匡怡，沙毛毛，鄒麗，馮藝，錢薇，王秀秀，任靜娜，馬宏昕，饒本龍，許正新

作者單位：1 225000 揚州,揚州大學醫(yī)學院藥學系

離子通道在細胞的電活動過程中處于基礎(chǔ)地位：既控制靜息膜電位、動作電位和其他電信號的形成，還負責離子穿過分泌細胞和上皮細胞、調(diào)節(jié)細胞體積[1]，在一定程度上決定機體能否正常運轉(zhuǎn)。心肌細胞通過各離子通道調(diào)節(jié)跨膜離子的電位差來保持心臟的功能狀態(tài)，一旦其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、泵和交換體的活動及細胞間耦聯(lián)狀態(tài)出現(xiàn)異常，易誘發(fā)各種心臟疾病，心律失常是其最常見的表現(xiàn)形式。

分布于心肌細胞膜上的主要載體電流有：INa，ICa(T-,L-,N-)，IK(r,s,ur)、Ito、If、IK(Ca)、IK(Na)、IKir、IK(ATP)、IK(ACh)、ICl、IKP，INa-Ca等。文獻顯示，這些通道電流中，INa、ICa、及IK是目前治療心律失常的主要靶點[2]。由于電壓門控鈉通道（亦稱快鈉通道）在諸多離子通道中分布最為密集，近年來運用膜片鉗技術(shù)探究我國傳統(tǒng)中藥單體、中藥有效成分、中藥復方制劑直接或間接作用于鈉通道研究的報道越來越多，本文對此最新研究成果進行綜述，以期為基于中藥的新藥研究與開發(fā)及其在治療心律失常方面的臨床拓展提供理論依據(jù)。

1 心肌細胞鈉離子通道

1952年，Hodgkin和Huxley使用電壓鉗技術(shù)發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)細胞動作電位，它是由電壓依賴性鈉通道激活后攜帶Na+內(nèi)流引發(fā)的，由此揭開了神經(jīng)、肌肉和其他興奮性細胞電信號現(xiàn)代研究的大幕[3]。電壓門控鈉通道家族有10種亞型(Nav1.1-Nav1.9,Nax)，由11個基因(SCN1A-SCN11A)編碼而成。該通道是一個大體積跨膜蛋白，主要是由離子孔道的功能性α亞基(α-subunit，240-260 kDa)、起輔助調(diào)節(jié)作用的β亞基(β-subunit，33-36 kDa)和其他內(nèi)源性調(diào)節(jié)蛋白稱為“通道合作伙伴”構(gòu)成。其中，Nav1.5是哺乳動物心臟的主要通道，SCN5A是編碼Nav1.5通道蛋白α亞基的基因。當心臟0相上升觸發(fā)初始動作電位時，鈉通道迅速開放，細胞外大量Na+內(nèi)流形成INa，隨即迅速轉(zhuǎn)變成失活狀態(tài)，這種失活狀態(tài)使心肌細胞無法立即觸發(fā)下一個動作電位，直到通道逐漸恢復，激活和失活過程確保整個心肌細胞電活動以合適的時間和方向傳播，因而使心肌獲得必要的協(xié)同收縮來推動全身血液[4]。

2 中、西藥抗心律失常的現(xiàn)狀及瓶頸

臨床抗心律失常可通過藥物治療、電除顫、射頻導管消融和人造心臟起搏等方式，迄今為止，藥物干預(yù)仍是治療的主要手段，幾乎所有抗心律失常藥都具有致心律失常作用[5]，因此，抗心律失常藥物的安全性就成為關(guān)注的焦點。例：以心房鈉通道為靶點的阻滯劑對心房顫動（房顫）有很好的療效，但鈉通道阻滯劑會同時抑制流經(jīng)心室的鈉電流，進一步誘發(fā)心律失常，這一現(xiàn)象在心肌梗死的患者身上表現(xiàn)尤為明顯，說明心臟不同部位的鈉通道其作用效果也不盡相同。再者，抗心律失常的西藥對人體肝腎等臟器有侵入毒性，服用一段時間后，人體可產(chǎn)生耐藥性。因此尋找一種安全系數(shù)高、特異性強、藥效好，不良反應(yīng)小的抗心律失常藥迫在眉睫。

