 3. 参松养心胶囊对瞬时外向钾电流(Ito)失活后恢复曲线的影响
采用双脉冲刺激,维持电压-90 mV, 继而先后给予两个去极化到60 mV持续200 ms的去极化刺激P1、P2,其时间间隔△t依次增大分别设为1、3、5、7、10、15、20、30、40、60、90、120、150、180、210、250、300(ms)。记录P2对应的峰电流幅值I。以I/Imax对△t做出稳态失活后恢复曲线。用单指数方程拟合曲线得到恢复曲线的时间常数(τ)。当药物浓度为0.5%时,可以使恢复时间从(12.86±0.31) ms延长到(18.52±3.76) ms(n=5,P<0.05)(图6)。
参松养心胶囊对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流(IK)的作用
Vh为-40 mV跃阶10 mV逐步去极化到60 mV, 持续5 s, 在单个豚鼠心室肌细胞记录的电压依赖和时间依赖激活的外向电流IK(见图7A)。参松养心胶囊对IK电流有电压依赖性抑制作用(图7C)。
以VT=50 mV记录的IK为观察指标,当药物浓度为0.5 %时可以使尾电流峰值电流密度下降(30.77±1.11)%(n=5,P<0.05)。图8A、8B是用Envelope 刺激方案记录的随时间激活的IK尾电流及药物对时间依赖性激活的IK的抑制作用。
讨论
动作电位和静息电位是细胞膜上多种离子通道顺序开关综合作用的结果。细胞膜离子通道电流的异常改变是形成各种心律失常的最重要因素。至少有3 种电压依赖的外向钾电流影响心肌复极过程,它们是Ito、IK和内向整流钾电流(IKI)。Ito通道在超射后立即开放, 是1期快速复极的主要成分。IK在复极2 期激活,并与3 期起始有密切的联系, 对平台期时程起部分决定作用。IKI主要介导终末期复极并维持静息膜电位。在不同种属的心脏以及心脏的不同部位,上述钾电流的分布和大小不同, 它们对动作电位复极过程有不同的贡献。
目前发现的Ito包含两种类型, 一种为对4-氨基吡啶敏感而对胞内钙不敏感的Ito1 , 另一种为钙依赖并能被咖啡因 和Co2+ 阻断的Ito2。在本研究中, 电极液中含高浓度的钙络合剂EGTA(10 mmol/L ),灌流液中含0、15 mmol/L的钙阻断剂CdCl2 ,因而本研究中记录的瞬时外向钾电流不包含Ito2成分。在试验中我们观察到参松养心胶囊对Ito有明显的抑制作用,减小Ito可以通过影响动作电位的1期复极而使动作电位持续时间(APD)延长,尤其是在犬、大鼠及人类等含Ito较大的种属。这可能是其抗心律失常作用的机制之一。此外, Ito也是导致跨心肌壁复极不均一性的主要电流,抑制该电流将减少跨壁复极不均一性,减少跨壁折返微环路的形成,避免尖端扭转型室性心动过速等心律失常的发生。目前临床应用的抗心律失常药物中还没有特异性针对Ito1通道的药物。
在本研究中,我们通过豚鼠单个心室肌细胞观察了药物对IK电流的作用。豚鼠的IK电流有快速激活和缓慢激活两种成分,我们用测试脉冲5 s后记录的尾电流作为观察指标,这主要代表了IK中的缓慢激活的成分(IKS),实际上心律加快是因IKS在复极过程中起主要作用。我们在试验中看到药物浓度为0.5%时对IK有抑制作用,这将引起APD延长,有利于药物在心动过速时发挥抗心律失常作用。
在本试验中还观察到药物对IKI电流的内向成分有抑制作用,但不改变通道的翻转电位和整流特性,略增大电流的外向成分。虽然用药前后比较这一作用无显著性差异,但增大IKI电流的外向成分可能使细胞动作电位3相加速复极,有利于稳定细胞膜,消除早期后除极,对触发机制引起的心律失常有抑制作用。
综上所述,用参松养心胶囊提取干粉配制的0.5%溶液,能够以电压依赖的方式抑制内向整流钾电流、瞬时外向钾电流以及延迟整流钾电流。通过降低心肌细胞的兴奋性和抑制心肌细胞动作电位(AP)的复极过程,延长APD来发挥抗心律失常作用。
(参考文献从略)
主持人曾定尹教授点评
浦介麟教授报告了心律失常的发病机制,认为与蛋白质和基因水平有关。抗心律失常比较有效的药物是胺碘酮,它具有多种离子通道阻滞作用,但是其最大的缺点是对肺部、眼部和甲状腺及肝功能等有副作用,长期使用还可引起心动过缓和低血压。而中医药在治疗心律失常方面很值得我们去挖掘。浦介麟教授在对心肌细胞离子通道蛋白结构、功能及其与心律失常发生的关系进行深入研究的基础上,进行了参松养心胶囊对心室肌细胞钾通道影响的研究,探讨了其治疗冠心病心律失常的细胞电生理学作用机制。结果证实,参松养心胶囊的抗心律失常作用可能是通过对心肌细胞钙(ICa L)、钠(INa)、钾( IKI、Ito、IK)等多种离子通道的影响来实现的。与胺碘酮相比,参松养心胶囊的最大优势是副作用很少。
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