附子的强心作用及其机理研究进展

★ 于武华 钟凌云（江西中医药大学 南昌 330004）

附子为毛茛科植物乌头子根的加工品。该药始载于《神农本草经》，味辛、甘，性大热，有毒，归心、脾、肾经，被誉为“乱世之良将，回阳救逆之第一品，补命门真火第一要药”。现代学者认为，附子的强心作用是其中医临床疗效（回阳救逆、补火助阳）的主要药理学作用。附子含有多种强心成分，如去甲乌药碱、撑棍碱、去甲猪毛菜碱等［1-3］。关于附子强心作用的机理研究可进一步揭示附子的作用基础，提高附子的临床运用。笔者检索了国内外有关附子强心作用、炮制研究及其机理研究的文献，对附子的强心作用做出系统的综述，希望为日后附子的研究提供一定帮助。

1 附子的强心作用

附子的强心作用主要表现在增强心率、升高心室内压变化速率、增强心室收缩压和舒张压、改善血流动力学，从而达到治疗心衰的目的。研究发现，生附子和附子炮制品或附子配伍使用均具有强心作用。

1.1 生附子的强心作用 实验证实，附子对蛙、兔、蟾蜍等动物具有一定的强心作用，尤其在心功能不全时效果更为显著［4］。附子能降低戊巴比妥钠致大鼠心衰细胞及缺氧/复氧乳鼠心肌细胞死亡率［5-6］，对大鼠离体心脏的心率、左心室收缩压、舒张末压、左心室内压变化速率均有显著性提高［7］。附子能降低心力衰竭大鼠的死亡率，对急性心衰大鼠心率、左心室内压变化速率等血流动力学参数均有显著性改善［8-10］。

1.2 附子炮制品的强心作用 中药材的运用少不了炮制，附子经炮制后能有效降低其毒副作用而不影响疗效。研究发现，附子炮制品黑顺片与炮天雄对急性心衰大鼠心率、左心室内压变化速率等血流动力学参数均有显著性增强，且增强程度与用药后时间有关［11-12］。附子经不同生姜炮制后毒性降低，对急性心衰大鼠血流动力学参数及心脏功能的改善作用并未减弱［13］。

1.3 附子配伍的强心作用 附子与人参不同比例配伍均能改善阿霉素致心衰大鼠的血流动力学参数，改善心肌收缩和心肌舒张功能［14］。附子与干姜配伍后，药理作用改变明显，心衰大鼠的心率迅速加快、左心室内压压力增加、心衰大鼠机体机能显著改善，且药理作用与单独使用附子或者干姜对比有一定提高［15］。缪萍等［16］根据组织形态学观察发现，心衰模型组大鼠较正常组出现心肌纤维排列紊乱、胞质疏松、细胞肿胀等现象，而与模型组比较，给予附子及四逆汤不同配伍方治疗后，各给药组大鼠心肌病理变化均有不同程度改善，四逆汤配伍组改善更为明显。附子与山茱萸配伍组对心衰大鼠出现的心肌组织间隙增宽、断裂和心肌细胞空泡、水肿、萎缩等病理状况改善效果较附子或山茱萸组有显著性提高［17］。

2 附子的强心机理

附子被誉为“回阳救逆之第一品”，其强心机理一直是研究的热点。关于附子单味药及其配伍运用的强心机理多见于报道，而有关炮制对附子强心作用的机理研究较为少见。

2.1 附子单味药的强心机理研究 研究发现附子单味药的强心作用主要表现为调节心肌细胞离子浓度；对肾上腺素能受体的影响；调节细胞因子及神经内分泌因子；提高心肌细胞抗氧化损伤；调节心肌组织蛋白通路抑制心肌细胞的凋亡，缓解心衰进程。

2.1.1 调节心肌细胞离子浓度附子的强心作用与其调节心肌细胞内离子的转运有关，有研究表明在心肌组织衰竭时，心肌细胞膜及肌浆网的Ca-ATP酶活性显著下降，心肌组织收缩力下降［18］。贺抒等［5］发现附子可提高细胞膜上Ca2+-Mg2+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活性，同时降低Na+-K+-ATP酶的活性，使细胞内的Na+、Mg2+离子含量上升，Ca2+、K+离子含量下降，增强心衰细胞活力。刘颖等［19］发现附子对SD乳鼠缺氧/复氧心肌细胞的保护主要通过减少其乳酸脱氢酶和肌酸激酶的释放，降低细胞内钙离子的浓度，从而抑制心肌细胞的凋亡。

