张子英 伊 乐 爱 民* 孙 虹 赵 娟
(1.内蒙古医科大学基础医学院,内蒙古 呼和浩特 010110;2.内蒙古自治区妇幼保健院,内蒙古 呼和浩特 010020;3.内蒙古医科大学第一附属医院,内蒙古 呼和浩特 010110)
心律失常是常见的心血管疾病,临床上常用的抗心律失常药在剂量不当或长期用药时可诱发传导阻滞及心衰[1,2],发生率为 3% ~ 13%[3]。蒙药肉豆蔻(Myristica Fragrans Houtt,MFH)主治心赫依、心刺痛、心慌等症[4],其具有疗效高、不良反应少的优点。心“赫依”病,即西医的心脏疾病。《蒙医金匮》中记载的用于治疗心脏病的13个传统验方中,将其入药,其中6个验方将其作为主药[5]。
关于肉豆蔻提取物作用的报道较少,Saleh等报道其提取物对蟾蜍心脏有急、慢性作用,肉豆蔻挥发油对大鼠离体心脏的药理作用方面的实验尚未见公开报道。本实验为肉豆蔻的临床应用提供了实验研究基础。
1.1 实验材料
1.1.1 实验动物:健康成年Wistar大鼠,雄性,体重180 ~300 g,许可证号SCXK(蒙)2002-001(清洁级),由内蒙古大学动物研究中心提供。
1.1.2 药品:肉豆蔻,市售;维拉帕米(0302293)、普萘洛尔(0302293),山东鲁能制药有限公司;肝素钠(H12020505),天津市生物化学制药厂;盐酸肾上腺素(05020341),北京市永康药业有限公司。
1.1.3 器材:DHT型搅拌恒温电热套,邺城光明仪器有限公司(山东省);Langendorff灌流器,成都泰盟科技有限公司;Medlab-U/4CS生物信号采集处理系统,南京美易科技有限公司;XDH -3动物心电图机,上海电子仪器厂;XB-D1心电图示波器,丹东十四无线电厂。
1.2 实验方法
1.2.1 肉豆蔻挥发油提取[6]:取肉豆蔻 80 g,置圆底烧瓶中,加蒸馏水650 mL,振摇混匀后,连接挥发油测定器与回流冷凝管。自冷凝管上端加水至挥发油测定器的刻度部分。置电热套中缓缓加热至沸(其中加搅拌子),并保持微沸5 h,测定器中油量不增加,停止加热,放置片刻,开启测定器下端的活塞,将水缓缓放出,至油层上端达刻度0线上面5 mm处为止,放置1 h以上,开启活塞缓缓放出挥发油。将挥发油瓶装蜡封、4℃保存,实验时用0.5%吐温溶液配置使用。
1.2.2 体内实验:Wistar大鼠,体重180 ~250g,64 只大鼠随机分8组,每组8只。肉豆蔻挥发油组:2个剂量组(0.3、0.6)mL/kg/d,腹腔注射,连续 7d;空白对照组:给相同体积的生理盐水;阳性对照组:0.4 g/kg维拉帕米和1.4 g/kg普萘洛尔。氯化钙阳性对照组于给药前l0 min给维拉帕米,(0.4 g/kg),20%乌拉坦 1.2 g/kg腹腔注射麻醉,仰位固定,3.5%(140 mg/kg)氯化钙10 s内颈静脉快速推注,观察动物心电示波器,稳定10 min后描记II导心电图,1 mV定标,走纸速度为50 mm/s。肾上腺素组于给药前5 min给0.1%普萘洛尔1.4 g/kg然后给肾上腺素(94 ug/kg),10s内颈静脉快速推注,观测方法同前。
1.3 离体实验[8-7]:Wistar大鼠,体重250 ~300g,随机分3组,每组8只。肉豆蔻挥发油组:按0.4 mL/L入灌流液;空白对照组:给予同体积的生理盐水;阳性对照组:10 g/L普萘洛尔入灌流液。2%肝素加20%乌拉坦麻醉[9],剪开胸腔迅速取出心脏,剪断上、下腔静脉、肺动脉、主动脉,将主动脉保留0.5 cm,放人0℃ Kreb-Henseleit buffer灌流液(K-H液)中,并清洗淤血和清除心脏周围组织,挤出心室内残血。插上主动脉套管,将心脏转移到Langendorff灌流装置上,(37±0.5)℃充有95%02和5%CO2混合气饱和的K-H液恒压逆向灌流。
模型建立20 min时,分别给各组肉豆蔻挥发油、生理盐水、普萘洛尔,25 min给1 mL/min肾上腺素。在5 min、20 min、25 min、30 min;收集经冠状静脉窦从右心房、肺动脉和腔静脉断端流出的灌流液,此为冠脉流量(CF)[10],同时记录心率(HR)。
1.4 数据分析:计量资料数据以±s方式表示,用方差分析;计数资料采用卡方检验分析组间各个指标的变化,分析程序采用SPSS11.5统计软件。
2.1 肉豆蔻挥发油对麻醉大鼠心电图的影响:氯化钙诱发的心律失常实验组中,未给氯化钙之前,描记一段II导心电图。对比肉豆蔻给药组与空白对照组的心率,有极显著性差异(P<0.01);肉豆蔻挥发油与空白对照组相比,Q-T间期有统计学意义 (P <0.05)。
表1 肉豆蔻挥发油对麻醉大鼠心电图的影响(n=8,±s)
