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中藥抗心律失常作用機(jī)制的臨床研究概況

2011-02-12 03:36侯文麗吉林大學(xué)第一醫(yī)院吉林長(zhǎng)春130021
中國(guó)老年學(xué)雜志 2011年21期
關(guān)鍵詞:防己動(dòng)作電位皂苷

辛 麗 侯文麗 王 黎 (吉林大學(xué)第一醫(yī)院,吉林 長(zhǎng)春 130021)

心律失常是指心臟的自律性異?;蚣?dòng)傳導(dǎo)障礙導(dǎo)致心動(dòng)過(guò)速、過(guò)緩,心律不齊或異位心律的一類(lèi)病癥,中醫(yī)對(duì)其癥狀和治療的描述散見(jiàn)于“心悸”、“怔忡”、“眩暈”、“疾脫脈”、“厥證”、“脫證”等證中〔1〕。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,中藥抗心律失常的價(jià)值得到了世界范圍的認(rèn)可,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)性心律失常的大量研究,發(fā)現(xiàn)了不少抗心律失常的有效成分、單方。

1 生物堿類(lèi)抗心律失常的藥效學(xué)研究

1.1 粉防己堿(Tetrandrine) 從防己科千金藤屬植物粉防己的根塊中提取的一種雙芐基異喹啉類(lèi)生物堿。粉防己堿是一種Ca2+拮抗劑,對(duì)抗心律失常作用機(jī)制與拮抗Ca2+內(nèi)流有關(guān),可以直接阻滯心室肌細(xì)胞 T-型和 L-型 Ca2+通道,延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程(APD)及有效不應(yīng)期(ERP)〔2,3〕。心肌缺血-再灌注可導(dǎo)致各種類(lèi)型心律失常的發(fā)生,其中以室性心律失常(VA)最為常見(jiàn),嚴(yán)重的VA可導(dǎo)致患者迅速死亡。有實(shí)驗(yàn)表明,粉防己堿可明顯減少再灌注心律失常發(fā)生率。說(shuō)明粉防己堿可防止缺血-再灌注VA的發(fā)生。粉防己堿抗缺血-再灌注心律失常發(fā)生的機(jī)制可能與增加過(guò)氧化物歧化酶活性,減少自由基生成和抑制心肌細(xì)胞鈣超載有關(guān),從而穩(wěn)定心肌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境和心肌電生理特性,減少心律失常發(fā)生〔4〕。

1.2 甲基蓮心堿(neferine,Nef) 從睡蓮科植物蓮(Nelumbo nucifera Gaertn)成熟種子的綠色胚芽中提取出的一種芐基異喹啉類(lèi)生物堿,采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄Nef對(duì)培養(yǎng)大鼠心室肌細(xì)胞鈉電流(INa)及豚鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位、INa、L-型鈣電流及穩(wěn)態(tài)外向 K+電流的影響,發(fā)現(xiàn)Nef有鈉、L-型鈣通道阻滯作用并抑制穩(wěn)態(tài)外向K+電流〔5〕。Guo等〔6〕用犬心程控刺激電藥理學(xué)模型發(fā)現(xiàn)Nef可抗缺血性快速VA。表明Nef廣泛的抗心律失常作用的機(jī)制與其非特異性地阻滯離子通道有關(guān)。

1.3 小檗堿(berberine,BER) 俗名黃連素,從黃連、黃柏或三棵針等中藥中提取的一種喹啉類(lèi)生物堿,BER可以延長(zhǎng)APD及ERP。其抗心律失常的機(jī)制與阻滯延遲電流鉀電流(IK1)有關(guān)〔7〕。彭司勛等〔8〕合成了具有抗心律失常作用的P-對(duì)氯芐基四氫BER系列化合物(CPU86017),發(fā)現(xiàn)它有C及N兩個(gè)手性中心,提示其不同的光學(xué)對(duì)映體對(duì)心血管受體及離子通道具有選擇性作用。CPU86017由于具有-O-O-與苯環(huán)橋狀連接,使活性及毒性均增大,對(duì)離子通道阻斷作用亦增強(qiáng),尤其具有明顯的α-阻斷作用及顯著的鈣通道阻斷作用。張燦等合成了它的四個(gè)光學(xué)異構(gòu)體(SR、SS、RS、RR)。它們的鈣拮抗活性相當(dāng),無(wú)顯著差別。其 α-受體阻斷作用除SR外均降低,差別較大。毒性方面除SR外,其他三個(gè)異構(gòu)體的急性毒性均降低。齊敏友等〔9〕研究上述光學(xué)異構(gòu)體對(duì)甲狀腺素致大鼠心肌病異常的基因改變并進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)其中SR比其他旋光異構(gòu)體療效好。胡陳等〔10〕研究CPU86017及RS異構(gòu)體對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)的應(yīng)激上調(diào)心肌內(nèi)皮素受體的干預(yù)作用,發(fā)現(xiàn)抗心律失常與具有抑制ET受體的作用有關(guān),RS干預(yù)ET系統(tǒng)的作用更明顯。

