铁屎米酮对实验性心律失常的作用
作者：石明建 刘惟莞 王红英 程虹 胡岚
单位：石明建 刘惟莞 王红英 程虹(湖北医科大学药理学教研室 武汉 430071)；胡岚(湖北医科大学附一院麻醉科
关键词：铁屎米酮；乌头碱；哇巴因；心律失常；心肌缺血再灌注
中草药000120摘 要 铁屎米酮5，10，20 mg/kg ig可明显提高乌头碱致大鼠、哇巴因致豚鼠发生室性早博、室性心动过速、室颤的用量；降低大鼠缺血再灌性室性心律失常发生率，缩短心律失常持续时间，防止室颤的发生。表明铁屎米酮具有抗心律失常作用。
Effect of Canthin-6-one on Experimental Arrhythmia
Shi Mingjian, Liu Weiwan, Wang Hongying and Cheng Hong
, 百拇医药
Department of Pharmacology, Hubei University of Medical Sciences (Wuhan 430071)
Hu Lan
The First Hospital Affiliated in Hubei University of Medical Sciences
Abstrast Effect of canthin-6-one (Can)(an alkaloid extracted from Zanthoxylum dimorphophylhum Hemsl. var. spinifolium Rehd. et Wils.) on experimental arrhythmia induced by aconitine, ouabain and ischemia/reperfusion was studied. Can (5, 10, 20 mg/kg, ig) was shown to increase the threshold dose of causing ventricular ectopic, ventricular tachycardia, ventricular fibrillation; decrease the incidence of arrhythmia induced by ischemia/reperfusion, shorten duration of ventricular arrhythmia and eliminate the incidence of ventricular fibrillation. These results suggested that canthin-6-one has a protective effect on experimental arrhythmia.
, 百拇医药
Key words canthin-6-one aconitine ouabain arrhythmia ischemia/reperfusion▲
铁屎米酮(canthin-6-one, Can)是从芸香科花椒属植物刺异叶花椒Zanthoxylum dimorphophyllum Hemsl. var. spinifolium Rehd. et Wils.中提取的生物碱[1]。与其结构类似的六氢铁屎米酮(hexahydrocanthin-one)有明显的心血管效应[2]，两者结构见图1。实验表明，Can可降低血压、减慢心率、降低心肌氧耗量[3]。我们研究Can对实验性心律失常的影响，进一步探讨其对心血管系统的作用。
A-Can B-六氢铁屎米酮
, http://www.100md.com
图1 Can和六氢铁屎米酮结构
1 材料
1.1 药品：Can由中国科学院武汉植物研究所提供(含量为99.6%)，用pH 4的盐酸蒸馏水配成5 mg/mL的溶液；乌头碱、哇巴因为E.Merck公司产品，用生理盐水配制成浓度分别为1，3 mg/L的溶液；维拉帕米为德国Knoll药厂产品，用蒸馏水配成0.8%的混悬液；奎尼丁为上海信谊药厂产品，用蒸馏水配成0.6%的混悬液。
1.2 动物：SD大鼠及豚鼠由湖北医科大学实验动物中心提供。
1.3 仪器：ECG-6511心电机，上海光电医用电子仪器有限公司；BT01-100A型蠕动泵，保定兰格计算机技术有限公司。
2 方法与结果
2.1 对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响：SD大鼠50只，体重(215±24) g。随机分成5组，每组10只，即Can低、中、高剂量组(分别为5，10，20 mg/kg,ig)，阳性药物组(奎尼丁30 mg/kg,ig)及对照组(给予等容积量蒸馏水，ig)。20%乌拉坦1 g/kg,ip麻醉，大鼠仰卧固定，心电图机记录Ⅱ导联ECG。ig给药30 min后，将1 mg/L乌头碱以2 μg/min用蠕动泵经舌下静脉恒速灌注，记录大鼠出现室性早博(VE)、室性心动过速(VT)、心室纤颤(VF)的时间，计算引起VE，VT，VF所需乌头碱的用量。结果见表1。
, 百拇医药
表1 Can对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响(n=10，
