參附注射液對大鼠心室肌細胞L型鈣通道的影響

吳曉丹，孟紅旭，張林，白晶，楊勇

(1.北京中醫藥大學，北京 100029;2.中國中醫科學院西苑醫院，北京 100091)

參附注射液是在傳統益氣溫陽固脫名方參附湯基礎上經過劑型和工藝改造研制而成，主要成分為人參皂苷和烏頭堿類生物堿。參附注射液對多種心律失常都有較好的臨床療效，但治療心律失常的機制還不清楚，研究表明，心律失常和心肌細胞的離子通道關系密切。因此，我們觀察了參附注射液對大鼠心室肌細胞L型鈣通道的影響，以初步探討參附注射液的離子通道調控機制。

1 材料和方法

1.1 心室肌細胞的分離

SD大鼠，雄性，體質量(180±10)g，由北京維通利華實驗動物養殖場提供。10%烏拉坦腹腔麻醉，迅速開胸取出心臟，在零度無鈣臺式液中剝離出主動脈，懸掛于Langendorff心臟灌流裝置上，確保管口不超過主動脈的心臟入口，棉線固定，行主動脈逆行灌流，流量為7～8ml/min。先用無鈣臺氏液灌流5min，接著用含0.4mg/ml膠原酶Ⅱ(worthington)、0.03mg/ml蛋白酶ⅩⅣ(sigma)、0.9mg/ml牛血清白蛋白(sigma)低鈣臺氏液(CaCl20.05mmol/L)灌流 19～24min，最后用含氯化鈣低鈣臺式液(CaCl20.4mmol/L)灌流5min，剪取心室組織在KB液中剪碎，吹打，用100目篩網過濾，最后將細胞保存在KB液中，4℃低溫可保存36h。整個過程灌流液維持溫度在(37±1)℃，灌流液中充純氧氣。

1.2 膜片鉗技術

通過電極拉制儀(PULL－100，美國)拉制電極，使玻璃電極充電極內液后阻抗達到2～4MΩ。吸幾滴細胞懸液加入細胞池中，細胞貼壁后選擇桿狀、表面光滑、紋理清晰的心肌細胞，利用三維操縱器移動電極貼近目標細胞，并輕壓在細胞表面，稍加負壓即可形成1GΩ水平以上的高阻抗封接，再用較大負壓吸破細胞膜，形成全細胞記錄形式。實驗過程由刺激采集軟件Pulse控制，經膜片鉗放大器 (EPC10，德國)，通過模數轉換采集數據，存放于計算機硬盤。

1.3 藥物和配制液體

1.3.1 藥物

參附注射液(四川雅安制藥公司);配液所需藥品除指定外皆由英國Alfa Aesar公司購置。

1.3.2 配制液體(mmol/L)

無鈣臺式液:NaCl 140，KCl 5.4，NaH2PO40.33，MgCl21，Glucose 10，Hepes 10(pH7.4 NaOH);KB 液:KOH 70，KCl 40，KH2PO420，Glutamic acid 50，MgCl23，Taurine 20，EGTA 0.5，Hepes 10，Glucose 10(pH7.4 KOH);細胞外液:臺式液(無鈣臺式液+CaCl21.8);電極內液:CsCl 140，MgCl22，CaCl21，EGTA 11，Na2ATP 5，Hepes 10(pH 7.2 CsOH)。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 參附注射液對L型鈣通道電流濃度依賴性的抑制作用

原液采用臺式液進行稀釋，給予不同稀釋濃度的參附注射液后L型鈣通道電流幅度隨濃度升高呈現不斷減小趨勢(見圖1A)，經統計，參附注射液(1%;3%;10%)對電流峰值的抑制率分別為(13.6±1.4)(n=4);(28.4 ±7.5)(n=6);(41.10 ±19)(n=5)，顯示出明顯的量效關系。制作量效曲線，通過Boltzmann方程擬合(圖1B)，IC50大約為稀釋濃度至2.5%。

圖1 參附注射液對L型鈣通道電流濃度依賴性的抑制作用

2.2 參附注射液對L型鈣通道I－V曲線的影響

刺激脈沖從保持電壓－40mV開始，每隔10mV連續去極化至+70mV，持續時間200ms，頻率0.5Hz，可誘導出一系列 L型鈣通道電流，反轉電壓大約為60mV。給予參附注射液(0.3%，3%)后各鈣通道電流峰值都出現下降(圖2A)，取各個電流峰值及對應的刺激電壓制作電流電壓曲線，給藥后，I－U曲線上移，但不改變I－U曲線的形狀和反轉電位(圖2B)。