1.4 小檗胺(Berbamine) 系從小檗科植物細(xì)葉小檗的根塊中提取的一種雙芐基喹啉生物堿,能延長(zhǎng)ERP,降低自律性,延長(zhǎng)心肌ERP而起到顯著的抗心律失常作用。該藥最大特點(diǎn)在于不僅抗心律失常范圍廣泛,而且兼有正性肌力(即沒(méi)有減弱心肌收縮的副作用),可與洋地黃類(lèi)起協(xié)同作用。其作用機(jī)理可能是抑制Ca2+,Na+通道,阻斷組胺受體及擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈。Zhao等〔11〕在培養(yǎng)的家兔主動(dòng)脈平滑肌上證實(shí),小檗胺可抑制心肌細(xì)胞外鈣內(nèi)流,而不影響心肌細(xì)胞內(nèi)鈣釋放,證實(shí)小檗胺有阻斷電壓依賴(lài)性Ca2+和受體依賴(lài)型鈣通道的作用。

1.5 蝙蝠葛堿(Dauricine,Dau) 一種從防己科植物蝙蝠葛根莖中提純的雙芐基四氫異喹啉類(lèi)生物堿,屬L-型Ca2+阻滯劑,能防止細(xì)胞內(nèi)鈣超載,具有抗心律失常并對(duì)多種病理狀況下心肌細(xì)胞損傷有保護(hù)作用〔12〕。早后除極(early aflerdepolarizations,EADs)是指心肌細(xì)胞在一定條件下由前一個(gè)動(dòng)作電位觸發(fā)所產(chǎn)生的又一次去極化過(guò)程,其所導(dǎo)致的觸發(fā)活動(dòng)和動(dòng)作電位復(fù)極離散化程度的增加被認(rèn)為是獲得性長(zhǎng)QT綜合征(1ong QT syndrome,LQTs)的重要發(fā)生機(jī)制〔13〕,Dau可以延長(zhǎng)APD和EADs電位時(shí)程,這與其阻滯 L-型Ca2+通道有關(guān)〔14〕。

1.6 苦參生物堿類(lèi) 廣泛存在于豆科植物苦參、苦豆子及廣豆根中,此類(lèi)生物堿以苦參堿為代表,包括苦參堿(matrine,MT),氧化苦參堿(oxymatrine,OMT),槐果堿(sophocarpine,SC),氧化槐果堿(oxysophocarpine,OSC),槐胺堿(sophoramine,SA),槐定堿(sophoridine,SRI),苦豆堿(aloperine)。大量實(shí)驗(yàn)研究表明苦參堿類(lèi)多種生物堿抗心律失常方面具有顯著而肯定的作用。其結(jié)構(gòu)均屬于四環(huán)的喹諾里西啶生物堿(qu ino lizid ine),分子骨架可以看作是兩個(gè)喹嗪啶環(huán)的雜體,結(jié)構(gòu)非常相似〔15〕。MT阻斷心室肌細(xì)胞快速延遲整流鉀電流(IKr),研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期給MT可降低右心室心肌組織的IKr,IKr主要在2期,3期早中時(shí)段發(fā)揮作用,在3期末和4期迅速衰減到0,所以阻滯IKr,主要延長(zhǎng)的是ERP,這使異常沖動(dòng)更多的落在了ERT,減少了心梗后快速心律失常的發(fā)生。MT對(duì)酸化條件及長(zhǎng)期心肌缺血后心室肌細(xì)胞IKr仍表現(xiàn)出明顯的抑制作用,表明其對(duì)心肌梗死后心律失常有效〔16〕。

1.7 去甲烏藥堿(higenamine,HG) 烏頭屬在祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥中長(zhǎng)期用作強(qiáng)心藥物,HG是烏頭根莖中分離出的一種生物堿,其化學(xué)名為1-對(duì)羥芐基-1,2,3,4-四氫異喹啉(1-Phydroxybenzyl-1,2,3,4-tetrahy-droisoquinoline)〔17〕。已經(jīng)公認(rèn) HG 通過(guò)刺激腎上腺素受體呈現(xiàn)影響變力和變時(shí)性的作用。其機(jī)制是使鈉通道開(kāi)放加速鈉內(nèi)流,促使細(xì)胞膜去極化,對(duì)緩慢型心律失常有治療意義。

