附子的強心作用及其機理研究進展

★ 于武華 鐘凌云（江西中醫(yī)藥大學 南昌 330004）

附子為毛茛科植物烏頭子根的加工品。該藥始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，味辛、甘，性大熱，有毒，歸心、脾、腎經(jīng)，被譽為“亂世之良將，回陽救逆之第一品，補命門真火第一要藥”。現(xiàn)代學者認為，附子的強心作用是其中醫(yī)臨床療效（回陽救逆、補火助陽）的主要藥理學作用。附子含有多種強心成分，如去甲烏藥堿、撐棍堿、去甲豬毛菜堿等［1-3］。關(guān)于附子強心作用的機理研究可進一步揭示附子的作用基礎(chǔ)，提高附子的臨床運用。筆者檢索了國內(nèi)外有關(guān)附子強心作用、炮制研究及其機理研究的文獻，對附子的強心作用做出系統(tǒng)的綜述，希望為日后附子的研究提供一定幫助。

1 附子的強心作用

附子的強心作用主要表現(xiàn)在增強心率、升高心室內(nèi)壓變化速率、增強心室收縮壓和舒張壓、改善血流動力學，從而達到治療心衰的目的。研究發(fā)現(xiàn)，生附子和附子炮制品或附子配伍使用均具有強心作用。

1.1 生附子的強心作用 實驗證實，附子對蛙、兔、蟾蜍等動物具有一定的強心作用，尤其在心功能不全時效果更為顯著［4］。附子能降低戊巴比妥鈉致大鼠心衰細胞及缺氧/復氧乳鼠心肌細胞死亡率［5-6］，對大鼠離體心臟的心率、左心室收縮壓、舒張末壓、左心室內(nèi)壓變化速率均有顯著性提高［7］。附子能降低心力衰竭大鼠的死亡率，對急性心衰大鼠心率、左心室內(nèi)壓變化速率等血流動力學參數(shù)均有顯著性改善［8-10］。

1.2 附子炮制品的強心作用 中藥材的運用少不了炮制，附子經(jīng)炮制后能有效降低其毒副作用而不影響療效。研究發(fā)現(xiàn)，附子炮制品黑順片與炮天雄對急性心衰大鼠心率、左心室內(nèi)壓變化速率等血流動力學參數(shù)均有顯著性增強，且增強程度與用藥后時間有關(guān)［11-12］。附子經(jīng)不同生姜炮制后毒性降低，對急性心衰大鼠血流動力學參數(shù)及心臟功能的改善作用并未減弱［13］。

1.3 附子配伍的強心作用 附子與人參不同比例配伍均能改善阿霉素致心衰大鼠的血流動力學參數(shù)，改善心肌收縮和心肌舒張功能［14］。附子與干姜配伍后，藥理作用改變明顯，心衰大鼠的心率迅速加快、左心室內(nèi)壓壓力增加、心衰大鼠機體機能顯著改善，且藥理作用與單獨使用附子或者干姜對比有一定提高［15］。繆萍等［16］根據(jù)組織形態(tài)學觀察發(fā)現(xiàn)，心衰模型組大鼠較正常組出現(xiàn)心肌纖維排列紊亂、胞質(zhì)疏松、細胞腫脹等現(xiàn)象，而與模型組比較，給予附子及四逆湯不同配伍方治療后，各給藥組大鼠心肌病理變化均有不同程度改善，四逆湯配伍組改善更為明顯。附子與山茱萸配伍組對心衰大鼠出現(xiàn)的心肌組織間隙增寬、斷裂和心肌細胞空泡、水腫、萎縮等病理狀況改善效果較附子或山茱萸組有顯著性提高［17］。

2 附子的強心機理

附子被譽為“回陽救逆之第一品”，其強心機理一直是研究的熱點。關(guān)于附子單味藥及其配伍運用的強心機理多見于報道，而有關(guān)炮制對附子強心作用的機理研究較為少見。