我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥中有許多關(guān)于心律失常的記載和描述，作為具有2000多年悠久歷史的中藥可給我們提供新的思路，在對古方深入挖掘的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代的先進科學技術(shù)，研究中藥及其復方制劑在抗心律失常方面的作用，結(jié)合臨床療效，探索并發(fā)現(xiàn)具有良好效果的成分（包括單方、復方或單體），從理論上來說，此方面工作的開展對提高中藥臨床應(yīng)用的科學性具有很大裨益。

3 中藥單體及有效成分

3.1 蛇床子素蛇床子口服覺辛、苦、涼，性溫，微毒；入腎、脾二經(jīng)，主要活性成分是蛇床子素，為天然香豆素類化合物的衍生物，具有廣泛的心血管保護藥理活性[6]。許正新等[7]研究發(fā)現(xiàn)，蛇床子素在100～500 μmol/L對INa抑制具有濃度依賴性和時間依賴性，最大抑制率趨于0。在實驗過程中，蛇床子素使INaI-V曲線上移，失活曲線左移（加快失活速度），恢復曲線右移（延長失活時間），使Na+在細胞膜的通透性有所降低。南方醫(yī)科大學的袁春華[8]等人采用同樣技術(shù)發(fā)現(xiàn)：蛇床子素對乳鼠心肌細胞INa的阻滯還與河豚毒素（TTX）一樣發(fā)揮電壓和頻率依賴性作用，IC50為110.3±6.5 μM，同樣證實：蛇床子素對鈉通道開放、失活狀態(tài)下均存在不同程度的抑制。從部分鈉通道阻滯藥的共同結(jié)構(gòu)特征來看：側(cè)鏈被取代的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)與離子通道上的靶點有高度親和力[9]。蛇床子素也具備一個被取代的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，它和結(jié)構(gòu)類似的鈉通道阻滯藥在作用機理上存在共性[9]，從而發(fā)揮抗心律失常的作用。

3.2 人參皂苷Re現(xiàn)代研究證明人參中發(fā)揮藥效成分的是人參皂苷，人參皂苷Re作為人參中含量最高的三醇組單體之一，抗心律失?；钚暂^強[10]。劉建勛等[11]研究發(fā)現(xiàn)：人參皂苷Re在10，100 μmol/L單一去極化電壓刺激下使得INa抑制率為（25.5±5.7）%；（46.2±18）%，使INa的峰值明顯減小，I-V曲線上移。通過抑制鈉通道，阻滯Na+-Ca2+的交換反轉(zhuǎn)，防止細胞內(nèi)游離的Ca2+超載、心肌細胞發(fā)生肌原纖維攣縮斷層、生物膜機械性破壞等不可逆轉(zhuǎn)的損傷，揭示了人參皂苷Re抑制心肌細胞鈉通道的分子生物學基礎(chǔ)。

3.3 紅景天苷紅景天苷的化學名為對羥基苯乙基-β-D-葡萄糖苷，是從藏藥紅景天提取的苯乙醇類有效成分。它對心臟缺血-再灌注損傷引發(fā)的局部心肌炎和心肌細胞凋亡有緩解作用[12]。李映新等[13]觀察發(fā)現(xiàn)：紅景天苷100 μmol/L灌流后在-40 mV電壓鉗下INa峰值增加，I-V曲線下移，右移失活曲線，幾乎不改變INa激活曲線，紅景天苷增強INa和減慢失活過程有關(guān)，縮短心肌細胞缺血損傷-再灌注時快鈉通道失活的時間，加強Na+-Ca2+的交換功能，降低Ca2+外排量，起到強心作用；另外INa幅值增加可對抗心肌缺血損傷后動作電位幅度APA下降。

