石菖蒲遠志散對家兔心房正性肌力作用的機制研究

崔昊震 趙 然 王彥杰 崔 妍

吉林延邊大學中醫學院 臨床基礎教研室，吉林 延吉 133002

石菖蒲遠志散源自朝醫經典醫著《東醫四象新編》，為治療“太陰人中風”之常用方劑。全方主要由石菖蒲(Acorus gramineus Soland)和遠志(Polygala tenuifolia Willd)兩味藥物組成，具有醒肺調氣，化痰開竅之功效［1］。心臟作為全身最重要的泵血器官，其正性肌力的變化主要與細胞膜內的Ca2+濃度密切相關。影響Ca2+濃度變化的因素很多，其中細胞膜上的β－AR及LTCC是最主要途徑。β－AR通過G蛋白激活腺苷酸環化酶，增加細胞內cAMP濃度，從而增強心肌收縮力［2］。而LTCC則是心肌細胞膜上Ca2+流入的最主要通道，流入的 Ca2+通過“扳機樣”作用，激活肌漿網活性，促使其釋放大量的 Ca2+引起心肌收縮力增強［3］。目前，國內外對石菖蒲、遠志等藥物在心臟的具體作用機制尚無研究報道。因此，本實驗采用家兔離體搏動心房灌流模型，觀察石菖蒲遠志散對心房正性肌力的影響，并探討其具體作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 實驗動物 大白耳家兔，體重1.8～2.2 kg，雄性，由延邊大學實驗動物中心提供。

1.1.2 藥品與試劑

石菖蒲遠志散的制備 將藥物按1:1的比例稱重后，分3次煎煮，每次分別加入10倍、8倍、6倍量的水，煎煮時間分別為2 h、1.5 h、0.5h，將3次濾液混勻，用旋轉蒸發儀進行濃縮。烘干后，最終獲得深褐色粉末狀藥物，并儲存于－20℃冰箱內待用。

β－AR阻斷劑普萘洛爾 (propranolol)和LTCC阻斷劑硝苯地平(nifedipine)，均購自Sigma公司;HEPES緩沖液(pH 7.4)，其組成如下 (mmol· L－1):NaC1 118，KC1 4.7，CaC12 2.5，MgC1，1.2，NaHCO3 25，葡萄糖 10，HEPES 10，牛血清白蛋白0.1%(Sigma公司)。

1.1.3 儀器 YPJ01型壓力換能器 (成都儀器廠);RM6240C生物記錄系統 (成都儀器廠);DFM－96型Gamma計數器 (合肥眾成機電技術公司);TDL－5000B型低溫離心機 (上海安亭科學儀器廠);cAMP分泌量用cAMP檢測試劑盒測定 (BioVison，K371－100)。

1.2 實驗方法

1.2.1 心房灌流裝置 該裝置由外徑為4 mm的透明聚乙烯套管制作而成，其內部埋藏兩根細管和一根用于電刺激的白金電極，套管下方可懸掛剝離的心房組織。實驗所需的緩沖液可通過其中的一根細管進行灌流，而另一根則與壓力感受器相連，用于測定心房搏動壓的變化。心房搏出量由心房舒縮時透明套管水柱的變化，并經過換算而測得;cAMP分泌量的變化可用收集的心房灌流液 (每2 min1次)測定。

1.2.2 手術操作過程 先用烏拉坦 (20 mg·Kg－1)麻醉家兔，并迅速開胸，摘取心臟，剝離左心房組織，最后固定在Cho等［4］研制的心房灌流裝置上，同時給予適宜的電刺激 (0.3 ms，30～40 V)維持心房搏動，并用氧 (95%O2+5%CO2)飽和的HEPES緩沖液對心房進行持續灌流，待心房搏動穩定后，進行實驗操作。

1.2.3 實驗步驟 ①待心房搏動穩定之后，經過1個對照組循環 (每12 min定為1個實驗循環)處理不同劑量的石菖蒲遠志散 (0.1，0.3，1 g·L－1)各2個循環。②經過3個對照組循環，處理適宜劑量的石菖蒲遠志散 (0.3 g·L－1)2個循環。③經過1個對照組循環后，先處理 β－AR阻斷劑普萘洛爾 (1 μmol·L－1)或LTCC阻斷劑硝苯地平(5 μmol·L－1)2個循環，并在阻斷劑存留的情況下，同時處理適宜劑量的石菖蒲遠志散2個循環。以上實驗可通過心房搏出量、搏動壓及cAMP分泌量等指標的變化來分析結果。

1.2.4 統計學處理 實驗數據用Prism(3.0)統計軟件進行分析。結果均以±SD表示，P＜0.05為具有顯著性差異。

2 實驗結果

2.1 石菖蒲遠志散對心房正性肌力的影響 不同劑量的石菖蒲遠志散(0.1，0.3，1 g·L－1)均可濃度依賴性地增加心房正性肌力。其中石菖蒲遠志散 (0.3 g·L－1)對心房正性肌力的影響達到最佳效應(表1)。