±s) 组别
剂量
(mg/kg)
致心律失常乌头碱的用量(μg/kg)
VE
VT
VF
对照组
-
18.6±3.3
28.6±5.2
, 百拇医药
42.7±8.1
Can
5
22.4±4.2*
34.6±5.7*
50.4±7.7*
10
24.1±5.0**
37.4±6.8**
56.8±9.6**
20
, http://www.100md.com
25.7±5.1**
38.6±7.1**
60.1±7.9**
奎尼丁
30
28.1±4.9**
40.2±6.7**
68.9±10.4**
与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
, 百拇医药 结果表明：Can 5 mg/kg能明显提高导致大鼠VE，VT，VF的乌头碱用量(P<0.05)，Can 10，20 mg/kg及奎尼丁30 mg/kg使引起大鼠VE，VT，VF的乌头碱用量提高具有高度显著性(P<0.01)，说明Can有对抗乌头碱诱发大鼠室性心律失常的作用。
2.2 对哇巴因诱发豚鼠心律失常的影响：豚鼠50只，体重(330±38) g，雌雄兼用。分组及给药方法同2.1，20%乌拉坦1 g/kg ip麻醉，仰卧固定，记录Ⅱ导联ECG。给药30 min后，将3 mg/L哇巴因以6 μg/min用蠕动泵经一侧颈静脉恒速灌注。通过计时算出致VE，VT，VF及心博停止(CA)的哇巴因用量，结果见表2。
表2 Can对哇巴因诱发大鼠心律失常的影响(n=10，±s) 组别
剂量
, 百拇医药
(mg/kg)
致心律失常哇巴因的用量(μg/kg)
VE
VT
VF
CA
对照组
-
130±21
156±27
178±31
260±45
Can
, http://www.100md.com
5
149±23
175±31
203±34
297±38
10
163±23**
191±30*
239±36**
337±50**
20
, 百拇医药 188±29**
220±38**
275±45**
384±57**
奎尼丁
30
206±33**
258±40**
319±51**
421±63**
, http://www.100md.com
与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
结果表明，Can 5 mg/kg有提高致豚鼠心律失常作用趋势，但与对照组相比差别无显著性意义；Can 10,20 mg/kg及奎尼丁30 mg/kg可显著提高诱发豚鼠致VE，VT，VF，CA的哇巴因用量，其中10 mg/kg剂量组致VT的剂量差异显著性为P<0.05，余者均为P<0.01，说明Can 10，20 mg/kg口服给药具有抗哇巴因所致豚鼠心律失常作用。
2.3 对大鼠心肌缺血再灌性心律失常的影响：SD大鼠50只，雄性，体重(239±27)g，随机分成5组，每组10只，即Can低，中，高剂量组(分别为5，10，20 mg/kg,ig)；阳性药物组(维拉帕米20 mg/kg,ig); 对照组(等容积量蒸馏水ig)。3%戊巴比妥钠20 mg/kg,ip麻醉，记录Ⅱ导联ECG，给药30 min后，大鼠气管插管接可控人工呼吸机，呼吸频率40次/分，潮气量1 mL/g.min。胸骨左缘旁第3～5肋间开胸，剪开心包，左心耳根部下方2 mm处进针，穿过左冠脉前降支下心肌，从肺动脉圆锥左缘出针，将直径2～3 mm，长1 cm的胶管置于与左冠脉前降支平行位置，用穿过冠脉的丝线将冠脉和胶管一起结扎，造成心肌缺血，以ECG Ⅱ导联ST段明显抬高作为结扎成功的指标。心肌缺血5 min后剪断结扎线，取下胶管，恢复冠脉血流15 min，观察并记录再灌注后15 min内室性心律失常发生数、室性心律失常持续时间、室颤发生数和死亡数，结果见表3。
, 百拇医药
表3 Can对大鼠心肌缺血再灌性心律失常的影响
(n=10，±s) 组 别
剂量
(mg/kg)
心律失常发
生数(只)
心律失常
时间(min)
室颤数
(只)
死亡数
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(只)
对照组
-
7
7.54±2.3
5
1
Can
5
3*
0.29±0.47**
0*
, 百拇医药 0
10
2**
0.26±0.55**
0*
0
20
1**
0.21±0.66**
0*
0
维拉帕米
, http://www.100md.com
30
1**
0.16±0.51**
0*
0
与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
结果表明：对照组70%发生室性心律失常，表现为室性早博、室性心动过速及室颤(发生率为50%)、甚至引起死亡(死亡率为10%)、Can 5 mg/kg可减少室性心律失常发生率(P<0.05)，显著缩短室性心律失常持续时间(P<0.01)；Can 10，20 mg/kg及维拉帕米20 mg/kg显著减少室性心律失常发生率和持续时间(均为P<0.01)，给药各组均可防止室颤的发生(P<0.05)。说明Can对大鼠心肌缺血再灌性心律失常有保护作用。