2.1 附子單味藥的強心機理研究 研究發(fā)現(xiàn)附子單味藥的強心作用主要表現(xiàn)為調(diào)節(jié)心肌細胞離子濃度；對腎上腺素能受體的影響；調(diào)節(jié)細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子；提高心肌細胞抗氧化損傷；調(diào)節(jié)心肌組織蛋白通路抑制心肌細胞的凋亡，緩解心衰進程。

2.1.1 調(diào)節(jié)心肌細胞離子濃度附子的強心作用與其調(diào)節(jié)心肌細胞內(nèi)離子的轉(zhuǎn)運有關(guān)，有研究表明在心肌組織衰竭時，心肌細胞膜及肌漿網(wǎng)的Ca-ATP酶活性顯著下降，心肌組織收縮力下降［18］。賀抒等［5］發(fā)現(xiàn)附子可提高細胞膜上Ca2+-Mg2+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性，同時降低Na+-K+-ATP酶的活性，使細胞內(nèi)的Na+、Mg2+離子含量上升，Ca2+、K+離子含量下降，增強心衰細胞活力。劉穎等［19］發(fā)現(xiàn)附子對SD乳鼠缺氧/復氧心肌細胞的保護主要通過減少其乳酸脫氫酶和肌酸激酶的釋放，降低細胞內(nèi)鈣離子的濃度，從而抑制心肌細胞的凋亡。

心衰時，去甲腎上腺攝取功能遇到障礙，導致腎上腺素能受體過度激活，誘導心肌肥厚和心室重構(gòu)，心肌細胞內(nèi)出現(xiàn)鈣離子超載的現(xiàn)象［20-21］。有實驗證明，附子去甲烏藥堿可以通過腎上腺素能β2受體作用增強心肌細胞K+的分泌和Na+的吸收，通過Na+-K+交換機制，使細胞內(nèi)K+減少，從而發(fā)揮正性肌力的作用［22］。

2.1.2 對腎上腺素能受體的影響腎上腺素能受體（adrenergic receptor，AR）是介導茶芬胺作用的一類組織受體，為G-蛋白偶聯(lián)型。有研究表明附子水煎液可激動心衰模型貓心臟β1受體而產(chǎn)生正性肌力作用，興奮α受體升壓的藥理作用更為明顯，附子興奮心衰模型貓心臟β1受體產(chǎn)生的正性肌力作用迅速，而興奮α受體也產(chǎn)生正性肌力作用，但作用效果較為緩慢持久［23-25］。

研究發(fā)現(xiàn)，附子水煎液提取分離得到的去甲烏藥堿和去甲豬毛菜堿均可作為β受體激動劑作用于心肌β腎上腺素受體，對離體心房產(chǎn)生正性肌力作用，而高濃度的去甲豬毛菜堿通過刺激乙酰膽堿的釋放間接產(chǎn)生負性肌力作用。具有強心作用的去甲烏藥堿還可以選擇性激活β2腎上腺素受體激動劑，興奮受體，抑制心肌細胞的凋亡，防止心肌細胞缺血再灌注損傷［26-27］。

