毛果蕓香堿對心律失常保護作用的研究

解春花　丑凱平　劉洋　金宏偉

[摘要]目的觀察毛果蕓香堿對動物心律失常模型的作用。方法分別以烏頭堿和氯化鋇制造動物心律失常模型，觀察毛果蕓香堿（0 2mg/kg）對心律失常的影響。結果毛果蕓香堿可明顯延遲烏頭堿引起的大鼠室性心律失常的出現（P<0.05）；延長大鼠出現心律失常后的存活時間（P<0.05）；毛果蕓香堿可明顯延遲氯化鋇引起的大鼠雙向室性心律失常的出現（P<0.05）、縮短大鼠心律失常的持續時間（P<0.05）。4-DAMP可完全拮抗毛果蕓香堿誘導的心律失常。結論毛果蕓香堿通過激動大鼠心肌M，受體而產生對抗烏頭堿和氯化鋇誘發大鼠心律失常的作用。

[關鍵詞]毛果蕓香堿；心肌M3受體；心律失常

[中圖分類號]R96

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-0616（2017）03-38-04

目前，通過分子生物技術已經克隆出哺乳動物M受體的五個亞型，即M₁、M₂、M₃、M₄、M₅亞型，這些結構上有顯著區別的亞型有獨特的分布、不同的藥理學特性和不同的生理功能。研究表明，心肌細胞存在M₃受體，毛果蕓香堿是心臟M，受體特異的激動劑，可調節心臟細胞的電生理特性，產生負性肌力和負性頻率的作用。本研究選擇陽性對照藥胺碘酮在動物整體水平上觀察毛果蕓香堿對藥物誘發的動物心律失常的影響，同時選用M，受體特異阻斷劑4-DAMP對心律失常作用的觀察，驗證毛果蕓香堿產生抗心律失常作用的機理。

1.材料與方法

1.1動物

哈爾濱醫科大學動物實驗中心提供Wistar大鼠，均經心電圖篩選健康、體重200～250g，雌雄兼用，共64只。

1.2材料

戊巴比妥鈉，北京普博斯生物科技有限公司。烏頭堿，毛果蕓香堿，M₃受體特異阻斷劑4-二苯乙酰氧-N-甲基哌啶甲碘化物（4-DAMP）均出自美國sigma公司，氯化鋇，南京建成生物工程研究所。

1.3儀器

生物機能實驗系統BL-420E，成都泰盟軟件有限公司。恒流泵HL-2型，上海精科實業有限公司。

1.4動物分組與處理

1.4.1毛果蕓香堿對烏頭堿誘發W1star大鼠心律失常的作用Wistar大鼠32只，隨機分為模型對照組、毛果蕓香堿組（G1組）、4-DAMP組（G2組）和胺碘酮組4組（G3組），每組8只，各組動物均以1%戊巴比妥鈉40mg/kg腹腔注射麻醉，仰臥位固定于手術臺上，記錄正常Ⅱ導聯心電圖，然后自舌下靜脈分別注射相應的制劑。（1）烏頭堿模型對照組：經舌下靜脈恒速注射烏頭堿0.09ug/min誘發心律失常。（2）毛果蕓香堿組：經舌下靜脈一次注射毛果蕓香堿0.2mg/kg，15min后同徑路恒速注射烏頭堿0.09ug/rain。（3）4-DAMP組：經舌下靜脈注射4-DAMP 0.12ug/kg，5 min后同徑路注射毛果蕓香堿0.2mg/kg，再過15min后同徑路恒速注射烏頭堿0.09ug，min。（4）胺碘酮組：經舌下靜脈注射胺碘酮5mg，kg，30min后同徑路恒速注射烏頭堿0.09ug/min。

觀測各組心律失常的發生時間和嚴重程度，計算心律失常出現1h后的存活率。

1.4.2毛果蕓香堿對氯化鋇誘發Wistar大鼠心律失常的作用

Wistar大鼠32只，隨機分為氯化鋇模型對照組、毛果蕓香堿組（G1組）、4-DAMP組（G2組）和胺碘酮組4組（G3組），每組8只，方法同上，以氯化鋇4mg/kg代替烏頭堿一次性給藥，觀測心律失常的發生時間、持續時間及其嚴重程度。

1.5觀察指標

以標準Ⅱ導聯圍心電圖（ECG）指標，記錄四組大鼠心電圖的變化，觀察心率失常持續時間。

1.6統計學分析

采用SPSSl3.0軟件對本研究記錄所得的數據資料進行統計學分析，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，計數資料以百分比表示，采用x²檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2.結果

2.1毛果蕓香堿對烏頭堿誘發大鼠心律失常的作用

烏頭堿：0.09ug/（min·kg；毛果蕓香堿：0.2mg/kg；4-DAMP：0.12ug/kg；胺碘酮：5mg/kg。烏頭堿模型對照組恒速注入烏頭堿后，平均（26.44.±5.00）min出現室性心律失常。預先靜脈注射毛果蕓香堿0.2mg/kg進行干預，與模型對照組相比，心律失常出現的時間和心律失常出現1h后的存活率均顯著延長（P<0.05）。在給予毛果蕓香堿0.2mg/kg進行干預之前，若靜脈注射4-DAMP 0.12ug/kg預先阻斷心肌的M₃受體，則心律失常出現的時間和心律失常出現1h后的存活率與模型對照組相似，與毛果蕓香堿組相比，二者均顯著降低（P<0.05）。胺碘酮5mg/kg組，大鼠室性心律失常的出現時間、出現心律失常后的存活率，與模型對照組相比，時間均顯著延長（P<0.05）。見表1。