心衰时，去甲肾上腺摄取功能遇到障碍，导致肾上腺素能受体过度激活，诱导心肌肥厚和心室重构，心肌细胞内出现钙离子超载的现象［20-21］。有实验证明，附子去甲乌药碱可以通过肾上腺素能β2受体作用增强心肌细胞K+的分泌和Na+的吸收，通过Na+-K+交换机制，使细胞内K+减少，从而发挥正性肌力的作用［22］。

2.1.2 对肾上腺素能受体的影响肾上腺素能受体（adrenergic receptor，AR）是介导茶芬胺作用的一类组织受体，为G-蛋白偶联型。有研究表明附子水煎液可激动心衰模型猫心脏β1受体而产生正性肌力作用，兴奋α受体升压的药理作用更为明显，附子兴奋心衰模型猫心脏β1受体产生的正性肌力作用迅速，而兴奋α受体也产生正性肌力作用，但作用效果较为缓慢持久［23-25］。

研究发现，附子水煎液提取分离得到的去甲乌药碱和去甲猪毛菜碱均可作为β受体激动剂作用于心肌β肾上腺素受体，对离体心房产生正性肌力作用，而高浓度的去甲猪毛菜碱通过刺激乙酰胆碱的释放间接产生负性肌力作用。具有强心作用的去甲乌药碱还可以选择性激活β2肾上腺素受体激动剂，兴奋受体，抑制心肌细胞的凋亡，防止心肌细胞缺血再灌注损伤［26-27］。

2.1.3 对细胞因子及神经内分泌因子的影响有研究发现TNF-α对心血管有显著的影响，TNF-α浓度大于0.1 U/L能降低左心室功能，导致心肌肥厚和左心室结构变化，如结构重组或者纤维化，TNF-α还可以激活成纤维细胞，导致细胞外胶原的累积，通过增加iNOS和原癌基因的表达，参与细胞凋亡［28］。IL-1β对心脏有负性肌力作用，它可通过抑制心肌细胞RNA和蛋白质的合成或促进心肌细胞蛋白质的分解及影响肌球蛋白亚型来抑制心肌收缩力［29］。IL-6与TNF-α和IL-1相似，IL-6是一种多功能细胞因子，可来源于单核或吞噬细胞、某些活化T细胞、血管内皮细胞和纤维细胞，IL-6通过NF-KB的核结合蛋白来诱导基因表达。据有关报道，38例严重慢性心衰患者体内IL-6水平增加，与TNF-α水平呈现正相关，表示IL-6水平与心衰有一定关联［30］。张俊平等［31］发现附子对慢性心衰大鼠血液TNF-α水平有一定降低，心肌细胞的损伤也有一定改善。贺抒等［32］在附子治疗大鼠急性心衰实验中发现，附子对急性心衰导致的大鼠肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）活性升高具有一定的抑制作用，另外，各剂量的附子组对心衰大鼠的心钠肽（ANP）、脑钠素（BNP）等细胞因子有不同程度的降低作用。

2.1.4 抗氧化损伤及调节信号通路刘古锋等［33］研究发现，附子多糖能够显著提高心力衰竭小鼠心肌组织SOD、CAT、GSH-Px活性，降低MDA含量，降低心肌细胞的凋亡。说明附子多糖通过提高小鼠心肌组织抗氧化损伤，而产生强心作用。

腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）是一种异源三聚体蛋白，作为感受细胞能量的开关，在细胞的代谢调控中起到十分重要的作用。AMPK的活性主要受细胞中ADP/ATP比值的影响，可以被细胞内ATP的减少而激活。mTOR是一种非典型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，AMPK通过抑制其下游信号分子mTOR调控细胞自噬［34］。研究发现附子多糖在H9c-2心肌细胞中通过AMPK/mTOR信号通路的活化增加细胞自噬，从而减轻因缺血诱导的心肌细胞凋亡［35］。

磷脂酰肌醇3激酶（PI3K)/Akt信号通路广泛存在于细胞中，参与细胞生长、繁殖，调节细胞分化。有研究发现附子去甲乌药碱可以通过引起PI3K/Akt级联反应，减轻缺血再灌注引起的心肌细胞损伤［27］。

2.2 附子配伍运用的强心机理研究 有关附子配伍运用强心的机理是现代研究的一大热点。研究发现，附子配伍运用的强心机理表现在以下几点：对细胞因子及神经内分泌因子的调节；提高心肌细胞抗氧化能力；调节信号通路。

