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1、牛磺酸镁对乌头碱致大鼠心肌细胞 心律失常模型钠离子通道的影响 汪玲芳，尹永强，赵 临，吴 红，康 毅，娄建石 （天津医科大学药理学教研室，天津 ） 收稿日期： ，修回日期： 基金项目：国家自然科学基金资助项目（ ） 作者简介：汪玲芳（ ），女，硕士，研究方向：心血管药理学，- ： ； 娄建石（ ），男，教授，博士生导师，研究方向：心血 管 药 理 学， 通 讯 作 者， ： - ， ： - ，- ： 中国图书分类号：- ； ； ； ； ； 文献标识码： 文章编号： （） 摘要：目的 研究牛磺酸镁配合物（ - ，）对乌头碱所致大鼠心室细胞心律失 常模型的钠电流变化的影响，探讨其抗心律失常的作用机
2、 制。 方法 酶解法分离大鼠单个心室肌细胞，应用全细胞膜 片钳技术记录不同浓度 及胺碘酮对正常细胞及乌头 碱所致大鼠单个心室肌细胞心律失常模型 I变化。 结果 对正常细胞 I呈浓度依赖性抑制作用。 乌头碱使钠电流从（畅 畅 ） 增加到（畅 畅 ） （n ，P 畅 ）。 畅 胺碘酮使 电流减小到（畅 畅 ） （n ，P ）。 （， ）对乌头碱所致的细胞模型 I 具 有恢复作用，分别恢复为（畅 畅 ） ，（畅 畅 ） ，（畅 畅 ） 。 胺碘酮则使之恢复为 （畅 畅 ） 。 结论 能恢复乌头碱增大的 钠电流，作用与胺碘酮相当， 对钠电流的抑制作用可 能是其发挥抗心律失常的机制之一。 关键词：牛磺酸
3、镁；乌头碱；心律失常；钠通道；全细胞膜片 钳；胺碘酮 随着我国心血管疾病发病率的日益增长，心律 失常的发生率和致死率也相应增加。 目前抗心律失 常药物研究开展得十分广泛，但一些治疗心律失常 的药物同时又有致心律失常的作用，因此，寻找一种 疗效肯定但无明显心脏副作用的抗心律失常药成为 研究的焦点。 牛磺酸镁（ - ，）是本室自行合成的配合物，前 期的实验证实该化合物对氯化钙、乌头碱、哇巴因、 氯化铯、肾上腺素等诱导的实验性心律失常与触发 活动有确切的防治效果 ， ，在细胞水平的研究也 表明该配合物对钠、钾、钙离子通道均有影响 ， ， 提示其可能具有广泛的抗心律失常作用，但作用机 制未被充分阐明。
4、 乌头碱（）是从乌头（- ）、草乌、附子等植物中提取的生物碱，可引起 大鼠明显的室性心律失常，有研究表明 ，在细胞 水平应用乌头碱能导致心律失常，可以作为筛选抗 心律失常药的模型。 本实验是在细胞水平以乌头碱 心律失常模型，观察牛磺酸镁对心室肌细胞离子钠 通道的影响，深入探索其抗心律失常的作用机制。 1 材料与方法 1 1 材料 1 1 1 实验动物 健康成年 大鼠，性，体 重 ，合格证号：（京）- ，由 北京维通利华实验动物技术有限公司提供。 1 1 2 药品和试剂 ，- ，- ，胶原酶，乌头碱等购自 公司。 由天津医科大学化学教研室合成，溶于蒸馏水配成 母液，每次实验时，把母液溶于细胞外液
5、 中，配成实验所需浓度。 1 1 3 主要仪器 膜片钳仪， ， ；数 模转换器， ，； 倒置显 微镜，；三维操纵仪，- ，；微电 极拉制仪，- ，；恒流泵，- ，台湾；酸度 计，- ，；石英双重纯水蒸馏器，江苏省金 坛市正基仪器有限公司。 1 1 4 台氏液（ ） ； 畅 ； 畅 ； 畅 ； 畅 ； ； ；用 调 至 畅 。 无钙台氏液除 没有 外，其余成分与台氏液相同。 细胞保存 液（ 液， ）：L- 谷氨酸 ；牛磺酸 ； ； ； 畅 ； ； 畅 ； ；用 调 至 畅 。 钠外液 （ ）：氯化胆碱 ， ， ， 畅 ， ，葡萄糖 ， 用 调 至 畅 。 钠内液（ ）： ， ， ， ， ，用 调
6、 至畅 。 1 2 方法 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin ；26（）： + W W t I 口”I r _ ，。j o q m 。 加一 呜 量 昏 台 。 富 吣 2 卿n T 目呻 o l 雠。细砧 1 2 1 单个心室肌细胞的分离 用 的乌拉坦 将大鼠麻醉，仰卧位固定于鼠台上，迅速从剑突下剪 开胸腔暴露心脏，从主动脉根部离断取出心脏置于 台氏液中，去除脂肪及结缔组织。 将主动脉逆行 插管连接于 灌流装置（恒温）上，以 无钙台氏液约 连续灌流 ，洗尽心 脏残血后用改用 含 胶原酶的无钙台 氏液进行循环灌流。 随着灌流的进行，流出液变得 粘稠
