解春花 丑凱平 劉洋 金宏偉
[摘要]目的觀察毛果蕓香堿對(duì)動(dòng)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(dòng)物心律失常模型,觀察毛果蕓香堿(0 2mg/kg)對(duì)心律失常的影響。結(jié)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(xiàn)(P<0.05);延長(zhǎng)大鼠出現(xiàn)心律失常后的存活時(shí)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(xiàn)(P<0.05)、縮短大鼠心律失常的持續(xù)時(shí)間(P<0.05)。4-DAMP可完全拮抗毛果蕓香堿誘導(dǎo)的心律失常。結(jié)論毛果蕓香堿通過(guò)激動(dòng)大鼠心肌M,受體而產(chǎn)生對(duì)抗烏頭堿和氯化鋇誘發(fā)大鼠心律失常的作用。
[關(guān)鍵詞]毛果蕓香堿;心肌M3受體;心律失常
[中圖分類(lèi)號(hào)]R96
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]2095-0616(2017)03-38-04
目前,通過(guò)分子生物技術(shù)已經(jīng)克隆出哺乳動(dòng)物M受體的五個(gè)亞型,即M1、M2、M3、M4、M5亞型,這些結(jié)構(gòu)上有顯著區(qū)別的亞型有獨(dú)特的分布、不同的藥理學(xué)特性和不同的生理功能。研究表明,心肌細(xì)胞存在M3受體,毛果蕓香堿是心臟M,受體特異的激動(dòng)劑,可調(diào)節(jié)心臟細(xì)胞的電生理特性,產(chǎn)生負(fù)性肌力和負(fù)性頻率的作用。本研究選擇陽(yáng)性對(duì)照藥胺碘酮在動(dòng)物整體水平上觀察毛果蕓香堿對(duì)藥物誘發(fā)的動(dòng)物心律失常的影響,同時(shí)選用M,受體特異阻斷劑4-DAMP對(duì)心律失常作用的觀察,驗(yàn)證毛果蕓香堿產(chǎn)生抗心律失常作用的機(jī)理。
1.材料與方法
1.1動(dòng)物
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供Wistar大鼠,均經(jīng)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(guó)sigma公司,氯化鋇,南京建成生物工程研究所。
1.3儀器
生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)BL-420E,成都泰盟軟件有限公司。恒流泵HL-2型,上海精科實(shí)業(yè)有限公司。
1.4動(dòng)物分組與處理
1.4.1毛果蕓香堿對(duì)烏頭堿誘發(fā)W1star大鼠心律失常的作用Wistar大鼠32只,隨機(jī)分為模型對(duì)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(dòng)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(shù)臺(tái)上,記錄正常Ⅱ?qū)?lián)心電圖,然后自舌下靜脈分別注射相應(yīng)的制劑。(1)烏頭堿模型對(duì)照組:經(jīng)舌下靜脈恒速注射烏頭堿0.09ug/min誘發(fā)心律失常。(2)毛果蕓香堿組:經(jīng)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(jīng)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(guò)15min后同徑路恒速注射烏頭堿0.09ug,min。(4)胺碘酮組:經(jīng)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(cè)各組心律失常的發(fā)生時(shí)間和嚴(yán)重程度,計(jì)算心律失常出現(xiàn)1h后的存活率。
1.4.2毛果蕓香堿對(duì)氯化鋇誘發(fā)Wistar大鼠心律失常的作用
Wistar大鼠32只,隨機(jī)分為氯化鋇模型對(duì)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(cè)心律失常的發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間及其嚴(yán)重程度。
1.5觀察指標(biāo)
以標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ?qū)?lián)圍心電圖(ECG)指標(biāo),記錄四組大鼠心電圖的變化,觀察心率失常持續(xù)時(shí)間。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSSl3.0軟件對(duì)本研究記錄所得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以(x±s)表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以百分比表示,采用x2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.結(jié)果
2.1毛果蕓香堿對(duì)烏頭堿誘發(fā)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(duì)照組恒速注入烏頭堿后,平均(26.44.±5.00)min出現(xiàn)室性心律失常。預(yù)先靜脈注射毛果蕓香堿0.2mg/kg進(jìn)行干預(yù),與模型對(duì)照組相比,心律失常出現(xiàn)的時(shí)間和心律失常出現(xiàn)1h后的存活率均顯著延長(zhǎng)(P<0.05)。在給予毛果蕓香堿0.2mg/kg進(jìn)行干預(yù)之前,若靜脈注射4-DAMP 0.12ug/kg預(yù)先阻斷心肌的M3受體,則心律失常出現(xiàn)的時(shí)間和心律失常出現(xiàn)1h后的存活率與模型對(duì)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(xiàn)時(shí)間、出現(xiàn)心律失常后的存活率,與模型對(duì)照組相比,時(shí)間均顯著延長(zhǎng)(P<0.05)。見(jiàn)表1。
