β1腎上腺素受體通路介導(dǎo)針刺與烏頭堿合用治療心衰增效減毒作用的思路探討

劉群， 周晨， 辛娟娟， 趙玉雪， 高俊虹， 喻曉春

（中國中醫(yī)科學(xué)院針灸研究所，北京 100700）

心力衰竭（以下簡稱“心衰”）是指由于心臟的收縮功能和（或）舒張功能發(fā)生障礙，不能將靜脈回心血量充分排出心臟，而導(dǎo)致的心臟循環(huán)障礙癥候群，主要表現(xiàn)為心臟的血流動(dòng)力學(xué)異常和神經(jīng)內(nèi)分泌過度激活所引起的心室重構(gòu)和分子異常。它是心臟疾病發(fā)展的終末階段，不僅嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，而且有較高的致殘率和致死率，是心血管疾病患者死亡的重要原因。研究[1]顯示，我國心衰的患病率已顯著增加至2%～3%，心衰發(fā)病率為每千人0.7～0.9，每年新發(fā)心衰患者50萬例，使國家醫(yī)療負(fù)擔(dān)逐年加重，而近幾年心衰的藥物治療方面卻無重大突破。如何有效地減緩其發(fā)生發(fā)展及進(jìn)行有效的治療一直是醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

1 烏頭堿強(qiáng)心及毒性作用

烏頭堿類中藥附子是許多傳統(tǒng)中藥方劑的重要組成部分，具有回陽救逆、補(bǔ)火助陽、散寒止痛的功效，用于亡陽虛脫及陽虛諸證，許多治療心衰的方藥中均含有附子[2]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明，附子有效成分具有強(qiáng)心作用，對心衰有明顯的治療作用[3]。烏頭堿是附子中含量較多的有效活性成分之一。采用Ⅱ?qū)?lián)心電圖變化為指標(biāo)，以心率、左心室內(nèi)壓最大上升速率和率壓積觀察表明烏頭堿具有強(qiáng)心作用[4]。離體心臟研究表明，烏頭堿對腹主動(dòng)脈狹窄致心功能減退的心臟具有正性肌力作用，激動(dòng)心肌鉀通道可顯著增強(qiáng)烏頭堿的強(qiáng)心作用和有效濃度范圍[5]。細(xì)胞水平的研究也表明，烏頭堿對心衰模型有明顯的強(qiáng)心作用[6]。

然而，烏頭堿也是造成附子等中藥毒副作用的原因之一[7]，過量地?cái)z入烏頭堿會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重副作用的產(chǎn)生，其心臟毒性反應(yīng)最常見者為心律失常，具體表現(xiàn)為室性心動(dòng)過速、雙相室性心動(dòng)過速、室性纖維性顫動(dòng)等[8-9]。由于其毒性作用，縮窄了藥物的安全范圍，限制了烏頭堿的應(yīng)用，使其難以付諸于臨床使用。因此，如何拓寬藥物使用范圍，尋找對附子及烏頭堿具有增效減毒的方法，安全有效地治療心衰，是人們十分關(guān)注以及亟待解決的問題。

2 針刺對心衰的治療作用及針刺減毒作用

針灸在心血管疾病臨床中的應(yīng)用已經(jīng)有了較多的經(jīng)驗(yàn)積累，對心肌缺血、高血壓等心血管系統(tǒng)疾病具有一定的療效[10]。臨床研究表明，針灸對心衰患者具有一定的治療作用，尤其是針刺內(nèi)關(guān)穴[11]。研究認(rèn)為，心衰的基礎(chǔ)病因以缺血性心肌損害為主，其病理機(jī)制與心臟重塑及神經(jīng)內(nèi)分泌密切相關(guān)[12]。而針灸相關(guān)的研究表明，針刺可以減輕缺血心肌的損害，改善心肌缺血大鼠左室收縮和舒張的功能[13]，針刺對缺血心肌的保護(hù)作用與β1腎上腺素受體的介導(dǎo)有關(guān)[14]。另外，針刺還具有可以通過β1腎上腺素受體介導(dǎo)其抑制缺血性心律失常的作用[15]。