7、，心肌的颜色逐渐变浅、透亮，心脏体积逐渐变 大、松软。 此时将心脏自左心室分段取心室肌组织， 置于装有 液的试管中，用吸管轻轻吹打，使之分 散成单个细胞，置冰箱稳定 待用。 1 2 2 电生理记录 应用全细胞膜片钳技术记录 单细胞离子电流。 所用微电极用两步拉制法制成， 微电极充灌电极液后电阻在 之间。 电流 信号经 膜片钳放大器、 数 模转换器及 畅 采集、贮存及 分析。 将细胞悬液置于 浴槽中，待细胞贴壁 后，用细胞外液进行灌流，流速 。 选用 细胞大小相近纹理清晰地杆状细胞进行实验。 待高 阻封接形成后，进行电极电容补偿。 负压或高电压 脉冲破膜，进行膜电容、串联电阻及漏电流补偿，平 衡
8、 待电极内液与细胞内液交换充分后，进行 膜电流记录。 膜电流的大小以电流密度，即单位膜 电容的膜电流表示。 1 3 数据处理 应用自身对照观察给药前后同一 细胞的指标变化。 实验结果数据以珋x s 表示，配对 t 检验分析给药前后离子电流的变化，组间方差分 析给药组与对照组间的比较。 2 结果 2 1 TMCC 对正常大鼠心室肌细胞 INa作用 形 成全细胞构型后，在电压钳模式下记录电流。 将保 持电压固定于 ，指令电压从 以 为步阶至 ，测定各指令电压下去极化电 流峰值与去极化末端的电流之差。 结果表明 （， ）能浓度依赖性抑制正常 I，在 除极电压时，从给药前（畅 畅 ） 分别减少到（畅
9、畅 ） ， （畅 畅 ） ，（畅 畅 ） （n ，P 畅 ）。 为 对 I 影响。 2 2 乌头碱，胺碘酮对正常大鼠心室肌细胞 INa作 用 形成全细胞构型后，在电压钳模式下记录电流。 将保持电压固定于 ，指令电压从 以 为步阶至 ，测定各指令电压下去极 化电流峰值与去极化末端的电流之差。 结果表明 乌头碱使钠电流从（畅 畅 ） 增加到（畅 畅 ） （n ，P 畅 ）。 畅 胺碘酮则使电流减小到（畅 畅 ） （n ，P 畅 ）。 结果见 。 Fig 1 Effect of TMCC 200 mol L 1 on - U relation curves of INadensities in ra
10、t single ventricular cardiomyocytes（n ，P 畅 ） Fig 2 Effect of aconitine 1 mol L 1 and amiodarone 24畅 24 mol L 1 on - relation curves of INadensities in rat single ventricular cardiomyocytes（n ，P 畅 ） 2 3 TMCC，胺碘酮对乌头碱所致心律失常大鼠心 室肌细胞 INa作用 形成全细胞构型后，在电压钳模 式下记录电流。 将保持电压固定于 ，指令 电压从 以 为步阶至 ，测定各 指令电压下去极化电流峰值与
11、去极化末端的电流之 差。 测定结果显示： 乌头碱造模成功 后，在 除极电压下，（， ）使 I 从（畅 畅 ） 分别减 小到（畅 畅 ） ，（畅 畅 ） ， （畅 畅 ） （n ，P 畅 ） 。 胺碘酮能 使增大的 I峰值降低，恢复到（畅 畅 ） （n ，P 畅 ）。 为用乌头碱造模后， 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin ；26（） +V 卿e + 甜Wh 田。卜r _ ，9 D 玎o q g 珊聃 - e o - 气 莹 o - 盲 T o 喇 + v c ”娜惦0 0 t I 叫r _ - L I A I C C 气 一- Q O g 莹 o
12、吾 蕊 I O 珈5 Tab 1 The effects of aconitine，TMCC and amiodarone on INadensity in rat single ventricular cardiomyocytes of arrhythmia induced by aconitine（珋x s，n ） （ ） （) ） I（ ）s 热 ) * 倡倡x 倡倡哌 倡倡 P 畅 vs ；倡倡P 畅 vs Fig 3 Effect of TMCC 200 mol L 1 （）： 畅 ；（）： - - （n ，P 畅 ） 及胺碘酮对 I的影响。 为 各药物对钠电流作用的最大电流密度值。