2.1.3 對細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子的影響有研究發(fā)現(xiàn)TNF-α對心血管有顯著的影響，TNF-α濃度大于0.1 U/L能降低左心室功能，導致心肌肥厚和左心室結(jié)構(gòu)變化，如結(jié)構(gòu)重組或者纖維化，TNF-α還可以激活成纖維細胞，導致細胞外膠原的累積，通過增加iNOS和原癌基因的表達，參與細胞凋亡［28］。IL-1β對心臟有負性肌力作用，它可通過抑制心肌細胞RNA和蛋白質(zhì)的合成或促進心肌細胞蛋白質(zhì)的分解及影響肌球蛋白亞型來抑制心肌收縮力［29］。IL-6與TNF-α和IL-1相似，IL-6是一種多功能細胞因子，可來源于單核或吞噬細胞、某些活化T細胞、血管內(nèi)皮細胞和纖維細胞，IL-6通過NF-KB的核結(jié)合蛋白來誘導基因表達。據(jù)有關(guān)報道，38例嚴重慢性心衰患者體內(nèi)IL-6水平增加，與TNF-α水平呈現(xiàn)正相關(guān)，表示IL-6水平與心衰有一定關(guān)聯(lián)［30］。張俊平等［31］發(fā)現(xiàn)附子對慢性心衰大鼠血液TNF-α水平有一定降低，心肌細胞的損傷也有一定改善。賀抒等［32］在附子治療大鼠急性心衰實驗中發(fā)現(xiàn)，附子對急性心衰導致的大鼠腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）活性升高具有一定的抑制作用，另外，各劑量的附子組對心衰大鼠的心鈉肽（ANP）、腦鈉素（BNP）等細胞因子有不同程度的降低作用。

2.1.4 抗氧化損傷及調(diào)節(jié)信號通路劉古鋒等［33］研究發(fā)現(xiàn)，附子多糖能夠顯著提高心力衰竭小鼠心肌組織SOD、CAT、GSH-Px活性，降低MDA含量，降低心肌細胞的凋亡。說明附子多糖通過提高小鼠心肌組織抗氧化損傷，而產(chǎn)生強心作用。

腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）是一種異源三聚體蛋白，作為感受細胞能量的開關(guān)，在細胞的代謝調(diào)控中起到十分重要的作用。AMPK的活性主要受細胞中ADP/ATP比值的影響，可以被細胞內(nèi)ATP的減少而激活。mTOR是一種非典型絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，AMPK通過抑制其下游信號分子mTOR調(diào)控細胞自噬［34］。研究發(fā)現(xiàn)附子多糖在H9c-2心肌細胞中通過AMPK/mTOR信號通路的活化增加細胞自噬，從而減輕因缺血誘導的心肌細胞凋亡［35］。

磷脂酰肌醇3激酶（PI3K)/Akt信號通路廣泛存在于細胞中，參與細胞生長、繁殖，調(diào)節(jié)細胞分化。有研究發(fā)現(xiàn)附子去甲烏藥堿可以通過引起PI3K/Akt級聯(lián)反應(yīng)，減輕缺血再灌注引起的心肌細胞損傷［27］。

2.2 附子配伍運用的強心機理研究 有關(guān)附子配伍運用強心的機理是現(xiàn)代研究的一大熱點。研究發(fā)現(xiàn)，附子配伍運用的強心機理表現(xiàn)在以下幾點：對細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子的調(diào)節(jié)；提高心肌細胞抗氧化能力；調(diào)節(jié)信號通路。

2.2.1 對細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子的調(diào)節(jié)心衰發(fā)生時，常伴隨有炎性因子IL-6、TNF-α等水平的增加。有研究報道，附子與人參配伍對慢性心衰大鼠血液TNF-α水平有顯著降低，附子湯與四逆湯對慢性充血性心力衰竭模型大鼠IL-6的水平有顯著降低，心肌細胞的損傷與模型組對比也有顯著減輕，且四逆湯能有效降低缺血缺氧大鼠心肌細胞H9C2上清TNF-α水平，提高細胞存活率［36-39］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，附子方劑強心活力方能有效降低慢性心衰大鼠血清中TNF-α、IL-6含量，抑制其NF-KBp65 的表達［40］。

