心律失常发生机制与治疗(1)——参松养心胶囊心电生理学研究
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北京阜外心血管病医院病理与生理实验中心浦介麟、李宁等,为探讨心肌梗死、心力衰竭等心脏病时心律失常的发生机制,多年来他们以膜片钳技术为核心,对心肌细胞电生理分子学基础进行了深入研究,并通过对离子通道蛋白的结构、基本功能状态与心律失常发生的基因、蛋白水平和器官组织水平的生理机制研究,探讨了药物治疗心律失常的药理机制及治疗困境。最近,他们对中药进行了细致的研究,采用酶解法分离豚鼠单个心室肌细胞,并用全细胞膜片钳记录技术,探讨参松养心胶囊对豚鼠单个心室肌细胞L 型钙离子通道电流(ICa L)和钠离子通道电流(INa)的影响及其作用的电生理机制,从而揭示了参松养心胶囊的抗心律失常作用是通过对心肌细胞离子通道的影响来实现的。
摘 要
目的 观察参松养心胶囊提取干粉溶液对单个豚鼠心室肌细胞膜钠离子通道电流( INa)、L 型钙离子通道电流(ICa L) 的影响。
方法 用酶解法分离豚鼠单个心室肌细胞,并用全细胞膜片钳记录技术,通过对ICa L和INa的测定,探讨参松养心胶囊对豚鼠单个心室肌细胞离子通道的影响及其作用的电生理机制。
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结果 当药物参松养心胶囊提取干粉溶液浓度为0.5%时,可使INa峰值电流密度从(27.21±5.35)PA/PF 降至(14.88±2.75)PA/PF,平均抑制率为44.84 %±7.65 % (n=5,P<0.05)。当参松养心胶囊提取干粉溶液浓度为1%、0.5%和0.25%时,分别对ICa L的峰值电流密度的抑制率为50.69%±5.6%、44.82%±6.5%和19.22%±1.1%(n=5,P<0.05)。药物可使INa、ICa L 的电流密度电压曲线上移, 但均不改变其激活、峰值和反转电位。
结论 参松养心胶囊提取干粉溶液对INa、ICa L 具有阻滞作用, 这可能是其抗心律失常和心肌保护作用药理机制的一部分。
参松养心胶囊是由十几味中药组成的复方制剂,方中多数药物均有较好的抗心律失常作用。该研究通过对动物模型进行的研究显示,参松养心胶囊能明显抑制药物诱发的心律失常并对缺血再灌注所致心律失常有明显的保护作用。随机双盲临床试验显示,参松养心胶囊对治疗冠心病心律失常有明显疗效。但研究者尚未见参松养心胶囊对心肌细胞离子通道影响的报道。本研究采用全细胞膜片钳记录技术,探讨了参松养心胶囊对豚鼠单个心室肌细胞L 型钙电流和钠电流的影响及其作用的电生理机制,为其临床应用进一步提供理论和实验依据。
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材料和方法
材料
1.试剂
参松养心胶囊提取干粉由石家庄以岭药业有限公司提供。Ⅱ型胶原酶(collagenase Ⅱ)为Gibico 公司产品。链蛋白酶E为Merck公司产品。N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸(HEPES)、乙二醇-双四乙酸(EGTA)、氯化铯(CsCl)、谷氨酸(L-glutamic acid)、牛磺酸(taurine)、天门冬氨酸、磷酸肌酸二钠、氯化胆碱(choline-Cl)、CaCl2、Na2 ATP、K2 ATP、Mg ATP、CsOH为Sigma公司产品。氯化四乙胺(TEA-Cl)、4-氨基吡啶(4-AP)为Fluka公司产品。河豚毒素(TTX)为Affiniti公司产品。其余试剂为国产分析纯,由北京化学试剂公司提供。
2. 溶液
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无钙台氏液
研究者将NaCl 137 mmol/L、KCl 5.4 mmol/L、MgCl2 1.0 mmol/L、NaH2PO4 0.33 mmol/L、HEPES 10 mmol/L、glucose 10 mmol/L用NaOH调pH至7.4。
KB液
研究者将KCl 40 mmol/L、KH2PO4 20 mmol/L、MgSO4 3.0 mmol/L、KOH 80 mmol/L、L-谷氨酸50 mmol/L、牛磺酸20 mmol/L、HEPES 10 mmol/L、glucose 10 mmol/L、EGTA 0.5 mmol/L用KOH调pH至7.4。
记录全细胞钠电流的细胞外液
研究者将NaCl 5.0 mmol/L、MgCl2 1.2 mmol/L、CsCl 5.0 mmol/L、TEA-Cl 125 mmol/L 、HEPES 20 mmol/L、glucose11 mmol/L、4-AP 3.0 mmol/L、CaCl2 0.5 mmol/L 、CoCl2 0.5 mmol/L用CsOH调pH至7.3,并经过直径0.22 μm微孔滤膜过滤。
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记录全细胞钠电流的电极内液
研究者将CsOH 125 mmol/L、天门冬氨酸 125 mmol/L、TEA-Cl 20 mmol/L、HEPES 10 mmol/L、Mg ATP 5.0 mmol/L、EGTA 10 mmol/L、磷酸肌酸二钠 3.6 mmol/L用CsOH调pH至7.3。
记录全细胞钙电流的细胞外液
研究者将choline-Cl 137 mmol/L、CaCl2 2.0 mmol/L、MgCl2 1.0 mmol/L、CsCl 4.6 mmol/L、TEA-Cl 10 mmol/L 、HEPES 5 mmol/L、glucose10 mmol/L、4-AP 5.0 mmol/L用CsOH调pH至7.3。
记录全细胞钙电流的细胞内液
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研究者将CsCl 140 mmol/L、MgCl 23 mmol/L、HEPES 10 mmol/L、EGTA 10 mmol/L、Na2 ATP 5 mmol/L,TEA-Cl. 10 mmol/L用CsOH调pH至7.3,并用0.22 μm微孔滤膜过滤。
参松养心胶囊药物溶液
研究者将参松养心胶囊提取干粉,分别用不同的细胞外液配制成不同质量百分比浓度溶液,并离心取上层溶液。
3. 动物
研究纳入成年豚鼠36只,雌雄不限,体重250~300 g,其由北京维通利华实验动物技术有限公司提供。, 百拇医药