13、 3 讨论 乌头碱是一经典诱发整体动物心律失常的工具 药，可引起大鼠多形性室速，机制与促进钠内流、提 高异位起搏点的自律性有关 。 另有研究表明 ， - 交换电流在乌头碱诱发的心律失常中不 起重要作用。 等 发现乌头碱诱发的心律失 常存在细胞内 ， 失衡，在依赖的心律失 常时用钙通道阻断剂维拉帕米则加重了心律的紊 乱，说明钠电流在乌头碱诱发的心律失常中有重要 作用。 胺碘酮作为临床最常用的抗心律失常药物， 有研究发现 细胞外灌注 胺碘 酮即能降低 I。 本实验结果表明，在细胞水平 乌头碱使钠电流明显增加，在细胞水平 模拟心律失常模型是成功的。 在 ， 对正常钠电流呈浓度依赖性抑制。 最大浓度的
14、 与胺碘酮作用相当，表明 的作用是安全的，不易出现致心律失常副作用。 等 研究发现每天给予 牛磺酸 能降低 心房期前收缩，防止所有的心室期前收 缩，其机制涉及调控血和组织中的钾，钙，钠浓度水 平。 牛磺酸呈浓度依赖性地抑制豚鼠细胞快钠通 道，并通过钙通道，钠通道及 - 交换来调节钙水 平 ， 。 有研究显示 ，灌流 畅 硫 酸镁能明显降低乌头碱引起的钠电流增加。 有研究 显示 ，在急性房颤初始把镁剂添加在地高辛中能 降低快心室反应，且其对室性心率及心肌副作用比 其他钙拮抗剂或胺碘酮更低，合用镁剂能使抗心律 失常药多非利特成功逆转心房颤动或心房扑动 。 本实验室前期证实 牛磺酸与镁螯合的配合物对
15、 正常钠电流有抑制作用，但其对乌头碱引起的电流 紊乱未做研究，本实验在其基础上证实 对乌 头碱增加的钠电流具有浓度依赖性抑制作用，其作 用与胺碘酮作用相当，表明 对乌头碱引起的 心律失常具有一定的治疗作用，进一步表明钠通道 是 的抗心律失常作用靶点之一。 以上结果表明，牛磺酸和镁螯合的配合物 - 与单用牛磺酸或镁作用不尽相同，在细胞水平用 乌头碱模拟心律失常的模型也较成熟，在此基础上 得出 对钠通道具有阻滞作用，但对慢钠以及 对 - 交换的影响未进行探讨，有待进一步研 究。 参考文献： 孙 涛，康 毅，娄建石，等 牛磺酸镁的合成及对乌头碱诱发 心律失常的作用 中国心血管杂志，8（）： ， ，
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17、响 中国药理学与毒理学杂 志，23（）： ， ， ， - - Chin J Pharmacol Toxicol，23 （）： 杨宝峰，单宏丽，周宇宏，等 一种筛选抗心律失常药物新模型 的建立 中国药理学通报，19（）： ， ， ， Chin Pharmacol Bull， 19（）： ， ， ， - Exp Physol， 96（）： ， ， - ，- ， - in vivo，in vitro， - J Pharmacol Exp Ther，310（）： ， - Bull Exp Biol Med，14（）： ， ， Cardiovascular Res，35： ， - - ： Med Hyp
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19、of arrhythmia induced by aconitine - ， - ， ， ， ， - （Dept of Pharmacology，Tianjin Medical University，Tianjin ，China） Abstrct： Aim - - - Methods - I - - Results ，I - - I （畅 畅 ） （畅 畅 ） - ， （畅 畅 ） 畅 （， ） I （畅 畅 ） ，（畅 畅 ） ，（畅 畅 ） I （畅 畅 ） Conclusions I， ， I ， Key words：- （ ）； ； ； ； - ； 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin ；26（）