2.3 參附注射液對L型鈣通道穩態激活曲線和失活曲線的影響

穩態激活曲線的全部數據皆來自I－V曲線，將記錄到的給藥前后的電流電壓值按Boltzmann方程進行擬合:G/Gmax=1/［1+exp(V －V1/2/κ)］G=I/(V －Vrev)，式中G為電導率，V為刺激電壓，V1/2為半激活電壓，κ為曲線傾斜系數，I為電流峰值，Vrev為反轉電壓。給藥前后穩態激活曲線無明顯變化(圖3A)，給藥前V1/2和κ分別為－(18.8±1.8)mV和(3.97±0.62);給于3%參附注射液后，V1/2和κ分別為－(18.3±3.3)mV和(4.32±1.55)，兩組參數差異無統計學意義(P＞0.05)。穩態失活曲線應用雙脈沖刺激參數獲得，保持電壓－40mV，條件脈沖從－70mV，每隔10mV連續去極化至20mV，持續時間1s，然后再給一去極化至0mV，持續時間200ms的測試脈沖。失活曲線用BoltzmannI/Imax=1/{1+exp［(VVh)/κ］}方程進行擬合，V h為半失活電壓，κ為斜率因子。給藥前后穩態激活曲線無明顯變化(圖3B)，給藥前V1/2和κ分別為－(28.3±3.37)mV和(4.02±0.77);給與3%參附注射液后，V1/2和κ分別為 －(28.3±2.53)mV和(4.73±0.71)，兩組參數差異無統計學意義(P＞0.05)。以上結果說明參附注射液對L型鈣通道穩態激活和失活曲線無明顯影響。

圖2 參附注射液對L型鈣通道I－V曲線的影響

圖3 3%參附注射液對L型鈣通道穩態激活曲線和失活曲線的影響

2.4 參附注射液對L型鈣通道失活后恢復的影響

失活后恢復曲線測定:采用雙脈沖刺激，保持電壓－40mV，條件脈沖去極化至0mV，持續時間200ms，再給一同樣刺激脈沖，兩脈沖的間隔時間逐漸增加，每次增家上一次間隔的1倍，共7次刺激，最長間隔至1 280ms。將記錄到的電流值按單指數方程進行擬合I(%)=A+Bexp( －t/τ)，式中 I(%)為第2刺激脈沖引出的電流與第1刺激脈沖引出電流的比值，t為兩脈沖之間間隔的時間，τ為失活后再激活的時間常數。給藥(3%參附注射液)后失活后恢復曲線右移(圖4)，時間常數τ值由給藥前(82.1±32.7)ms增加至(139±27.3)ms，差異顯著，具有統計學意義(P＜0.05)，表明參附注射液能夠延長L型鈣通道失活后恢復時間。

圖4 3%參附注射液對L型鈣通道失活后恢復的影響

3 討論

參附注射液的傳統劑型是參附湯，源自《濟生續方》，由人參、附子兩味藥物組成，主治元氣大虧，陽氣暴脫，手足厥冷，氣微欲絕。藥理研究顯示，參附注射液對心律具有雙向調節作用，既能治療快速心律失常，也能治療慢性心律失常［1］。對烏頭堿致大鼠心律失常模型，參附注射液可以有效緩解烏頭堿所致室性及室上性心律失常及房室傳導阻滯;對冠狀動脈結扎致犬心肌缺血致心律失常模型，參附注射液可以明顯改善模型動物心肌缺血的血流動力學指標，并能有效控制烏頭堿所致室早和室速及心得安所致的心動過緩［2］。目前，關于參附注射液治療各種心律失常的機制還不十分清楚，由于心肌離子通道的功能異常與發生心率失常有直接影響，因此心律失常發生本質是心肌離子通道的功能異常，而目前臨床使用的4類抗心律失常藥物主要機制是抑制了不同種類的離子通道功能。因此，觀察參附注射液對心肌離子通道的影響對揭示參附注射液治療各種心律失常的機制有重要意義。本研究結果顯示，參附注射液對心肌細胞L型鈣通道電流有抑制作用。對鈣通道有阻滯效應的藥物可以參與縮短心肌細胞動作電位平臺期的時程，降低細胞內鈣離子濃度，從而降低由鈣超載引起的各種心律失常［3］。受體調節學說認為，L型鈣通道具靜息、激動和失活3種狀態，參附注射液具有減慢通道從失活狀態恢復速率的特點，使通道恢復到靜息態的量減少，有可能是針對快速型心律失常有效的機制之一。進年來有報道，參附注射液對豚鼠心室肌細胞動作電位和快鈉通道電流有抑制作用［4］，抑制對異常的鈉內流的抑制可糾正電流動作電位時程(APD)異常延長，減少因早期后除極誘發嚴重的室性心律失常－尖端扭轉型室速(Tdp)，這一證據提示，參附注射液抗心律失常的作用機制可能通過作用多種離子通道實現的。因此只有通過對參附注射液有效成分對離子通道的作用進行深入探討才能進一步說明參附注射液對心律失常的雙相調節的作用機制。

［1］ 楊芳炬，尹華虎，林代平，等.參附注射液對動物心律失常的影響［J］.華西藥學雜志，2001，16(5):345 －347.

［2］ 賈紅慧，吳向東.參附注射液研究進展［J］.中成藥，1993，15(2):35－36.

［3］ 閆福曼，周樂全，康亞麗.參附注射液對阿霉素致心肌細胞鈣超載的影響［J］.廣州中醫藥大學學報，2008，25(4):339 －342.

［4］ 羅潔，閔蘇.參附注射液對豚鼠心室肌細胞動作電位和快鈉通道電流的影響［J］.中華麻醉醫學雜志，2008，28(1):32 －35.