心肌细胞电生理学中药研究进展

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1、心肌细胞电生理学中药研宄进展摘要：对心肌细胞电生理学的研宄进展，包括研究方法、研究内容及其研究意义展开介绍，并就心肌细胞电生理技术在中药研究方面的进展，包括抗心律失常中药研究的必然和必要以及现状和展望进行探讨。关键词：心肌细胞电生理学；抗心律失常中药；膜片钳技术；离子通道；离子流中图分类号：R329.2R256文献标识码：A文章编号：1672-134902-0141-031心肌细胞电生理学的研宄进展心肌细胞电生理学作为心脏电学的重要组成部分，它是研究心肌细胞在正常与异常情况下的兴奋发生与传播机制的一门基础学科［1］。主要用于揭示心

2、肌细胞本身的电生理过程和规律、细胞间信号的传导及其影响因素等等。主要研究内容是心肌细胞的离子通道、离子载体和离子流。心肌细胞电生理学起始于1949年一1950年。1949年Ling发明了微电极细胞内记录技术；Hodgkin和Huxley创造的电压钳制技术问世，电生理研究从此深入到细胞水平。20世纪60年代到80年代，阐明了心肌细胞各主要离子流的基本特性；钙离子的研究热潮成为用心肌细胞电生理学研究心律失常发生机制的开端。1976年，德国生理学家Neher和Sakmann建立膜片钳技术［2］，这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映

3、细胞膜上单一的离子通道分子活动的技术。这一伟大成就获得1991年度的诺贝尔生理学与医学奖。20世纪80年代，单个细胞分离的成功，使人们不断地发现了一些新的离子流和离子通道。目前在心肌细胞膜上已知的离子流及载体电流有以下几种：INa,ICa,IK1,IK,ITo,IK,IK,IKP,IK,IK,IF,IC1,INa-Ca,Ipump和IJ等。20世纪90年代是研宄心肌电生理学钾离子流的热潮时期，这成为阐明某种心律失常发生的机制或寻找某种抗心律失常药的重要途径。目前，膜片钳技术已成为研究细胞膜离子通道和药物作用机制必不可少的重要手段，

4、它和分子生物学的结合应用呈现出良好的应用前景。2心肌细胞电生理技术在中药研宄方面的进展2.1抗心律失常中药研宄的必然和必要20世纪80年代末，著名的心脏心律失常抑制试验的结果对抗心律失常西药治疗的安全性提出了质疑和挑战。抗心律失常西药多为单一通道阻断剂，作用靶点单一，抗心律失常谱窄，故致心律失常作用大，而多离子通道阻滞剂具有更好的调控作用，可使失调的离子通道功能恢复平衡，致心律失常副反应较低［3］。现有的研究提示许多中药包括单体、单味药及中药复方等均有多离子通道机制，中医整体观念指导下的中药治疗更具有理论上的超前性，在心律失常治疗

5、领域有广阔前景。2.2应用膜片钳技术对抗心律失常中药的研究现状刘红军等［4-6］应用全细胞膜片钳技术发现，环维黄杨星D溶液低浓度组和高浓度组均能够引起豚鼠和大鼠单个心室肌静息电位减小、动作电位0相除极幅度下降、动作电位时程延长、动作电位3相复极速率减慢，对内向整流钾电流具有抑制效应，与III类抗快速心律失常药物存在类似药理效应，这可能是其在临床上有抗心律失常作用的药理机制之一。并在研究过程中意外发现2例致室性心律失常现象，这种现象值得关注，有待毒理实验进一步验证。张玉瑶等［7-9］研究发现苦参碱可缩短豚鼠、家兔心室肌细胞APD，抑

6、制快速延迟整流钾电流，在酸化的缺血微环境下，对心肌细胞IKr电流仍表现明显的抑制作用，可用于缺血后心律失常的治疗。与传统的抗心律失常西药相比［10］，苦参碱对IKr电流的抑制作用较奎尼丁和胺碘酮为弱，表明苦参碱致QT延长和致心律失常作用低于胺碘酮，更具有安全性、有效性等特点。孟红旭等［11-14］研究表明从中药丹参中分离提取的单体成分丹参酮IIA、丹酿酸B和丹参素均能够起到抑制L型餌电流的作用，不同的是丹参酮IIA还可抑制肥厚心肌细胞上增大的IKr、IKs及其尾电流，明显缩短肥大心肌细胞APD的延长，从而降低心室复极离散度，防止折

7、返的形成，发挥预防肥厚心肌心律失常的功效；丹酚酸B［15］阻滞瞬时外向钾电流的同时不影响IK1,因此有效地保证了心肌细胞膜的稳定性，起到抗心律失常的疗效。此外丹酚酸B与延胡索乙素［15］对L型钙通道均有抑制作用，两者之间能够产生协同效应，并且这两种有效成分调控L型钙通道的作用机制不同，为探讨中药复方中部分有效成分配伍使用的合理性提供了有力证据；丹参素［16］通过抑制ICa-L和激活三磷酸腺苷敏感性钟电流发挥着其对心肌缺血-再灌注的保护作用。张铭慧等［17］在研宄中发现薯蓣皂苷抑制INa，电流-电压曲线明显上移，具有减轻钙超载，保护

8、缺血再灌注损伤心肌的作用，刘静等［18］报道称薯蕷皂苷含药血清能激活INa，这种对钠离子通道的促进作用可能通过钠-钙交换体间接影响细胞内的钙离子浓度，因此推测薯蕷皂苷可能具有正性肌力作用。石含秀等［19］应用膜片钳全细胞记录技术观察到细辛含药血清对