3.4 薯蕷皂苷薯蕷皂苷屬水溶性甾體皂苷，從薯蕷科、百合科等植物中提取。以它為藥效成分的中成藥維奧欣、地奧心血康在臨床廣泛治療冠心病、心絞痛[14]等。婁建石等[15]研究稱1，10，100 μl薯蕷皂苷含藥血清以劑量依賴性加速Na+內(nèi)流和恢復過程，使鈉通道激活提前，恢復時間常數(shù)τ依次縮減，而對鈉通道失活動力學影響不大，這有別于傳統(tǒng)Ⅰ類抗心律失常藥物，提示其可能通過Na+-Ca2+交換間接影響Ca2+濃度發(fā)揮正性肌力作用。

3.5 橙皮素橙皮素是蕓香科柑橘幼果中的黃烷酮類糖苷，在濃度高達720 mmol/L的橙汁中亦被發(fā)現(xiàn)。在異丙腎上腺素誘導的大鼠心衰體內(nèi)實驗中，橙皮素降低了心肌細胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)，減少心肌細胞凋亡，繼而降低心臟功能的損害[16]。Wang等[17]檢測橙皮素對人心臟Nav1.5通道在HEK293細胞中表達和心臟INa在心房肌細胞中的作用，發(fā)現(xiàn)橙皮素以電壓、濃度和頻率依賴性阻斷Nav1.5通道，IC50=62.99 μmol/L；其對INa有很強的抑制作用取決于橙皮素與鈉通道開放和失活狀態(tài)時具有高度親和力，繼而在細胞分子水平追蹤到抑制Nav1.5可能是蛋白質(zhì)編碼的基因btSCN5A。

3.6 甘草次酸甘草次酸是從豆科植物傳統(tǒng)中藥甘草中提取的生物堿，吳紅金等[18]通過甘草次酸干預(yù)SD大鼠心肌細胞鈉通道發(fā)現(xiàn)：INaI-V曲線上移明顯，并具有劑量依賴性，10 umol/L時已使INa峰值降至75.98%，有效降低心肌細胞去極時Na+內(nèi)流，減慢動作電位0相最大上升速率Vmax和傳導速度，抑制竇房結(jié)和房室結(jié)異常傳送。Du等[19]研究發(fā)現(xiàn)，甘草次酸以電壓和濃度依賴性的方式阻斷Nav1.5通道峰值INa，與其他研究結(jié)果不同的是，其對INa,L抑制作用遠強與INa,P，INa,L幅值增加易激活Na+-Ca2+交換體逆向轉(zhuǎn)運，導致Ca2+負荷誘發(fā)遲后除極心肌發(fā)育和心室功能不全，所以抑制INa,L也是保護心臟的重要機制之一。

4 中藥復方制劑

4.1 參松養(yǎng)心膠囊參松養(yǎng)心膠囊的活性成分含有丹參素鈉、鹽酸小檗堿、人參皂苷Rb1[20,21]等，可預(yù)防和治療緩慢型心律失常、冠心病室性早搏、房顫[22]。浦介麟等[23]發(fā)現(xiàn)參松養(yǎng)心膠囊對單個豚鼠心室肌細胞的電流密度-電壓曲線明顯上移，但其曲線形態(tài)、激活電位、反轉(zhuǎn)電位無改變。該結(jié)果表明在不同膜電位水平下，參松養(yǎng)心膠囊均對INa有阻滯作用，表現(xiàn)為Ⅰ類抗心律失常的作用。此外，Zhao等[24]研究發(fā)現(xiàn)，該藥對于心肌細胞中的多種離子通道均能產(chǎn)生抑制作用，包括L-Ca2+通道等：能夠增強心肌組織內(nèi)的Na+-K+-ATP酶生物活性，調(diào)節(jié)Na+、K+分布，促進Ca2+水平發(fā)生變化，降低心肌耗氧量，增加心肌供血，可對心律失常有一定療效。