針刺通過調(diào)節(jié)和調(diào)動(dòng)體內(nèi)的內(nèi)源性機(jī)制發(fā)揮其治療作用，其本身幾乎無任何毒副作用，此外，它還可以調(diào)動(dòng)機(jī)體自身能力，減少其他藥物毒副作用的產(chǎn)生。臨床上，通過針灸作用減少放、化療副作用的臨床研究時(shí)有報(bào)道，有效且無其他副作用[16-17]。研究表明，電針預(yù)處理后，大鼠對布比卡因引起的心臟毒性的耐受性似乎增加了，亦表明電針具有一定的減毒作用[18]。本課題組認(rèn)為，針刺與洋地黃同用可能具有增效減毒作用[19]。本課題組前期研究也明確了二者同用，可以在減少洋地黃的用量，增加其治療效應(yīng)的同時(shí)，也增加其安全性，是一種較理想的與洋地黃類藥物聯(lián)用的增效減毒方法[20]。

由此可見，長期的針灸臨床和基礎(chǔ)研究，為針刺與烏頭堿類治療心衰產(chǎn)生的增效/減毒效應(yīng)提供了可能性。

3 β1腎上腺素受體信號通路在正常及衰竭心臟中的作用

眾所周知，β1腎上腺素受體在人類心臟中所占比例為70%～80%，是心臟中最強(qiáng)有力的受體，也是交感神經(jīng)遞質(zhì)的主要靶受體，交感神經(jīng)主要通過該受體控制和影響心臟的功能，正常心臟功能的維持與β1腎上腺素受體系統(tǒng)密切相關(guān)。正常生理情況下，兒茶酚胺作用于心臟中的β1腎上腺素受體，活化與之偶聯(lián)的Gs信號通路，通過腺苷酸環(huán)化酶（AC）引起第二信使環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的合成，活化蛋白激酶A（PKA）和下游的信號分子，使L型鈣通道離子內(nèi)流，觸發(fā)肌漿網(wǎng)大量鈣離子釋放，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)液，細(xì)胞收縮；另一方面，受磷蛋白磷酸化，激活肌漿膜上的鈣泵（SERCA），促使鈣回?cái)z，細(xì)胞舒張。

病理心臟的變化亦與β1腎上腺素受體系統(tǒng)密切相關(guān)。心衰的一個(gè)重要特征即是β1腎上腺素受體系統(tǒng)的異常[21-22]。心衰時(shí)，患者體內(nèi)發(fā)生一系列神經(jīng)內(nèi)分泌改變，交感神經(jīng)系統(tǒng)和腎素-血管緊張素系統(tǒng)均呈現(xiàn)活躍狀態(tài)，在疾病發(fā)生之初代償性降低了血壓和心搏出量，長時(shí)間則增加了心臟工作量，導(dǎo)致適應(yīng)不良性心臟重構(gòu)和心肌細(xì)胞死亡。心衰時(shí)β1腎上腺素受體及其mRNA下調(diào)50%～70%，與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)[23]，而且β1受體密度減少。目前認(rèn)為，心衰的病因以缺血性心肌損害為主，而心肌的缺血性損害與缺血過程中的交感神經(jīng)及心臟β1腎上腺素受體過度興奮，經(jīng)一系列的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載等因素有關(guān)[24]?？梢?，β1腎上腺素受體及其細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)系統(tǒng)是正常心臟與衰竭心臟功能調(diào)節(jié)的重要途徑。針刺可能通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞內(nèi)β 1腎上腺素受體信號系統(tǒng)來介導(dǎo)其心衰治療作用。