研究發(fā)現(xiàn)，心衰發(fā)生時常伴隨著神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的過度激活，其中RAAS的過度激活在心衰的發(fā)生和發(fā)展過程中具有重要意義，可引起心室收縮力下降，心室負荷增大，導致心室肥大和心室重構(gòu)。附子湯抑制慢性心衰大鼠RAAS系統(tǒng)的過度激活，改善血流動力學參數(shù)和增強心臟收縮功能［41］。呂瑩等［42］研究發(fā)現(xiàn)，附子與干姜配伍使用可反饋性調(diào)節(jié)急性心衰大鼠血漿N末端腦鈉肽前體（NTProBNP)、心鈉素(ANP)、腎素(PRA)的活性，降低血管緊張素Ⅱ（Ang Ⅱ）和醛固酮(ALD)的含量，從而更好的緩解急性心衰的發(fā)展。附子與人參不同比例配伍均能不同程度的降低急性心衰大鼠NT-ProBNPANP 及 Ang Ⅱ的含量［43］。有進一步研究發(fā)現(xiàn)，附子人參有效組分配伍運用對阿霉素致慢性心衰大鼠的強心作用主要通過抑制血管緊張素Ⅱ受體1（AT1R）mRNA的異常表達，調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌的過度激活［14］。

2.2.2 提高心肌細胞的抗氧化能力史琴等［44］研究發(fā)現(xiàn)，附子與干姜配伍后能有效對抗大鼠心肌缺血再灌注損傷，降低血清中肌酸同工酶、心肌肌鈣蛋白Ⅰ的含量及乳酸脫氫酶的活性。耿姍等［45］研究發(fā)現(xiàn)，附子與干姜配伍使用后對H2O2誘導的心肌細胞產(chǎn)生抗氧化應(yīng)激作用，提高超氧化物歧化酶（SOD)的活性，在一定程度上降低了丙二醛（MDA）的活性，對H2O2誘導的心肌細胞氧化損傷有一定保護作用。

2.2.3 調(diào)節(jié)信號通路有研究報道，運用四逆湯主要成分去甲烏藥堿聯(lián)合6-姜辣素可通過上調(diào)PI3K/Akt信號通路，從而抑制細胞凋亡［46］。梁濤等［47］研究發(fā)現(xiàn)，附子與干姜配伍運用可顯著上調(diào)阿霉素致慢性心衰大鼠細胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/肌質(zhì)網(wǎng)（ER/SR）膜聯(lián)接復合物的關(guān)鍵分子Junctophilin-2蛋白的表達，產(chǎn)生強心作用。

3 小結(jié)

附子的強心成分主要是水溶性成分，包括生物堿類去甲烏藥堿、去甲豬毛菜堿、烏頭原堿，苷類包括附子苷、香豆素苷及尿嘧啶等成分。附子的強心作用主要表現(xiàn)在增強心率、升高心室內(nèi)壓變化速率、增強心室收縮壓和舒張壓、改善血流動力學，從而達到治療心衰的目的。

其強心機制方面主要有五點：①調(diào)節(jié)心肌細胞離子濃度：提高細胞內(nèi)Na+、Mg2+離子含量，而Ca2+、K+離子含量下降；②對腎上腺素能受體的影響：可作為β受體激動劑選擇性激活β2腎上腺素受體，抑制心肌細胞的凋亡；③調(diào)節(jié)細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子：降低TNF-α、IL-6等炎性細胞因子的水平，抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）活性，降低血管緊張素Ⅱ和醛固酮的含量；④抗氧化損傷：提高心肌組織SOD、CAT、GSH-Px活性，降低MDA含量，降低心肌細胞的凋亡；⑤調(diào)節(jié)心肌細胞能量代謝和其他蛋白通路抑制心肌細胞的凋亡：通過AMPK/mTOR信號通路的活化增加心肌細胞能量代謝，增加細胞自噬，通過激活PI3K和Akt磷酸化以抑制心肌細胞凋亡，緩解心衰進程。

通過對上述文獻的總結(jié)，對今后附子強心機理的研究方向有幾點思考：①附子對心肌細胞離子濃度的影響機制有哪些？②附子對腎上腺素能受體激活通路有哪些？③有關(guān)心衰的細胞因子及神經(jīng)內(nèi)分泌因子對心衰進程的影響能否串聯(lián)起來？④探尋新的有關(guān)附子強心的信號通路，有利于新藥的開發(fā)利用。