芦荟苷和鱼腥草素钠对心肌电生理的影响及其抗心律失常作用的研究

摘要

随着人口的老龄化，心血管疾病的发病率逐年升高，对人类的健康造成了严重的威胁。心律失常是心血管疾病中重要的一组疾病。它可单独发病，亦可随其他心血管疾病伴发。虽然近年来在心律失常的药物治疗上已取得很大的进展，但是由于大多数抗心律失常药物都有严重的致心律失常作用，心律失常患者的死亡率仍然较高。相关数据显示，在众多心脏疾患中，80％的心源性猝死都来源于心律失常。因此，对新型的、有效的、毒副作用小的抗心律失常药物的研发已成为当前治疗心脏疾患领域中最为重要的内容之一。近年来，中药制剂对心血管疾病的治疗已逐渐应用于临床。中草药历经了数千年的应用实践以及不断改善，具有成本低、安全性高的优点。但是由于中药制剂成分繁杂，各成分间的相互生物活性作用大多不清楚，使得其质量标准很难提高，导致了中药制剂很难与国际标准接轨。而中草药提取物单体不仅保留了中药低成本、毒副作用小的优点，而且其具有明确的化学组成，便于药物的分析与应用。因此，以中草药提取单体为研究对象，探索药效高、成本低、毒副作用小的新型抗心律失常药物具有重大的理论和实际意义。在本课题中，我们从黄芩苷、芦荟苷、三七皂苷R1、银杏内酯B、芹菜素以及鱼腥草素钠等多种具有心脏保护作用的中草药提取物中通过实验筛选出芦荟苷和鱼腥草素钠这两种单体，研究其对兔心室肌细胞各种跨膜离子通道电流和收缩力以及Langendorff-灌流心脏的作用，以探讨这两种中药提取物的抗心律失常作用。本课题主要分为以下三个部分进行探讨:
　　第一部分 影响兔心室肌细胞钠、钾和钙电流中草药单体的筛选
　　我们通过研究黄芩苷、芦荟苷、三七皂苷R1、银杏内酯B、芹菜素、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rg2以及鱼腥草素钠等具有心脏保护作用的中草药提取单体对兔心室肌细胞峰钠电流(INaP)、内向整流钾电流(IK1)和L-型钙电流(ICaL)的影响来筛选潜在的、具有开发价值的抗心律失常药物。实验结果显示黄芩苷、三七皂苷R1、银杏内酯B、芹菜素、人参皂苷Rg1以及人参皂苷Rg2等对INa.P、IK1和ICaL均无显著作用，而芦荟苷和鱼腥草素钠对INa.P和ICa.L均有一定影响。因此，我们将通过进一步的细胞水平以及器官水平的实验研究来探索芦荟苷和鱼腥草素钠的潜在的抗心律失常作用。
　　第二部分 芦荟苷通过调节电压门控型离子通道抑制室性心律失常
　　目的:探讨芦荟苷对兔心室肌细胞动作电位(AP)以及各种跨膜离子通道电流的作用，并通过探究其对Langendorff-灌流心脏的作用来明确芦荟苷的抗心律失常作用，为开发新型的抗心律失常药物奠定电生理学基础。
　　方法:通过酶解法进行兔心室肌细胞的分离，利用全细胞膜片钳技术记录已分离的单个心室肌细胞的AP及心室肌细胞主要离子通道电流。分别使用海葵毒素Ⅱ(ATXⅡ)和高钙诱导心室肌细胞产生早期后除极(EADs)和延迟后除极(DADs)等细胞性心律失常，并用乌头碱诱导Langendorff-灌流心脏心律失常的发生。然后观察比较芦荟苷干预前后的AP、EADs、DADs、各种离子通道电流以及Langendorff-灌流心脏心律失常的变化。
　　结果:100μmol/L和200μmol/L芦荟苷可显著地缩短兔心室肌细胞的动作电位时程(APD)，并减小其最大上升速率(Vmax)以及APD的反向频率依赖性。200μmol/L芦荟苷能够有效地消除ATXⅡ诱导产生的兔心室肌细胞EADs和高钙诱导产生的DADs。除此之外，芦荟苷可浓度依赖性的抑制ICaL和INa.P，其半抑制浓度(IC50)分别为137.06μmol/L和559.80μmol/L。100μmol/L和200μmol/L芦荟苷对ATXⅡ诱导增大晚钠电流(INaL)的抑制率分别为36.6±3.3％和71.8±6.5％。然而，100μmol/L和800μmol/L芦荟苷对IK1以及快速激活的延迟整流钾电流(IKr)没有明显的作用。进一步的器官水平研究显示200μmol/L芦荟苷可抑制乌头碱诱导Langendorff-灌流心脏心律失常的发生。
　　结论:芦荟苷可有效地消除兔心室肌细胞的EADs和DADs、抑制ICaL、INa.P以及ATXⅡ诱导增大的INaL，并且芦荟苷还能抑制乌头碱诱导的Langendorff-灌流心脏心律失常的发生。因此，芦荟苷有潜力成为一种低成本、安全性高的抗心律失常药物。
　　第三部分 鱼腥草素钠通过调节心室肌细胞门控性离子通道及收缩力发挥其心脏保护作用
　　目的:研究鱼腥草素钠对兔心室肌细胞主要跨膜离子通道及收缩力的作用，以探讨鱼腥草素钠的潜在抗心律失常作用。
　　方法:在使用酶解法分离心室肌细胞后，利用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞的INa.P、INaL和ICaL，并用可视化动缘探测系统检测心室肌细胞的收缩力。观察鱼腥草素钠干预前后心室肌细胞各离子通道电流及收缩力的变化，以探讨鱼腥草素钠的抗心律失常潜力。
　　结果:鱼腥草素钠可浓度依赖性地抑制INaP，其IC50为78.89±5.68μmol/L，50μmol/L和100μmol/L的鱼腥草素钠对ATX Ⅱ诱导增大INa.L的抑制率分别为30.1％和57.1％。其次，鱼腥草素钠还可浓度依赖性地增大兔心室肌细胞ICa.L，其半最大效应浓度(EC50)为37.10μmol/L，并且100μmol/L鱼腥草素钠还能减慢ICa.L的稳态失活以及加快ICa.L的失活-复活过程。此外，鱼腥草素钠还可有效地增强兔心室肌细胞的收缩力。
　　结论:鱼腥草素钠具有Ⅰ类抗心律失常药物特性，并且鱼腥草素钠可增大ICa.L以及增强心肌细胞收缩力使其对于心力衰竭等心功能不全并发心律失常患者治疗有独特的优势。因此，鱼腥草素钠有望成为一种新型应用广泛的抗心律失常药物。