2.2 肉豆蔻挥发油对氯化钙、肾上腺素诱发的大鼠在体心律失常的保护作用:氯化钙诱发心律失常在体实验组中,肉豆蔻挥发油给药组的心律失常发生率与空白对照组的心律失常发生率相比无统计学意义。肉豆蔻挥发油给药组与空白对照组死亡率相比均可降低氯化钙所致死亡率(P<0.05);肉豆蔻挥发油大剂量组与阳性对照组相比无统计学意义。(见表2)
肾上腺素诱发的大鼠在体心律失常组中,肉豆蔻挥发油给药组与空白对照组比,可降低肾上腺素诱发的心律失常发生率(P<0.05);肉豆蔻挥发油组与阳性对照组相比无统计学意义。(见表2)
表2 肉豆蔻挥发油对氯化钙、肾上腺素诱发的心律失常的影响(n=8,±s)
2.3 肉豆蔻挥发油对大鼠离体心脏的影响:大鼠离体实验中,对比模型建立5min、20min时,各组间的心率(HR)、冠脉流量(CF)无统计学意义(P>0.05)。对比模型建立25 min时,肉豆蔻挥发油组与空白对照组的心率、冠脉流量有极显著性差异(P<0.01),肉豆蔻挥发油组与普萘洛尔组的心率无差别(P>0.05);其与普萘洛尔组的冠脉流量相比也有极显著性差异(P<0.01)。模型建立30 min对比发现:肉豆蔻挥发油和空白对照组的心率和冠脉流量有极显著性差异(P<0.01);肉豆蔻挥发油组与普萘洛尔组的冠脉流量有极显著性差异(P<0.01),其和普萘洛尔组的心率相比无统计学意义(P>0.05)。对比不同时间的心率、冠脉流量发现,普萘洛尔组的心率 25min、30min和20min对比时有极显著性差异(P<0.01),其冠脉流量和20 min相比无差异(P>0.05),肉豆蔻挥发油组的心率、冠脉流量25 min、30 min和20 min相比有极显著性差异(P<0.01)。肉豆蔻挥发油组冠脉流量较空白对照组和普萘洛尔组有极显著差异(P<0.01)。(见表3)
表3 肉豆蔻挥发油对离体心脏灌HR、CF的影响(n=8,±S)
当前对于抗心律失常药物的研究认为,具有重要意义的抗心律失常药物靶点包括:离子通道、细胞间耦联的分子、最佳靶点假说等[11]。本实验主要通过观察肉豆蔻挥发油对实验性大鼠在体心律失常模型及离体心脏灌流模型的影响,研究其抗心律失常作用及其作用靶点。
3.1 肉豆蔻挥发油对麻醉大鼠心电图的影响电生理实验证实,一般情况下只有使心率减慢的药物才具有抗心律失常作用[12]。本实验大鼠心电图结果显示:对比不同剂量给药组和空白对照组,发现肉豆蔻挥发油能减慢心率、延长Q-T间期。从这一结果看来,肉豆蔻抗心律失常作用的作用,介于抗心律失常药II类(β-受体阻断剂)和III类(延长动作电位时程药)之间[13];负性频率、负性传导作用可能是其抗心律失常作用的一个重要的药理学基础。
3.2 肉豆蔻挥发油对氯化钙诱发的心律失常的影响:氯化钙可影响心肌细胞上的钙通道,使大量钙离子进人心肌细胞,导致异位心律失常[9]。快速静推140 mg/kg氯化钙,约80%的大鼠在数秒钟内死于室颤[10]。一般在注射过程中或注入后立即出现心律失常,持续20 min以上[14]。维拉帕米电生理效应主要是通过抑制依赖于钙的动作电位与减慢房室结的传导速度。观察大鼠给氯化钙30 min内所致的心律失常心电图变化及死亡率。实验结果表明:肉豆蔻挥发油对氯化钙诱发的心律失常无拮抗作用,肉豆蔻挥发油大剂量与维拉帕米降低氯化钙诱发的心律失常所致死亡率作用相当,其降低死亡率可能与神经、体液等其他因素有关。
3.3 肉豆蔻挥发油对肾上腺素诱发的心律失常的影响:普萘洛尔是β-受体阻滞药,对抗肾上腺素对心脏的过度兴奋作用,有效的预防肾上腺素过量所致的心律失常[15]。抗心律失常药物的发展趋势为阻断多重通道,多通道阻滞剂和β-受体阻滞剂的联合应用显示出广阔前景[14]。本实验结果表明:肉豆蔻挥发油可明显降低肾上腺素诱发的心律失常发生率(P<0.05),对肾上腺素诱发的大鼠在体心律失常有明显的拮抗作用,抗肾上腺素引起的心律失常作用与普萘洛尔相当。
3.4 肉豆蔻挥发油对大鼠离体心脏的影响:客观评价肉豆蔻挥发油对心脏功能的影响,需排除很多干扰因素。有关文献认为离体心脏灌流实验可去除神经体液的影响[10]。本实验在大鼠离体心脏上进行观察,用恒压逆向灌流法,靠外加液压逆向灌流冠脉维持心肌功能,离体心脏做功维持循环[16]。所以,本实验能够在排除了前负荷和后负荷影响的条件下观察离体心脏的功能变化,排除了神经内分泌的干扰。本实验复制的心脏灌流模型符合相关文献报道,大鼠心脏体外灌流过程舒缩功能、心率变化在20 min时稳定,持续2h左右。
综上所述,肉豆蔻挥发油抗心律失常的作用可能是通过多方面的机制而产生的,如减慢心率、增加冠脉流量、对抗交感神经兴奋,有关其抗心律失常的作用机制尚待进一步研究。
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