, http://www.100md.com
3 讨论
心律失常是严重危及生命的心血管疾病之一，发生机制复杂。治疗药物虽然较多，但疗效仍不够理想，因此寻找新的药物具有重要的理论意义和实用价值。筛选抗心律失常药物多观察其对实验性心律失常的作用，其中以药物诱发及结扎冠脉最为常用。乌头碱可直接兴奋心肌，加速心肌细胞Na+内流，促使细胞膜去极化，诱发异位节律点，缩短心肌不应期而导致心律失常，抗心律失常IA类药物奎尼丁可对抗之。哇巴因抑制心肌细胞膜上Na+，K+-ATP酶，从而减少K+向胞内的主动转运，导致细胞内Na+高、K+低，使心室自律性升高；同时由于Ca2+内流增加，引起振荡性后电位即早后除极，出现异位节律，导致室性早博。心肌缺血再灌注后，由于心肌细胞内Ca2+超负荷引起后除极及触发活动，从而出现室性心律失常。此模型可作为筛选抗心律失常药物的方法之一[4]。本实验结果证实铁屎米酮对乌头碱、哇巴因、大鼠心肌缺血再灌性心律失常均有对抗作用，即具有对抗多种不同类型实验性心律失常的效应，鉴于各个模型中诱发心律失常的机制不同，提示铁屎米酮具有较复杂的抗心律失常机制，其作用及机制值得更深入地研究。■
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石明建：Address: Shi Mingjian, Hubei University of Medical Sciences, Wuhan
石明健：男，医学硕士，1993年湖北医科大学研究生毕业，现任湖北医科大学药理教研室讲师。主要从事心血管药理的研究，同时在抗炎免疫、糖尿病、骨质疏松症等疾病药物方面也有研究，发表论文10篇。目前参加国家自然科学基金项目《古老树种心脑血管疾病活性成分的研究》、中国科学院资源与环境研究“九.五”重大项目《治疗数种重要疾病新天然药物的研究与开发》及省科委等课题5项。
参考文献
1，朱克刚，等.武汉植物学研究，1987，5(1)：25
2，陈光旭，等.药学学报，1983，18(8)：585
3，石明健，等.湖北医科大学学报，1995，16(1)：10
4，Baczko I, et al. J Cardiovasc Pharmacol, 1997,29(1):196
(1999-02-11 收稿), 百拇医药
单位：石明建 刘惟莞 王红英 程虹(湖北医科大学药理学教研室 武汉 430071)；胡岚(湖北医科大学附一院麻醉科
关键词：铁屎米酮；乌头碱；哇巴因；心律失常；心肌缺血再灌注
中草药000120摘 要 铁屎米酮5，10，20 mg/kg ig可明显提高乌头碱致大鼠、哇巴因致豚鼠发生室性早博、室性心动过速、室颤的用量；降低大鼠缺血再灌性室性心律失常发生率，缩短心律失常持续时间，防止室颤的发生。表明铁屎米酮具有抗心律失常作用。
Effect of Canthin-6-one on Experimental Arrhythmia
Shi Mingjian, Liu Weiwan, Wang Hongying and Cheng Hong
, 百拇医药
Department of Pharmacology, Hubei University of Medical Sciences (Wuhan 430071)
Hu Lan
The First Hospital Affiliated in Hubei University of Medical Sciences
Abstrast Effect of canthin-6-one (Can)(an alkaloid extracted from Zanthoxylum dimorphophylhum Hemsl. var. spinifolium Rehd. et Wils.) on experimental arrhythmia induced by aconitine, ouabain and ischemia/reperfusion was studied. Can (5, 10, 20 mg/kg, ig) was shown to increase the threshold dose of causing ventricular ectopic, ventricular tachycardia, ventricular fibrillation; decrease the incidence of arrhythmia induced by ischemia/reperfusion, shorten duration of ventricular arrhythmia and eliminate the incidence of ventricular fibrillation. These results suggested that canthin-6-one has a protective effect on experimental arrhythmia.