目录

声明

摘要

英文缩写词表

第一部分 影响兔心室肌细胞钠、钾和钙电流中草药单体的筛选

1．1 前言

1．2 结果

1．3 结论

参考文献

第二部分 芦荟苷通过调节电压门控型离子通道抑制室性心律失常

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 兔心室肌细胞的分离

2．2．2 溶液和试剂

2．2．3 兔心室肌细胞电生理的记录

2．2．4 Langendorff-灌流的兔心脏心电图的记录

2．2．5 数据分析

2．3 结果

2．3．1 芦荟苷对心室肌细胞动作电位的作用

2．3．2 芦荟苷对ATX Ⅱ-诱导产生的心室肌细胞APD延长和EADs以及Ca2+诱导产生的DADs的作用

2．3．3 芦荟苷对心室肌细胞ICa．L的作用

2．3．4 芦荟苷和海豚毒素(TTX)对心室肌细胞的INa．L作用

2．3．5 芦荟苷对心室肌细胞INa．P的作用

2．3．6 芦荟苷对心室肌细胞IKr和IK1的作用

2．3．7 芦荟苷对乌头碱诱导产生的离体兔心脏室性心律失常的作用

2．4 讨论

2．5 结论

参考文献

第三部分 鱼腥草素钠通过调节心室肌细胞门控型离子通道及收缩力发挥其心脏保护作用

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．2 兔心室肌细胞的分离

3．2．3 兔心室肌细胞离子通道电流的记录

3．2．4 兔心室肌细胞收缩的检测

3．2．5 数据分析

3．3 结果

3．3．1 鱼腥草素钠对兔心室肌细胞INa．P的作用

3．3．2 鱼腥草素钠对兔心室肌细胞INa．L的作用

3．3．3 鱼腥草素钠对兔心室肌细胞ICa．L的作用

3．3．4 鱼腥草素钠对心室肌细胞收缩的作用

3．4 讨论

3．5 结论

参考文献

综述 心律失常与心肌细胞离子流的关系及中草药单体干预作用的研究进展

附录

致谢

外文论文一

外文论文二