2.2毛果蕓香堿對氯化鋇誘發大鼠心律失常的作用

氯化鋇0.4mg/kg；毛果蕓香堿0.2mg/kg；4-DAMP0.12ug/kg；胺碘酮5mg/kg。Wistar大鼠氯化鋇模型對照組經舌下靜脈注射氯化鋇的過程中或注入后立即出現典型的雙相室性心律失常，持續50min以上。與模型對照組相比，預先靜脈注射毛果蕓香堿0.2mg/kg進行干預，則能延遲大鼠雙相室性心律失常的出現、縮短心律失常的持續時間（P<0.05）。靜脈注射4-DAMP0.12ug/kg預先阻斷心肌的M，受體，大鼠心律失常出現的時間縮短和持續時間延長，與模型對照組相似，即未能延遲心律失常的出現時間，亦未能縮短其持續時間；與毛果蕓香堿組相比，二者均具有顯著性差異（P<0.05）o胺碘酮5mg/kg，能明顯延遲大鼠室性心律失常的出現、縮短心律失常的持續時間（P<0.05）。見表2。

3.討論

心律失常是一種臨床常見病和多發病，在世界范圍內嚴重威脅人類的生命健康。但是，近年來開發成功應用于臨床的抗心律失常藥物卻微乎其微。大鼠心肌細胞上有Na+、K+、Ca2+通道。豚鼠心肌細胞上的外向鉀通道主要是I_k而大鼠則是I_to。烏頭堿和氯化鋇誘發大鼠室性心律失常均是常用的心律失常模型，其具有操作簡單、成功率高，重現性好，實驗周期短，經濟實用等特點。因此，烏頭堿和氯化鋇誘發的心律失常模型可用于研究藥物作用機制和篩選新藥。

相關研究表明烏頭堿是I_na激動劑，激活心肌細胞內的快Na+通道，是該試劑誘發心律失常的機制，其對I_na有促進作用，對I_ca-l和I_ki亦有明顯的增加作用，促進細胞膜發生去極化，對Ito呈現抑制作用，縮短心肌不應期，導致心律失常。近年來，有報道對烏頭堿誘發大鼠心律失常模型陽性對照藥以往選奎尼丁，但奎尼丁使被烏頭堿延長的APD₉₀進一步延長。也有報道對烏頭堿等藥物誘發的嚴重心律失常，應用胺碘酮治療，療效甚好，但對心肌細胞Na+，K+，Ca2+通道均有阻斷作用，所以胺碘酮也作為本實驗的陽性對照藥。

M₂受體長期以來一直被認為是心肌M受體的唯一功能性亞性，通過I_f和I_kacn。來調節心房起搏、房室傳導、直接（在心房）或間接（在心室）調節心肌收縮力，擔負著副交感神經對心臟的調節功能。越來越多的研究發現，心臟中可能存在非M₂受體，尤其是M₁和M₃受體，出現了“異源M受體表達”的說法。M₁和M₃受體同生理、病生和藥理息息相關。激活心臟M₃受體，可誘發出一種新的延遲整流K+電流（命名為I_km3，即M₃受體介導的K+電流）。I_km3，是一種延遲整流鉀電流，具有減慢心率、減弱心肌收縮和超極化膜電位的作用，對心肌產生保護作用。當這一新電流受抑時，可能引起心律失常。因而，M₃受體/I_km3在心律失常的發生及發展過程中，可能起著重要的作用；可能是抗心律失常藥物作用的新靶點。

匹魯卡品（中文別名：毛果蕓香堿）是一種M受體激動劑，主要用于治療青光眼、口干躁癥等疾病。據文獻報道，匹魯卡品可通過激活M₃受體來誘發I_km3產生負性肌力和負性頻率的作用。匹魯卡品不是M，受體的內源性激動劑，但可以把其作為有效的藥理探針來研究心肌的M₃受體和新的鉀離子電流。匹魯卡品的上述作用可被選擇性的M₃受體拮抗劑4-DAMP所逆轉，卻不能被M₁、M₂、M₄受體拈抗劑抑制。4-DAMP為M₃受體阻斷劑，在一定劑量可顯著抑制M₃受體激動劑所產生的作用，但其本身在M₃受體未激動時不產生心臟作用。本研究通過大鼠心電圖變化的分級評價統計結果發現，匹魯卡品可明顯推遲室性心律失常的發生、縮短室性心律失常的持續時間、降低室性心律失常的嚴重程度，并延長動物存活時間，然而4-DAMP可完全拮抗匹魯卡品誘導的心律失常。

盡管M受體亞型方面的研究已超過20年，但是，M₃受體還是一個嶄新的研究領域，眾多問題均未被闡明。目前關于M₃受體與疾病之間的關系研究很少，關于M₃受體與心律失常的關系研究國內外則更鮮有報道。要最終闡明相關的作用機制，還有賴于利用先進的藥理工具對轉基因動物進一步的研究。