, 百拇医药
Key words canthin-6-one aconitine ouabain arrhythmia ischemia/reperfusion▲
铁屎米酮(canthin-6-one, Can)是从芸香科花椒属植物刺异叶花椒Zanthoxylum dimorphophyllum Hemsl. var. spinifolium Rehd. et Wils.中提取的生物碱[1]。与其结构类似的六氢铁屎米酮(hexahydrocanthin-one)有明显的心血管效应[2]，两者结构见图1。实验表明，Can可降低血压、减慢心率、降低心肌氧耗量[3]。我们研究Can对实验性心律失常的影响，进一步探讨其对心血管系统的作用。
A-Can B-六氢铁屎米酮
, http://www.100md.com
图1 Can和六氢铁屎米酮结构
1 材料
1.1 药品：Can由中国科学院武汉植物研究所提供(含量为99.6%)，用pH 4的盐酸蒸馏水配成5 mg/mL的溶液；乌头碱、哇巴因为E.Merck公司产品，用生理盐水配制成浓度分别为1，3 mg/L的溶液；维拉帕米为德国Knoll药厂产品，用蒸馏水配成0.8%的混悬液；奎尼丁为上海信谊药厂产品，用蒸馏水配成0.6%的混悬液。
1.2 动物：SD大鼠及豚鼠由湖北医科大学实验动物中心提供。
1.3 仪器：ECG-6511心电机，上海光电医用电子仪器有限公司；BT01-100A型蠕动泵，保定兰格计算机技术有限公司。
2 方法与结果
2.1 对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响：SD大鼠50只，体重(215±24) g。随机分成5组，每组10只，即Can低、中、高剂量组(分别为5，10，20 mg/kg,ig)，阳性药物组(奎尼丁30 mg/kg,ig)及对照组(给予等容积量蒸馏水，ig)。20%乌拉坦1 g/kg,ip麻醉，大鼠仰卧固定，心电图机记录Ⅱ导联ECG。ig给药30 min后，将1 mg/L乌头碱以2 μg/min用蠕动泵经舌下静脉恒速灌注，记录大鼠出现室性早博(VE)、室性心动过速(VT)、心室纤颤(VF)的时间，计算引起VE，VT，VF所需乌头碱的用量。结果见表1。
, 百拇医药
表1 Can对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响(n=10，
±s) 组别剂量
(mg/kg)
致心律失常乌头碱的用量(μg/kg)
VE
VT
VF
对照组
-
18.6±3.3
28.6±5.2
, 百拇医药
42.7±8.1
Can
5
22.4±4.2*
34.6±5.7*
50.4±7.7*
10
24.1±5.0**
37.4±6.8**
56.8±9.6**
20
, http://www.100md.com
25.7±5.1**
38.6±7.1**
60.1±7.9**
奎尼丁
30
28.1±4.9**
40.2±6.7**
68.9±10.4**
与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
, 百拇医药 结果表明：Can 5 mg/kg能明显提高导致大鼠VE，VT，VF的乌头碱用量(P<0.05)，Can 10，20 mg/kg及奎尼丁30 mg/kg使引起大鼠VE，VT，VF的乌头碱用量提高具有高度显著性(P<0.01)，说明Can有对抗乌头碱诱发大鼠室性心律失常的作用。
2.2 对哇巴因诱发豚鼠心律失常的影响：豚鼠50只，体重(330±38) g，雌雄兼用。分组及给药方法同2.1，20%乌拉坦1 g/kg ip麻醉，仰卧固定，记录Ⅱ导联ECG。给药30 min后，将3 mg/L哇巴因以6 μg/min用蠕动泵经一侧颈静脉恒速灌注。通过计时算出致VE，VT，VF及心博停止(CA)的哇巴因用量，结果见表2。
表2 Can对哇巴因诱发大鼠心律失常的影响(n=10，
±s) 组别剂量
, 百拇医药
(mg/kg)
致心律失常哇巴因的用量(μg/kg)
VE
VT
VF
CA
对照组
-
130±21
156±27
178±31
260±45
Can
, http://www.100md.com
5
149±23
175±31
203±34
297±38
10
163±23**
191±30*
239±36**
337±50**
20
, 百拇医药 188±29**
220±38**
275±45**
384±57**
奎尼丁
30
206±33**
258±40**
319±51**
421±63**
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与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
