，具有十分重要的臨床指導(dǎo)作用和推廣應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物和試劑

選用0.25kg～0.35kg的成年豚鼠，雌雄不限，由中國人民解放軍醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育中心提供。實(shí)驗(yàn)藥物苦參堿購于北京雙鷺?biāo)帢I(yè)股份有限公司(批準(zhǔn)文號國藥準(zhǔn)字H20030734)。

1.2 儀器

RM6280多道生理信號采集處理系統(tǒng)，SWF-1B高阻抗微電極放大器，成都儀器廠生產(chǎn);LH 586-2恒溫水浴泵，上?？茦防砘瘷C(jī)械廠生產(chǎn);B-80玻璃微電極拉制器，中山大學(xué)科教儀器廠生產(chǎn);SYB-J輸液泵北京國營青云儀器廠生產(chǎn);YC-2型程控刺激器，成都儀器廠生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 休克血漿和標(biāo)本的制備 采用豚鼠頸總動(dòng)脈插管，調(diào)節(jié)Lamson瓶高低，利用三通管另外一端記錄血壓，將血壓下調(diào)到5.1kPa維持80min，2000r/min離心10min，頸動(dòng)脈采血5ml取上清液，即得。

迅速擊顱豚鼠致昏后沿左胸骨外緣開胸取出心臟，置于改良的O2飽和K-H液中，從主動(dòng)脈進(jìn)行沖洗，沿冠狀動(dòng)脈前降支剪開心室壁，選擇大的乳頭狀心室肌約0.6mm ×0.2 mm ×0.5mm。用不銹鋼針固定于灌流槽內(nèi)的硅膠上，用36℃ ±0.5℃的改良K-H液恒溫、恒速灌流。灌流液充以 O2，流速為10ml/min，p H 7.4。標(biāo)本在灌流液中穩(wěn)定40min后開始實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 電位引導(dǎo)和觀測指標(biāo) 利用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)玻璃微電極技術(shù)記錄，玻璃微電極充以3mol/l KCl液體。將刺激電極置于標(biāo)本的心肌組織上，1倍閾強(qiáng)度連續(xù)方波刺激，動(dòng)作電位經(jīng)微電極引出后，經(jīng)SWF-1B微電極放大器，一路輸入監(jiān)聽器，另一路經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸入微機(jī)，觀察動(dòng)作電位出現(xiàn)的情況并實(shí)時(shí)記錄各項(xiàng)參數(shù)及變化數(shù)據(jù)。

觀察復(fù)極50%和80%時(shí)間(50%and 80%of duration of action potential，APD50and APD80)、0 相最大除極速率(maximal rate of depolarization，Vmax)、靜息電位(resting potential，RP)、動(dòng)作電位時(shí)程(duration of action potential，APD)、動(dòng)作電位幅值(amp litude of action potential，APA) 、超 射(Overshoot，OS)。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)處理 電極穩(wěn)定在心室肌細(xì)胞上40min左右，在刺激的同時(shí)記錄正常的動(dòng)作電位作為對照;然后向50mlK-H灌流液中加入SP 5ml，記 錄 出 灌 流 后 1min、4min、7min、10min、15min的電位情況;然后依次加入 25、50、100μmol/L 苦參堿，灌流后 1min、4min、7min、10min、15min時(shí)，記錄不同濃度心室肌動(dòng)作電位變化。

數(shù)據(jù)處理以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(珋x±s)表示，給藥前后各項(xiàng)指標(biāo)采用自身配對t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 休克血漿對豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的影響

表1圖1顯示，用SP灌流心室肌細(xì)胞4min，動(dòng)作電位超射(OS)及APA幅值明顯增高;7min時(shí)，動(dòng)作電位時(shí)程(APD)開始延長，上述效應(yīng) 10min～15min達(dá)到最大。

2.2 苦參堿干預(yù)休克血漿對豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作作電位的效應(yīng)

表1顯示，向SP灌流液依次加入不同濃度的苦參堿 25、50、100μmol/L 后，25μmol/L 即可明顯降低休克血漿引起的 OS、APA升高(P＜0.05)，50μmol/L苦參堿使OS、APA進(jìn)一步下降，延長了休克血漿引起的 APD50、APD80、APD，使動(dòng)作電位時(shí)程顯著延長(P＜0.01);上述效應(yīng)在濃度為100μmol/L時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，且呈濃度依賴性。

表1 休克血漿對豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的影響及苦參堿的干預(yù)作用(珋x±s，n=12)