1.8 鉤藤堿(Rhy) 系鉤藤的主要有效活性成分之一,Rhy對(duì)心肌細(xì)胞鉀通道有抑制作用,不但抑制瞬間外向K+電流,還抑制延遲整流K+電流,其對(duì) L-型Ca2+通道也有明顯抑制作用〔18〕。此外,關(guān)附甲素、木防己堿、寧心堿等都有較好的抗心律失常作用。

2 黃酮類(lèi)抗心律失常的藥效學(xué)研究

2.1 苦參總黃酮(kushen flavonoids,KS-Fs) 從苦參的根塊中提得,約含0.3%。對(duì)氯仿及烏頭堿等引起的心律失常有一定治療作用,其作用機(jī)理系直接減慢心肌細(xì)胞的自發(fā)搏動(dòng)頻率所致。KS-Fs能降低氯仿誘發(fā)小鼠室顫的發(fā)生率,對(duì)抗烏頭堿誘發(fā)的大鼠心律失常,明顯提高豚鼠心臟哇巴因中毒的耐受量,表明KS-Fs為抗心律失常的有效成分。其作用機(jī)制可能與阻斷 β2受體,阻止心肌細(xì)胞鈉、鉀通道有關(guān)〔19〕。

2.2 葛根素(puerariae isoflavones) 從中藥葛根中分離出的一種異黃酮單體,其化名為4,4-二羥基-8-D-葡萄糖基異黃酮,分子量為416,其可擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈,降低心肌耗氧量,增強(qiáng)心肌收縮力,使自律性降低,不應(yīng)期延長(zhǎng),故在臨床上有明顯的抗心律失常作用〔20〕。不同濃度的葛根素均能延長(zhǎng)豚鼠乳頭肌細(xì)胞APD,并發(fā)現(xiàn)此作用是通過(guò)抑制外向整流K+電流完成的〔21〕。

2.3 廣棗總黃酮(Total flavones of choerospondiasaxillaris(Roxb)burrt et hill,TFC) 廣棗的有效成分,20 mg/kg TFC可使豚鼠心室肌動(dòng)作電位的動(dòng)作電位振幅(APA)降低,抑制心室肌細(xì)胞復(fù)極時(shí)鉀離子外流,延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程〔22〕。

3 皂苷類(lèi)抗心律失常的藥效學(xué)研究

3.1 三七總皂苷(panax notoginseng saponins,PNS) 三七為五加科植物,迄今已從三七的不同部位分離得到60余種單體皂苷類(lèi)成分,其主要有效成分為PNS,主要含人參皂苷Rbl(約30%)、人參皂苷Rg1(約20%)、三七皂苷R1(約5%)和人參皂苷Re(約2.5%)。按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),PNS分為兩類(lèi):二醇皂苷(PDS)和三醇皂苷(PTS)。PTS能對(duì)抗多種化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)的動(dòng)物心律失常,與胺碘酮相似。其可使豚鼠乳頭肌細(xì)胞APD和ERP延長(zhǎng),且能抑制交感神經(jīng)傳出放電;可減慢心率、降低血壓,是一個(gè)有潛在前景的抗心律失常藥〔23〕。有研究表明用膜片鉗記錄方法觀(guān)察 PNS對(duì)大鼠心肌細(xì)胞L-型Ca2+通道的作用,發(fā)現(xiàn)PNS抑制 L-型Ca2+通道,并呈劑量依賴(lài)關(guān)系〔24〕。

3.2 人參皂甙(ginsenosides) 由其中親脂性的甾體基團(tuán)和親水性的側(cè)支糖鏈兩部分組成的。迄今已從人參中分離到40余種人參皂甙單體小分子。人參皂甙都屬于三萜類(lèi)皂甙,屬達(dá)瑪甾烷醇類(lèi)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)大致相似,其母核都是由17個(gè)碳原子環(huán)繞的四環(huán)分子,區(qū)別在于其分子中糖鏈結(jié)構(gòu)不同,也就是C3、C6位置上聯(lián)接的不同糖苷分子,決定了不同人參皂甙單體分子類(lèi)型,如Rh2與Rg3的區(qū)別僅僅是C3位置相差一個(gè)單糖基〔25〕。人參皂苷對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷具有明顯保護(hù)作用??赡芘c其增強(qiáng)抗氧化酶活性,減少自由基對(duì)心肌的氧化損傷。糾正心肌缺血時(shí)脂肪酸(FFA)代謝紊亂,減少內(nèi)源性血管活性物質(zhì)內(nèi)皮素(ET)及血管緊張素Ⅰ(AngⅠ)釋放,糾正前列腺素 I2/血栓烷素A2(PGI2/TXA2)失衡等機(jī)制有關(guān)〔26〕。