2.2.1 对细胞因子及神经内分泌因子的调节心衰发生时，常伴随有炎性因子IL-6、TNF-α等水平的增加。有研究报道，附子与人参配伍对慢性心衰大鼠血液TNF-α水平有显著降低，附子汤与四逆汤对慢性充血性心力衰竭模型大鼠IL-6的水平有显著降低，心肌细胞的损伤与模型组对比也有显著减轻，且四逆汤能有效降低缺血缺氧大鼠心肌细胞H9C2上清TNF-α水平，提高细胞存活率［36-39］。进一步研究发现，附子方剂强心活力方能有效降低慢性心衰大鼠血清中TNF-α、IL-6含量，抑制其NF-KBp65 的表达［40］。

研究发现，心衰发生时常伴随着神经内分泌系统的过度激活，其中RAAS的过度激活在心衰的发生和发展过程中具有重要意义，可引起心室收缩力下降，心室负荷增大，导致心室肥大和心室重构。附子汤抑制慢性心衰大鼠RAAS系统的过度激活，改善血流动力学参数和增强心脏收缩功能［41］。吕莹等［42］研究发现，附子与干姜配伍使用可反馈性调节急性心衰大鼠血浆N末端脑钠肽前体（NTProBNP)、心钠素(ANP)、肾素(PRA)的活性，降低血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ）和醛固酮(ALD)的含量，从而更好的缓解急性心衰的发展。附子与人参不同比例配伍均能不同程度的降低急性心衰大鼠NT-ProBNPANP 及 Ang Ⅱ的含量［43］。有进一步研究发现，附子人参有效组分配伍运用对阿霉素致慢性心衰大鼠的强心作用主要通过抑制血管紧张素Ⅱ受体1（AT1R）mRNA的异常表达，调节神经内分泌的过度激活［14］。

2.2.2 提高心肌细胞的抗氧化能力史琴等［44］研究发现，附子与干姜配伍后能有效对抗大鼠心肌缺血再灌注损伤，降低血清中肌酸同工酶、心肌肌钙蛋白Ⅰ的含量及乳酸脱氢酶的活性。耿姗等［45］研究发现，附子与干姜配伍使用后对H2O2诱导的心肌细胞产生抗氧化应激作用，提高超氧化物歧化酶（SOD)的活性，在一定程度上降低了丙二醛（MDA）的活性，对H2O2诱导的心肌细胞氧化损伤有一定保护作用。

2.2.3 调节信号通路有研究报道，运用四逆汤主要成分去甲乌药碱联合6-姜辣素可通过上调PI3K/Akt信号通路，从而抑制细胞凋亡［46］。梁涛等［47］研究发现，附子与干姜配伍运用可显著上调阿霉素致慢性心衰大鼠细胞膜与内质网/肌质网（ER/SR）膜联接复合物的关键分子Junctophilin-2蛋白的表达，产生强心作用。

3 小结

附子的强心成分主要是水溶性成分，包括生物碱类去甲乌药碱、去甲猪毛菜碱、乌头原碱，苷类包括附子苷、香豆素苷及尿嘧啶等成分。附子的强心作用主要表现在增强心率、升高心室内压变化速率、增强心室收缩压和舒张压、改善血流动力学，从而达到治疗心衰的目的。

其强心机制方面主要有五点：①调节心肌细胞离子浓度：提高细胞内Na+、Mg2+离子含量，而Ca2+、K+离子含量下降；②对肾上腺素能受体的影响：可作为β受体激动剂选择性激活β2肾上腺素受体，抑制心肌细胞的凋亡；③调节细胞因子及神经内分泌因子：降低TNF-α、IL-6等炎性细胞因子的水平，抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）活性，降低血管紧张素Ⅱ和醛固酮的含量；④抗氧化损伤：提高心肌组织SOD、CAT、GSH-Px活性，降低MDA含量，降低心肌细胞的凋亡；⑤调节心肌细胞能量代谢和其他蛋白通路抑制心肌细胞的凋亡：通过AMPK/mTOR信号通路的活化增加心肌细胞能量代谢，增加细胞自噬，通过激活PI3K和Akt磷酸化以抑制心肌细胞凋亡，缓解心衰进程。

通过对上述文献的总结，对今后附子强心机理的研究方向有几点思考：①附子对心肌细胞离子浓度的影响机制有哪些？②附子对肾上腺素能受体激活通路有哪些？③有关心衰的细胞因子及神经内分泌因子对心衰进程的影响能否串联起来？④探寻新的有关附子强心的信号通路，有利于新药的开发利用。