4 附子/烏頭堿強(qiáng)心及毒性反應(yīng)與β1腎上腺素受體相關(guān)的作用機(jī)制

β1腎上腺素受體介導(dǎo)的信號通路，可使L型鈣通道離子內(nèi)流，進(jìn)一步導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)的改變，介導(dǎo)心肌細(xì)胞的收縮和舒張。附子/烏頭堿的強(qiáng)心及毒性反應(yīng)與心肌細(xì)胞內(nèi)β1腎上腺素受體及其下游的鈣離子調(diào)節(jié)密切相關(guān)。附子提取物屬于β1腎上腺素能興奮劑，能興奮豚鼠的離體心臟，使收縮頻率增加，心率加快[25]。附子煎劑對動(dòng)物蛙、蟾蜍、兔等均具有強(qiáng)心作用，尤其是在心功能不全時(shí)效果更為明顯，這種強(qiáng)心作用的機(jī)制主要與興奮和激動(dòng)β1腎上腺素受體，釋放兒茶酚胺有關(guān)[26]。盧志強(qiáng)等[27]研究表明，烏頭堿類中藥附子對急性心衰大鼠具有明顯的強(qiáng)心作用，β1受體阻斷藥能顯著拮抗附子加快心率的作用，說明其強(qiáng)心作用部分機(jī)制與β1腎上腺素能受體有關(guān)。參附注射液可阻止心肌缺血再灌注導(dǎo)致的β1腎上腺素受體功能性解偶聯(lián)或減少其脫敏作用，從而維持正常心肌收縮力，增強(qiáng)心臟功能[28]。附子的抗心律失常作用機(jī)制亦可能與激動(dòng)心肌β1腎上腺素受體，輕微阻斷鈣離子內(nèi)流及降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度有關(guān)[29]。

李建良等[30]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究方法研究表明，烏頭堿毒性可能與心臟β1腎上腺素受體系統(tǒng)有關(guān)，蒙藥訶子可通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞腎上腺素能信號等通路調(diào)節(jié)心臟功能來緩解草烏引起的心臟毒性。烏頭堿可致心肌細(xì)胞急性自發(fā)性鈣釋放，β1腎上腺素能受體介導(dǎo)cAMP通路激活造成的肌漿網(wǎng)內(nèi)鈣超載和鈣泄漏參與了烏頭堿的毒性機(jī)制[31]。烏頭堿能上調(diào)心肌β1腎上腺素受體含量，增加血清cAMP的含量[32]。田真等[33]研究表明，烏頭堿致大鼠心律失常時(shí)去甲腎上腺素水平明顯升高，提示可能存在著交感神經(jīng)的極度激活。

以上提示β1腎上腺素受體信號系統(tǒng)及鈣離子可能參與介導(dǎo)了烏頭堿的正性肌力效應(yīng)及其毒理作用。

5 β1腎上腺素受體介導(dǎo)針刺與烏頭堿類藥物合用治療心衰的增效減毒作用的思路

針刺可以通過調(diào)節(jié)β1腎上腺素受體系統(tǒng)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子，改善心肌缺血大鼠左室收縮和舒張功能。針刺內(nèi)關(guān)穴也可以減輕缺血性心肌損害，抑制缺血性心律失常，對缺血心肌的保護(hù)作用與β1腎上腺素受體的介導(dǎo)有關(guān)，可通過調(diào)節(jié)包括β1腎上腺受體及其信號分子等在內(nèi)的眾多與鈣信號調(diào)節(jié)相關(guān)的蛋白或分子等發(fā)揮其作用。本課題組既往研究顯示：電針與洋地黃聯(lián)用可減少其毒副作用，提示針灸與烏頭堿聯(lián)用亦可能起到增效減毒的作用。心衰時(shí)心臟中最強(qiáng)有力β1腎上腺素受體的數(shù)目/功能改變，可引起受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的一系列變化，進(jìn)而引起心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子變化，導(dǎo)致心臟功能損害。而烏頭堿的強(qiáng)心及毒性作用均與細(xì)胞內(nèi)β1腎上腺素受體系統(tǒng)及鈣離子穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。以上提示針刺有可能通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的β1腎上腺素受體系統(tǒng)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，抑制心衰的發(fā)展，在有效增強(qiáng)心肌收縮功能的同時(shí)，防止或減輕因?yàn)躅^堿過量引起的心律失常等毒副作用的產(chǎn)生，從而起到對烏頭堿的增效減毒作用，拓寬其藥物使用范圍。對這些問題的研究將為針?biāo)幗Y(jié)合治療心衰開辟一條有效、安全的新途徑，為治療其他疾病開創(chuàng)一個(gè)針灸與藥物結(jié)合的新的治療思路。