4 強(qiáng)心苷類(lèi)抗心律失常的藥效學(xué)研究

強(qiáng)心苷類(lèi)的部分藥理作用與抑制心肌組織外的細(xì)胞Na+-K+-ATP酶有關(guān),通過(guò)抑制副交感傳入神經(jīng)的Na+-K+-ATP酶,最終使細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平提高,提高心臟和大血管壓力感受器的敏感性,抑制性傳入沖動(dòng)的數(shù)量增加,進(jìn)而使中樞神經(jīng)系統(tǒng)下達(dá)的交感興奮性減弱。此外,腎臟的Na+-K+-ATP酶受抑制,減少腎小管對(duì)鈉的重吸收,增加鈉向遠(yuǎn)曲小管的轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腎素分泌減少。此類(lèi)藥物可明顯提高射血分?jǐn)?shù),特別適用于伴有快速房顫、房撲或室上性心動(dòng)過(guò)速的大心臟、低心排量的患者。其抗心律失常機(jī)制為延緩房室傳導(dǎo),有效減慢心室率,使心臟泵血功能得到保護(hù)。用于心房撲動(dòng),可減慢心室率并促使心房撲動(dòng)轉(zhuǎn)為竇性心律。這類(lèi)物質(zhì)包括洋地黃、夾竹桃、福壽草、羊角拗、鈴蘭、福壽草總苷、萬(wàn)年青苷、黃夾苷、羊角拗苷、鈴蘭毒苷冰涼花、蟾酥、羅布麻等,大都有洋地黃樣作用。如去乙酰毛苷,通過(guò)延長(zhǎng)房室結(jié)不應(yīng)期,達(dá)到中斷折返沖動(dòng)、終止心動(dòng)過(guò)速的目的。萬(wàn)年青苷能延長(zhǎng)心肌絕對(duì)不應(yīng)期,抑制心臟異位興奮灶,其作用不亞于治療室上性心動(dòng)過(guò)速最有效的藥物維拉帕米,福壽草總苷降低血流速度(Vmax)而降低APD,從而延長(zhǎng)不應(yīng)期〔27〕。除上述之外,還有香豆精類(lèi)、萜類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)、普通酚類(lèi)等有效成分,對(duì)心律失常模型都有拮抗作用。

5 粗提取物類(lèi)抗心律失常的藥效學(xué)研究

5.1 纈草提取物(Valeriana officinalis L.) 研究表明纈草提取物對(duì)L-型Ca2+通道具有濃度依賴(lài)性阻滯作用,可能通過(guò)抑制鈣離子內(nèi)流,減輕/防止鈣超載等機(jī)制而對(duì)缺血心肌起到保護(hù)作用,對(duì)抗心律失?!?8〕。

5.2 丹參提取物(Salvia miltiorrhiza) 丹參系唇形科鼠尾草屬植物丹參的干燥根和根莖。對(duì)丹參化學(xué)及藥理學(xué)研究表明:丹參中的有效成分有兩類(lèi),一類(lèi)是脂溶性丹參酮類(lèi)化合物,如丹參酮Ⅱ、隱丹參酮等;另一類(lèi)是水溶性的丹參酚酸類(lèi)成分,如丹參素、丹酚酸B等。丹參提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)性心肌缺血有顯著的保護(hù)作用,氯化鋇恒速灌注以及靜脈一次注入結(jié)果表明,可以顯著增加導(dǎo)致大白鼠心律失常而致死的氯化鋇劑量,以及提高動(dòng)物的存活率〔29〕。丹參水溶性提取物有增強(qiáng)模型小鼠耐常壓缺氧能力,并能明顯抵抗垂體后葉素致實(shí)驗(yàn)性大鼠心肌缺血的發(fā)生率,對(duì)心律失常有拮抗作用〔30〕。還有實(shí)驗(yàn)表明丹參提取物對(duì)缺血-再灌注具有明顯的心臟保護(hù)作用,低劑量可用于防治缺血性心臟病,對(duì)抗心律失?!?1〕。