2.2毛果蕓香堿對(duì)氯化鋇誘發(fā)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(duì)照組經(jīng)舌下靜脈注射氯化鋇的過(guò)程中或注入后立即出現(xiàn)典型的雙相室性心律失常,持續(xù)50min以上。與模型對(duì)照組相比,預(yù)先靜脈注射毛果蕓香堿0.2mg/kg進(jìn)行干預(yù),則能延遲大鼠雙相室性心律失常的出現(xiàn)、縮短心律失常的持續(xù)時(shí)間(P<0.05)。靜脈注射4-DAMP0.12ug/kg預(yù)先阻斷心肌的M,受體,大鼠心律失常出現(xiàn)的時(shí)間縮短和持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),與模型對(duì)照組相似,即未能延遲心律失常的出現(xiàn)時(shí)間,亦未能縮短其持續(xù)時(shí)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(xiàn)、縮短心律失常的持續(xù)時(shí)間(P<0.05)。見(jiàn)表2。
3.討論
心律失常是一種臨床常見(jiàn)病和多發(fā)病,在世界范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生命健康。但是,近年來(lái)開(kāi)發(fā)成功應(yīng)用于臨床的抗心律失常藥物卻微乎其微。大鼠心肌細(xì)胞上有Na+、K+、Ca2+通道。豚鼠心肌細(xì)胞上的外向鉀通道主要是Ik而大鼠則是Ito。烏頭堿和氯化鋇誘發(fā)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(jiǎn)單、成功率高,重現(xiàn)性好,實(shí)驗(yàn)周期短,經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。因此,烏頭堿和氯化鋇誘發(fā)的心律失常模型可用于研究藥物作用機(jī)制和篩選新藥。
相關(guān)研究表明烏頭堿是Ina激動(dòng)劑,激活心肌細(xì)胞內(nèi)的快Na+通道,是該試劑誘發(fā)心律失常的機(jī)制,其對(duì)Ina有促進(jìn)作用,對(duì)Ica-l和Iki亦有明顯的增加作用,促進(jìn)細(xì)胞膜發(fā)生去極化,對(duì)Ito呈現(xiàn)抑制作用,縮短心肌不應(yīng)期,導(dǎo)致心律失常。近年來(lái),有報(bào)道對(duì)烏頭堿誘發(fā)大鼠心律失常模型陽(yáng)性對(duì)照藥以往選奎尼丁,但奎尼丁使被烏頭堿延長(zhǎng)的APD90進(jìn)一步延長(zhǎng)。也有報(bào)道對(duì)烏頭堿等藥物誘發(fā)的嚴(yán)重心律失常,應(yīng)用胺碘酮治療,療效甚好,但對(duì)心肌細(xì)胞Na+,K+,Ca2+通道均有阻斷作用,所以胺碘酮也作為本實(shí)驗(yàn)的陽(yáng)性對(duì)照藥。
M2受體長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為是心肌M受體的唯一功能性亞性,通過(guò)If和Ikacn。來(lái)調(diào)節(jié)心房起搏、房室傳導(dǎo)、直接(在心房)或間接(在心室)調(diào)節(jié)心肌收縮力,擔(dān)負(fù)著副交感神經(jīng)對(duì)心臟的調(diào)節(jié)功能。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),心臟中可能存在非M2受體,尤其是M1和M3受體,出現(xiàn)了“異源M受體表達(dá)”的說(shuō)法。M1和M3受體同生理、病生和藥理息息相關(guān)。激活心臟M3受體,可誘發(fā)出一種新的延遲整流K+電流(命名為Ikm3,即M3受體介導(dǎo)的K+電流)。Ikm3,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(duì)心肌產(chǎn)生保護(hù)作用。當(dāng)這一新電流受抑時(shí),可能引起心律失常。因而,M3受體/Ikm3在心律失常的發(fā)生及發(fā)展過(guò)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(diǎn)。
匹魯卡品(中文別名:毛果蕓香堿)是一種M受體激動(dòng)劑,主要用于治療青光眼、口干躁癥等疾病。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,匹魯卡品可通過(guò)激活M3受體來(lái)誘發(fā)Ikm3產(chǎn)生負(fù)性肌力和負(fù)性頻率的作用。匹魯卡品不是M,受體的內(nèi)源性激動(dòng)劑,但可以把其作為有效的藥理探針來(lái)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(zhuǎn),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(dòng)劑所產(chǎn)生的作用,但其本身在M3受體未激動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生心臟作用。本研究通過(guò)大鼠心電圖變化的分級(jí)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn),匹魯卡品可明顯推遲室性心律失常的發(fā)生、縮短室性心律失常的持續(xù)時(shí)間、降低室性心律失常的嚴(yán)重程度,并延長(zhǎng)動(dòng)物存活時(shí)間,然而4-DAMP可完全拮抗匹魯卡品誘導(dǎo)的心律失常。
盡管M受體亞型方面的研究已超過(guò)20年,但是,M3受體還是一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域,眾多問(wèn)題均未被闡明。目前關(guān)于M3受體與疾病之間的關(guān)系研究很少,關(guān)于M3受體與心律失常的關(guān)系研究國(guó)內(nèi)外則更鮮有報(bào)道。要最終闡明相關(guān)的作用機(jī)制,還有賴(lài)于利用先進(jìn)的藥理工具對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)一步的研究。