表1 不同劑量的石菖蒲遠志散對家兔心房搏出量、搏動壓及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

2.2 β－AR阻斷劑對石菖蒲遠志散正性肌力作用的影響結果見表2，普萘洛爾 (1 μmol·L－1)可阻斷石菖蒲遠志散煎湯液對于心房正性肌力的增強作用。

表2 β—AR阻斷劑對石菖蒲遠志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

2.3 LTCC阻斷劑對石菖蒲遠志散正性肌力作用的影響結果見表3，硝苯地平 (5 μmol·L－1)可阻斷石菖蒲遠志散對于心房正性肌力的增強作用。

表3 L一型Ca2+通道阻斷劑對石菖蒲遠志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

3 討論

本實驗結果顯示，石菖蒲遠志散可濃度依賴性地增加家兔心房搏出量、搏動壓和環磷酸腺苷流出量。此外，石菖蒲遠志散的正性肌力作用可被β－AR阻斷劑普萘洛爾或LTCC阻斷劑硝苯地平所阻斷。此種研究結果表明，朝醫石菖蒲遠志散對心臟的正性肌力作用可能與心肌細胞表面的β－AR及LTCC有關。

心肌細胞膜上的β－AR在介導心臟功能時占主導地位。β－AR被激活后，通過G蛋白激活腺苷酸環化酶，進而降解三磷酸腺苷 (ATP)，增加細胞內cAMP含量。cAMP可通過其特異性蛋白激酶A的磷酸化作用，使細胞膜上的LTCC開放，增加細胞外Ca2+內流。此時心肌細胞通過Ca2+誘導的鈣釋放機制 (calcium－induced calcium release，CICR)，由內流的Ca2+激活肌漿網膜上的藍尼堿受體，使其釋放大量的Ca2+，引起細胞內Ca2+濃度升高，最終出現心肌收縮力的增加。本研究中發現，朝醫石菖蒲遠志散可增加心房正性肌力和cAMP流出量，而這種效應在阻斷心肌細胞膜上的β－AR的活性或LTCC的開放的情況下出現被抑制現象。此結果暗示本方的正性肌力作用很可能與心肌細胞內的β－AR－cAMP－LTCC信號傳導途徑有關。另外，有報道指出，遠志皂苷H對平滑肌具有興奮作用，而對心肌卻具有抑制作用［5］;石菖蒲油具有奎尼丁樣作用，對心臟起到抑制作用，而其揮發性成分通過對異位節律點的抑制作用而達到抗心律失常作用［6］。此類研究結果與本實驗結果雖存在分歧，而引起這種分歧的具體原因尚不清楚，可能與采用的實驗動物、實驗模型及實驗手段等不同有關。

此外，朝醫石菖蒲遠志散與中醫遠志湯［7］方藥組成基本相同。遠志湯出自《圣濟總錄》，以治久心痛。朝醫學認為本方具有醒肺調氣，化痰開竅之功效，可改善太陰人“血濁氣澀，肺虛過燥”之體質弱點;中醫認為本方具有益腎、健腦、聰智、開竅、啟閉、寧神之療效，可達到通心竅、交心腎之目的。兩方雖藥味相同，功效相異，卻又均能體現兩藥之間的合理配伍，可謂具有“異曲同工”之妙。現代藥代動力學研究也表明，遠志代謝產物3，4，5－三甲氧基肉桂酸與石菖蒲相混后，可加快體內吸收度，增大其吸收量，延長達峰時間，延緩消除速度，具有良好的協同作用［8］;石菖蒲脂溶性成分與遠志配伍后，遠志總皂苷的含量增加［9］。此類結果顯示，這兩種藥物經合理配伍后，盡可增加其藥效。

綜上所述，朝醫石菖蒲遠志散對離體家兔心房發揮正性肌力作用，其作用機制與β－AR－cAMP－LTCC信號通路密切相關。

［1］元持常.東醫四象新編［M］.延邊民族醫藥研究所，1955年影印.

［2］Brodde O －E，Michel MC.Adrenergic and muscarinic receptors in the human heart［J］.Pharmacological Reviews，1999，51(4):651–690.

［3］Bers DM.Cardiac excitation–contraction coupling［J］.Nature，2002，415(6868):198－205.

［4］Cho KW，Kim SH，Kim CH，Seul KH.Mechanical basis of ANP secretion in beating atria:atrial stroke volume and ECF translocation［J］.American Journal of Physiology，1995，268(5 Pt 2):1129–1136.

［5］彭文鐸.遠志皂苷H對離體平滑肌與心臟的作用［J］.中國藥學雜志報，1999，34(4):241－243.

［6］吳啟端，吳清和.石菖蒲的藥理研究進展［J］.中藥新藥與臨床藥理，2006，17(6):477－480.

［7］呂景山.施今墨對藥［M］.第三版.北京:人民軍醫出版社，2005:265－266.

［8］房敏峰，李云峰，張文娟，王亞洲，鄭曉暉，王世祥.石菖蒲對遠志藥代動力學的影響［J］.西北大學學報，2010，40(1):85－88.

［9］韓毅麗，羅鳳娟，王穎莉.石菖蒲脂溶性成分對遠志總皂甙含量的影響［J］.中國中醫藥信息雜志，2011，18(3):67－68.