5.3 麥冬注射液(Radix Ophiopogonis Injection) 麥冬是百合科(Liliaceae)多年生草本植物沿階草屬(Ophiopogon Ker Gawl)植物麥冬〔Ophiopogon japonicus(Lf)Ker Gawl〕的干燥塊根。麥冬主要化學(xué)成分為甾體皂苷、高異黃酮類(lèi)、多糖、氨基酸等。實(shí)驗(yàn)顯示其能迅速使氯化鋇導(dǎo)致的雙向性心動(dòng)過(guò)速的心律失常轉(zhuǎn)為正常竇性心律,此結(jié)果與利多卡因抗氯化鋇所致心律失常的作用相似,轉(zhuǎn)率作用迅速但較短暫〔32〕。

5.4 甘松揮發(fā)油 甘松為敗醬科甘松屬植物,甘松揮發(fā)油是甘松有效濃縮成分,目前臨床上廣泛使用的穩(wěn)心顆粒,其主要成分為甘松,而甘松揮發(fā)油為其提取成分,臨床觀(guān)察中發(fā)現(xiàn)穩(wěn)心顆粒對(duì)心律失常有效,從電生理的角度初步探明了其對(duì)抗心律失常的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)其可以抑制動(dòng)作電位0期的上升速度,即對(duì)構(gòu)成動(dòng)作電位0期的快鈉通道具有抑制作用,對(duì)快速?gòu)?fù)極相(1期)具有抑制瞬時(shí)外向鉀電流〔33〕,而目前的研究證實(shí)其對(duì)動(dòng)作電位2期平臺(tái)期的I(Ca-L)亦具有濃度依賴(lài)性抑制作用,其對(duì)多個(gè)通道的共同作用延長(zhǎng)了APD,ERP〔31〕。

新近有多篇報(bào)道證實(shí)了炙甘草、當(dāng)歸注射液、酸棗仁提取物等單味中藥對(duì)多種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)性心律失常皆有明顯對(duì)抗作用。

綜上所述,抗心律失常藥物的基本作用在于影響心肌細(xì)胞的離子通道,改變心肌的電生理活性,減少異位起搏細(xì)胞第4相除極作用的傾斜度,以此降低異位節(jié)律點(diǎn)的自律性,增加病變組織中0相的上升速度,以改善傳導(dǎo)性能,增加房室間及心室的傳導(dǎo),并延長(zhǎng)希氏-普肯野系統(tǒng)及心室肌的ERP。本文述及的抗心律失常中藥及其單體的主要藥效學(xué)作用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)心肌膜離子通道的影響:這是目前對(duì)抗心律失常中藥作用研究最集中的熱點(diǎn),方法是應(yīng)用膜片鉗技術(shù)對(duì)離子通道生理學(xué)的研究,觀(guān)察中藥對(duì)心肌細(xì)胞膜上各種離子通道(Na+,K+,Ca2+通道)的作用,從而說(shuō)明其對(duì)抗心律失用機(jī)制。①抑制鈉通道,如苦參總堿、當(dāng)歸等以阻滯鈉離子在除極時(shí)通過(guò)細(xì)胞膜。②慢通道阻滯劑即鈣拮抗劑,如粉防己堿、小檗胺等。(2)延長(zhǎng)APD及ERP。(3)對(duì)心肌細(xì)胞膜受體及酶類(lèi)的影響:主要激動(dòng)β-受體、兒茶酚胺和Na+-K+-ATP酶活性的研究,其中激活 β受體可提高竇房結(jié)的自律性,使心率加快,對(duì)緩慢性失常有治療意義,如附子、細(xì)辛、丁香等含有HG的中藥都可使 β受體興奮而加快房室傳導(dǎo)速度;而促進(jìn)兒茶酚胺釋放和抑制心肌細(xì)胞Na+-K+-ATP酶活性都與強(qiáng)心作用有關(guān),如強(qiáng)心苷類(lèi)。(4)對(duì)自主神經(jīng)的影響:自主神經(jīng)主要指交感神經(jīng)和副交感神經(jīng),心臟神經(jīng)功能失調(diào)可以引起各種心律失常。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其中含很多成分,尤其是皂苷類(lèi)對(duì)自主神經(jīng)功能具有調(diào)節(jié)作用。(5)對(duì)心肌基本特征的影響:主要討論對(duì)心肌自律性、興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性的作用。此外,亦有人認(rèn)為抗心律失常中藥的作用機(jī)制還與調(diào)節(jié)體內(nèi)微量元素等有關(guān)。臨床觀(guān)察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都證明中藥具有廣泛而復(fù)雜的藥理作用,其作用機(jī)制及相互關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。

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