摘要
背景:心律失常是指心脏冲动的频率、节律、起源部位、传导速度或激动次序的异常,其为临床心血管系统常见病、多发病,病机错综复杂,种类繁多,甚至造成猝死,严重危害患者的身体健康。临床医师在临床工作中对心律失常的有效处理是一项重要任务。心律失常治疗目前仍以药物治疗为主,但是这些药物在临床治疗心律失常的同时也有不同程度的致心律失常的作用。研究能够多靶点干预、恢复离子通道正常生理功能的药物是今后药物研发的方向。中医药以其悠久的历史,确切的疗效,在临床应用治疗心律失常方面发挥了不错的疗效。甘草在临床上被广泛用于抗心律失常的中药复方组成中,甘草次酸(Glycyrrhetinic acid 1 Gta)是甘草的主要有效物质,实验研究证实Gta具有对抗实验性心律失常的作用,但是其抗心律失常机制尚不清楚。本实验正是基于膜片钳技术,以期从离子通道水平探明Gta抗心律失常的药理机制。 目的:通过应用膜片钳技术,进行豚鼠心肌细胞外灌流Gta单体药液,观察Gta单体药液对豚鼠单个心室肌细胞用药前后以及洗脱后全细胞动作电位(AP)的变化,探讨Gta是否通过影响心肌细胞的离子通道电流发挥抗心律失常作用,阐述Gta抗心律失常作用的药理机制。 方法:实验分为Gta4.7×10-3g/L(大剂量组)、4.7×10-4g/L(中剂量组)和4.7×10-5g/L(小剂量组)三个剂量组,每组观察五个离体豚鼠心室肌细胞用药前后以及洗脱后的动作电位各项指标的变化。利用自制Langendorff体外心脏灌流系统急性分离豚鼠心室肌细胞,分离所得细胞液用塑料离心管保存,放置于4℃冰箱中稳定一小时以后待用。膜片钳实验中选择杆状,外形完整,透光度好,横纹清晰无颗粒的细胞进行实验研究。通过全细胞膜片钳记录技术进行全细胞记录,细胞封接、破膜完成后,给予(1-2)nA刺激诱发动作电位。以相同方法分别诱发出细胞灌药前后以及洗脱后的动作电位后记录Gta单体溶液对单个豚鼠心室肌细胞用药前后及洗脱后的动作电位,用美国Axon公司的Clampex10.1软件分析实验所得的动作电位图形,比较用药前后以及洗脱后动作电位幅值(APA)、复极50%的全细胞动作电位时程(APD50)、复极90%的全细胞动作电位时程(APD90)和复极50-90%的全细胞动作电位时程(APD50-90)的变化。 结果:4.7×10-3g/LGta单体溶液使APA从用药前(122.1±4.7)mV减小至用药后(107.9±6.6)mV(n=5,P<0.01),APD50从用药前(508.5±84.8)ms延长至用药后(759.7±63.5)ms(n=5,P<0.05),APD90从用药前(533.4±82.7)ms延长至用药后(799.4±56.3)ms(n=5,P<0.05),APD50-90从用药前(24.9±9.4)ms延长至药后(38.3±12.1)ms(n=5,P<0.05)(表1)。4.7×10-4g/LGta单体溶液与各项指标的变化趋势与4.7×10-3g/LGta单体溶液基本一致(表2)。4.7×10-5g/LGta单体溶液对单个豚鼠心室肌细胞全细胞动作电位的各项指标的变化没有明显的影响作用。 结论:①Gta单体药液使豚鼠心室肌细胞APA减小,提示药物可能会抑制0相INa+,通过抑制快钠通道使传导速度减慢,阻断折返激动发挥抗心律失常作用。 ②Gta单体药液使豚鼠心室肌细胞APD90延长,提示药物可能对豚鼠心室肌细胞的内向钙离子电流(ICa-L)有促进效应和外向钾离子电流(IK+、IK1、IKr)有抑制效应,延长动作电位的不应期,减慢心率,发挥对抗快速性心律失常的作用。 ③Gta单体药液使豚鼠心室肌细胞APD50延长,提示药物可能对动作电位2相平台期ICa-L起促进效应或者对IK+有一定的抑制效应,从而使心肌细胞平台期延长,减慢复极速率,延长有效不应期发挥抗心律失常作用。 ④Gta单体药液使豚鼠心室肌细胞APD50-90延长,提示药物可能抑制3相外向的钾离子电流IK1、IKr,延迟复极化过程,延长相对不应期从而起到抗心律失常的作用。
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