结果表明，Can 5 mg/kg有提高致豚鼠心律失常作用趋势，但与对照组相比差别无显著性意义；Can 10,20 mg/kg及奎尼丁30 mg/kg可显著提高诱发豚鼠致VE，VT，VF，CA的哇巴因用量，其中10 mg/kg剂量组致VT的剂量差异显著性为P<0.05，余者均为P<0.01，说明Can 10，20 mg/kg口服给药具有抗哇巴因所致豚鼠心律失常作用。
2.3 对大鼠心肌缺血再灌性心律失常的影响：SD大鼠50只，雄性，体重(239±27)g，随机分成5组，每组10只，即Can低，中，高剂量组(分别为5，10，20 mg/kg,ig)；阳性药物组(维拉帕米20 mg/kg,ig); 对照组(等容积量蒸馏水ig)。3%戊巴比妥钠20 mg/kg,ip麻醉，记录Ⅱ导联ECG，给药30 min后，大鼠气管插管接可控人工呼吸机，呼吸频率40次/分，潮气量1 mL/g.min。胸骨左缘旁第3～5肋间开胸，剪开心包，左心耳根部下方2 mm处进针，穿过左冠脉前降支下心肌，从肺动脉圆锥左缘出针，将直径2～3 mm，长1 cm的胶管置于与左冠脉前降支平行位置，用穿过冠脉的丝线将冠脉和胶管一起结扎，造成心肌缺血，以ECG Ⅱ导联ST段明显抬高作为结扎成功的指标。心肌缺血5 min后剪断结扎线，取下胶管，恢复冠脉血流15 min，观察并记录再灌注后15 min内室性心律失常发生数、室性心律失常持续时间、室颤发生数和死亡数，结果见表3。
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表3 Can对大鼠心肌缺血再灌性心律失常的影响
(n=10，
±s) 组 别剂量
(mg/kg)
心律失常发
生数(只)
心律失常
时间(min)
室颤数
(只)
死亡数
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(只)
对照组
-
7
7.54±2.3
5
1
Can
5
3*
0.29±0.47**
0*
, 百拇医药 0
10
2**
0.26±0.55**
0*
0
20
1**
0.21±0.66**
0*
0
维拉帕米
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30
1**
0.16±0.51**
0*
0
与对照组比：*P<0.05 **P<0.01
结果表明：对照组70%发生室性心律失常，表现为室性早博、室性心动过速及室颤(发生率为50%)、甚至引起死亡(死亡率为10%)、Can 5 mg/kg可减少室性心律失常发生率(P<0.05)，显著缩短室性心律失常持续时间(P<0.01)；Can 10，20 mg/kg及维拉帕米20 mg/kg显著减少室性心律失常发生率和持续时间(均为P<0.01)，给药各组均可防止室颤的发生(P<0.05)。说明Can对大鼠心肌缺血再灌性心律失常有保护作用。
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3 讨论
心律失常是严重危及生命的心血管疾病之一，发生机制复杂。治疗药物虽然较多，但疗效仍不够理想，因此寻找新的药物具有重要的理论意义和实用价值。筛选抗心律失常药物多观察其对实验性心律失常的作用，其中以药物诱发及结扎冠脉最为常用。乌头碱可直接兴奋心肌，加速心肌细胞Na+内流，促使细胞膜去极化，诱发异位节律点，缩短心肌不应期而导致心律失常，抗心律失常IA类药物奎尼丁可对抗之。哇巴因抑制心肌细胞膜上Na+，K+-ATP酶，从而减少K+向胞内的主动转运，导致细胞内Na+高、K+低，使心室自律性升高；同时由于Ca2+内流增加，引起振荡性后电位即早后除极，出现异位节律，导致室性早博。心肌缺血再灌注后，由于心肌细胞内Ca2+超负荷引起后除极及触发活动，从而出现室性心律失常。此模型可作为筛选抗心律失常药物的方法之一[4]。本实验结果证实铁屎米酮对乌头碱、哇巴因、大鼠心肌缺血再灌性心律失常均有对抗作用，即具有对抗多种不同类型实验性心律失常的效应，鉴于各个模型中诱发心律失常的机制不同，提示铁屎米酮具有较复杂的抗心律失常机制，其作用及机制值得更深入地研究。■
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石明建：Address: Shi Mingjian, Hubei University of Medical Sciences, Wuhan
石明健：男，医学硕士，1993年湖北医科大学研究生毕业，现任湖北医科大学药理教研室讲师。主要从事心血管药理的研究，同时在抗炎免疫、糖尿病、骨质疏松症等疾病药物方面也有研究，发表论文10篇。目前参加国家自然科学基金项目《古老树种心脑血管疾病活性成分的研究》、中国科学院资源与环境研究“九.五”重大项目《治疗数种重要疾病新天然药物的研究与开发》及省科委等课题5项。
参考文献
1，朱克刚，等.武汉植物学研究，1987，5(1)：25
2，陈光旭，等.药学学报，1983，18(8)：585
3，石明健，等.湖北医科大学学报，1995，16(1)：10
4，Baczko I, et al. J Cardiovasc Pharmacol, 1997,29(1):196
(1999-02-11 收稿), 百拇医药