4.2 鹽酸關(guān)附甲素關(guān)附甲素是從黃花烏頭塊根中提取的C20二帖生物堿，溶于鹽酸鹽水溶液，鹽酸關(guān)附甲素及其注射液是我國首例自主研發(fā)的治療心律失常的全新結(jié)構(gòu)型藥物[25]。2005年該藥經(jīng)批準在國內(nèi)用于治療陣發(fā)性室上性心動過速，目前正進行第Ⅳ期臨床研究[26]。楊艷敏等[27]研究發(fā)現(xiàn)鹽酸關(guān)附甲素（50～750 umol/L）對INa抑制有濃度和使用依賴性，延遲鈉通道失活至恢復的時間，而對INa激活動力學影響較小，降低0相最大上速度Vmax、延長動作電位時程發(fā)揮抗心律失常的作用類似于與Ia類奎尼丁[26]。國內(nèi)外最新研究結(jié)果表明：鹽酸關(guān)附甲素以選擇性和濃度依賴性抑制INa,L，IC50=1.57±0.14 μmol/L，也是不容忽視的治療心律失常的重要機理[28,29]。

4.3 穩(wěn)心顆粒穩(wěn)心顆粒由甘松、黨參等五味中藥組成，是廣安門中醫(yī)研究院數(shù)位名中醫(yī)通研古今而成的穩(wěn)心組方制劑[30]，約500萬亞洲人應(yīng)用其治療室性心律失常，經(jīng)Antzelevitch實驗室研究發(fā)現(xiàn)：穩(wěn)心顆粒對心肌細胞的傳導性、興奮性都有一定選擇性，并能延長不應(yīng)期且具有頻率依賴性，能有效終止和預(yù)防房顫[31]。Xue等[32]研究發(fā)現(xiàn)，其對于心室的早后除極及遲后除極所誘發(fā)的心律失常有抑制作用，主要包括：①縮短心室復極時間和減緩復極程度；②減少鈉內(nèi)流緩解Ca2+超載；③優(yōu)先抑制INa,L，而對INa,T不具有顯著依賴性，表明穩(wěn)心顆粒安全性較高，且有負性肌力作用。2016年Hou等[33]研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)心顆粒（1 g/L和5 g/L）以劑量和速率依賴性減小了浦肯野細胞的動作電位時程；減弱了INa,L，IC50=4.3±0.5 g/L，選擇性遠高于INa,P。這些都暗示穩(wěn)心顆粒通過INA，L的選擇性抑制在心臟PCs中表現(xiàn)出的抗心律失常特性。

4.4 安律膠囊安律膠囊是由青礞石、紅花、川芎、苦參等配制的組方藥，在藥理研究和當代臨床療效證實下，其具有治療冠心病室性早搏的作用。安律膠囊通過干預(yù)心肌細胞鈉離子通道，濃度依賴性抑制INa，在刺激頻率為5 Hz或10 Hz下，200 μg/L的安律膠囊清膏隨刺激次數(shù)增多，INa幅值降低明顯，在用藥10 min后，峰電流阻滯效果增強。這可能是安律膠囊使動作電位幅值A(chǔ)PA降低，減少細胞興奮性[34]，具有類似Ⅰ類抗心律失常藥物的機制。

5 結(jié)語

鈉離子通道是心律失常治療的重要靶點，部分中藥的單方、復方或單體具有鈉通道阻滯作用，采用細胞膜片鉗技術(shù)，可在分子水平直接觀察藥物對離子通道的作用及其動力學特征，有助于加快藥物研發(fā)過程，為中藥及其組分最終走上臨床提供理論依據(jù)。

但中藥治療時存在以下問題：①部分中藥單體及有效成分的工藝提取困難，很難進行臨床大規(guī)模試驗研究；中藥復方制劑研究不易，其成分和體內(nèi)代謝過程復雜，體外實驗影響因素眾多，缺乏統(tǒng)一完善中藥研究的方法和納入標準。②目前的文獻結(jié)果集中在電流幅值、Ⅰ～Ⅴ曲線變化、開放頻率、濃度和時間依賴性等指標，多以概括性描述抑制或增強作用，而深入分析具體起作用的位點和調(diào)節(jié)蛋白通路的研究較少。③中藥對動物離體心臟的單個細胞水平的影響和人體心臟的心律失常的作用是否一致，尤其是動物也具有種屬差異性，需和臨床人體細胞進行觀察對比。上述問題的亟待解決，以期為日后新藥研發(fā)和篩藥具有指導意義，加快其臨床應(yīng)用進程。