3 討論

苦參堿(matrine)是從中藥材豆科槐屬植物中提取的四環(huán)喹嗪啶生物堿，是苦參的主要有效成分。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，用休克血漿SP灌流4min后，豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位幅度(APA)出現(xiàn)明顯升高(P＜0.05)，復(fù)極 50%時(shí)間(APD50)、復(fù)極 80%時(shí)間(APD80)明顯延長(P＜0.05)。休克是臨床常見的病理生理現(xiàn)象，在休克的發(fā)生發(fā)展過程中，血液中的成分發(fā)生明顯變化，這會使得機(jī)體細(xì)胞嚴(yán)重受累，心肌細(xì)胞的損害尤為明顯。研究發(fā)現(xiàn)，休克血漿中所含有的兒茶酚胺類物質(zhì)、神經(jīng)肽類物質(zhì)、心肌抑制因子、血管加壓素等血管活性物質(zhì)明顯高于正常血漿，相反對人體有利的自由基超氧化物歧化酶(SOD)等良性物質(zhì)減低。與此同時(shí)，電生理研究表明，休克的同時(shí)心肌細(xì)胞內(nèi) Ca2+嚴(yán)重超載，心肌細(xì)胞膜 Na+-Ca2+交換發(fā)生異常，Na+負(fù)荷過度［1］。用休克血漿來灌流離體心室肌細(xì)胞所產(chǎn)生動(dòng)作電位的明顯變化，就可能與在灌流的過程中休克血漿中的有害物質(zhì)影響心肌細(xì)胞膜上的Na+-Ca2+交換，使細(xì)胞膜外Na+蓄積，Na+濃度逐漸升高，加速了細(xì)胞去極化初期的Na+內(nèi)流有關(guān)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)極50%時(shí)間(APD50)、復(fù)極80%時(shí)間(APD80)明顯延長(P＜0.05)，這也意味著心肌細(xì)胞2相復(fù)極過程延長，心肌細(xì)胞的2相復(fù)極過程主要是由L型鈣通道參與，這一變化表明休克血漿的灌流影響了L型鈣通道的功能，使得細(xì)胞內(nèi)的Ca2+不能正常按時(shí)流出細(xì)胞外，在此時(shí)相細(xì)胞內(nèi) Ca2+負(fù)荷增加。

有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道，苦參堿作用于實(shí)驗(yàn)性心律失常模型的 SD大鼠心臟上，發(fā)現(xiàn)其對烏頭堿誘發(fā)的0相快速Na+內(nèi)流有抑制作用，對心臟具有負(fù)性頻率、負(fù)性傳導(dǎo)和抗實(shí)驗(yàn)性心律失常的作用［2］。血流變血研究表明，苦參堿應(yīng)用在心臟上可以改善冠狀動(dòng)脈血液循環(huán)，增加冠脈血液流量，降低心肌耗氧量，增強(qiáng)心肌的收縮能力［3-5］。有研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿具有細(xì)胞膜穩(wěn)定作用，使細(xì)胞膜的損傷程度下降，膜表面通透性下降，同時(shí)可顯著降低實(shí)驗(yàn)性缺血再灌注大鼠血漿中乳酸脫氫酶 (LDH)、肌酸磷酸激酶(CPK)以及血漿中兒茶酚胺類物質(zhì)的含量，明顯升高超氧化物歧化酶(SOD)的活性［6-8］。本實(shí)驗(yàn)研究表明，在利用休克血漿灌流動(dòng)作電位發(fā)生明顯變化后用加以不同濃度的苦參堿發(fā)現(xiàn)，25μmol/L的苦參堿可降低休克血漿引起的APA升高效應(yīng)(P＜0.05);50μmol/L的苦參堿使APA進(jìn)一步下降(P＜0.01)，明顯延長 APD50、APD80(P＜0.05)，使動(dòng)作電位時(shí)程APD明顯延長(P＜0.05);100μmol/L的苦參堿使 APA顯著下降(P＜0.01)，并明顯延長 APD50、APD80(P＜0.01)，使動(dòng)作電位時(shí)程APD顯著延長(P＜0.01)。由此我們可以推斷，苦參堿一方面可能是能夠通過增強(qiáng)內(nèi)源性氧自由基清除系統(tǒng)的能力即SOD的含量，進(jìn)而減輕有害代謝產(chǎn)物自由基對心肌組織的過氧化反應(yīng)減少心肌細(xì)胞膜的損害而發(fā)揮保護(hù)缺血心肌的作用;另一方面去極化時(shí)Na+內(nèi)流增加是導(dǎo)致心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位OS、APA明顯增高的主要原因，復(fù)極化緩慢、Ca2+負(fù)荷過度，也是 APD明顯延長的重要原因，苦參堿也可能是通過抑制心肌細(xì)胞膜上的L型鈣通道影響鈣離子內(nèi)流來發(fā)揮其作用的。

綜上所述，SP對豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的影響是通過加速細(xì)胞去極化期間Na+內(nèi)流和Ca2+緩慢內(nèi)流所導(dǎo)致動(dòng)作電位發(fā)生明顯變化的。用含苦參堿的休克血漿灌流后，可明顯對抗 SP引起的OS、APA升高，提示苦參堿有拮抗 SP的電生理效應(yīng)。其抗心律失常機(jī)制與其影響細(xì)胞內(nèi)外 Na+、Ca2+的濃度有關(guān)?？鄥A明顯拮抗 SP對豚鼠心室肌細(xì)胞的電生理效應(yīng)，對改善心肌缺血、預(yù)防心律失常的發(fā)生起著重要作用。

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