异丙肾上腺素对心肌细胞内钙释放和肌浆网内钙容量的影响

异丙肾上腺素诱导心肌缺血损伤模型的研究进展张云【摘要】异丙肾上腺素(ISO)诱导心肌缺血损伤模型已被广泛应用于实验研究.ISO 通过干扰线粒体能量代谢、诱导氧化应激和心肌细胞凋亡等对心肌造成损伤,表现为心电图、血流动力学、血清及心肌组织生化指标和组织微观形态结构学改变.现就ISO诱导心肌缺血的病理损伤机制、心肌缺血表现以及在实验研究中的应用前景进行综述.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2010(016)023【总页数】5页(P3527-3531)【关键词】异丙肾上腺素;心肌缺血损伤;模型【作者】张云【作者单位】中国中医科学院广安门医院,免疫研究室,北京,100053【正文语种】中文【中图分类】R-33目前对冠状动脉粥样硬化性心脏病的防治研究多采用心肌缺血动物模型。

广泛采用的有冠状动脉左前降支结扎诱导左室心肌缺血模型、异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)诱导全心缺血模型和 Langendorff体外灌流全心缺血模型。

ISO诱导心肌缺血模型因制作简单,不需要特殊设备,近年来被广泛应用于药理、药效学的研究。

ISO是一个强的β受体兴奋剂,能通过加快心率、增强心肌收缩力等环节增加心肌耗氧量,造成心脏负荷过重,心肌微循环障碍,冠状动脉痉挛、心肌梗死样变化、心肌坏死、甚至猝死。

这些病理损伤可能与线粒体能量代谢紊乱、凋亡基因的激活、氧化应激等有关[1]。

1 ISO诱导心肌缺血损伤的病理机制1.1 干扰线粒体能量代谢和呼吸链功能线粒体由两层膜包被,外膜平滑,内膜向内折叠形成嵴,两层膜之间有腔,线粒体中央是基质。

基质内含有脂肪酸β氧化和三羧酸循环所需的全部酶类,内膜上具有呼吸链酶系及三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)酶复合体。

线粒体是细胞内氧化磷酸化形成ATP的主要场所。

线粒体常常集中在代谢活跃的区域,如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。

线粒体脂肪酸β氧化产生大量乙酰辅酶 A,经三羧酸循环释放 ATP是心肌能量代谢的主要来源,对维持心功能起重要作用。

多非替利衍生物CPU228（V03）对大鼠心室肌细胞钙瞬变的调节◇研究原着◇121?中国临床药理学与治疗学中国药理学会主办CN34.1206/R.ISSN1009.2501hllp://2005Feb:10(2):121—127多非替利衍生物a228(V03)对大鼠心室肌细胞钙瞬变的调节黄志江,林生,戴德哉,纳涛,吉民,赵小辰,孙立中国药科大学药理研究室,新药研究中心,2辛斤中新药筛选中心,南京210009,江苏摘要目的:在l3一受体激动情况下,研究多非替利衍生物CPU228对电刺激触发心肌细胞的胞浆Ca浓度([ca2].)变化及钙瞬变动力学参数的影响.方法:游离单个大鼠心室肌细胞,Fluo一3/AM负载,电刺激诱发心室肌细胞钙瞬变,定量测定心室肌细胞内ca2浓度变化,异丙肾上腺素(isopmtemnol,IS0)100nrml?L激动l3一受体,观察CPU2281m01.L对钙瞬变动力学参数,[ca2]及钙负荷水平的影响.结果:CPU2281grnol?L对大鼠心室肌细胞[Caz]的影响不明显(P>0.05);ISO100nmol?L显着升高大鼠心室肌细胞[Ca2];和细胞内钙负荷水平,缩短钙瞬变时程,并且增加钙瞬变的消除速率.CPU2281/,mol?L显着抑制ISO的上述作用.结论:在J3.受体激动情况下,CPU228可以降低心肌细胞[Ca2]i,使ISO改变的钙瞬变动力学参数恢复到正常水平.关键词CPU228;心室肌细胞;异丙肾上腺素;钙瞬变:Fluo-3中图分类号:R966文献标识码:A文章编号:1009.2501(2005)02.0121.07在严重心律失常发生的病理过程中,心肌细胞内钙调控机制异常具有重要作用.由多种因素导致的心肌细胞钙调控机制异常可以使胞浆内Ca2浓度([Ca2]i)异常升高,从而诱发早后除极电位(earlv afterdepolarization,EADs)和迟后除极电位(delayed afterdepolarization,DADs),进而触发严重心律失常2OO4—10.21收稿20o5.01.07修回国家自然科学基金重大项目资助(Nb30230170);江苏省苏科计(2000) 173号文资助.戴德哉,通讯作者,男,教授,博士生导师,研究方向:心血管药理学. Tel:025—83271270E.nmil:*****************,con黄志江,男,博士研究生,研究方向:心血管药理学.Tel:025.83271453E.mail:kuan~@|ore.con或心脏猝死.在心肌梗死,心肌肥大和心衰等易发严重心律失常的心肌病变中,由于交感神经系统功能亢进使心肌细胞l3一受体过度激活,通过PKA途径使心肌细胞钙内流增加,肌浆网(sarcoplasmieretieulum,SR)上钙释放通道雷诺定受体2(ryanod—inereceptor2,Rya2),肌浆网钙泵(Ca2pump,SERCA2a)以及相关的调控蛋白过度磷酸化,出现胞内钙调控机制异常,从而触发严重心律失常.我校新合成的多非替利衍生物CPU228(V03,图1){1一对甲基磺酰胺一1一萘酚基.2[N(4一对甲基磺酰胺苯基).N.乙酰胺基]乙烷}具有明显的抗心律失常作用,抑制大鼠缺血再灌性心律失常作用明显优于多非替利,并且诱发TdP作用显着低于多非替利,离体研究表明它能抑制KC1诱发的离体血管收缩～,非频率依赖性延长离体心房肌有效不应期,具有负性变力作用,膜片钳研究表明它对心室肌细胞有明显的IJ_型钙电流抑制作用,IC为0.9tzmol?Ll8.这提示CPU228可能是同时具有I和I巳阻断作用的复合型III类抗心律失常药物.因此,本研究比较了CPU228在有和无J3.受体激动情况下,对钙瞬变过程中钙离子浓度,心肌细胞Ca'-负荷水平,RyR2的Ca2释放量,及钙瞬变消除相动力学参数的影响以进一步阐明CPU228对细胞内钙离子调控的影响.O...O哪一_《～OCH3O"一H,图1多非替利和多非替利衍生物CPU228(V03)的分子结构式122?1材料和方法1.1动物SD大鼠,由江宁青龙山动物繁殖场提供,体重250350g,雄性.动物合格证号:SCXK(苏)2002.0018.1.2试剂CPU228由中国药科大学新药中心吉民教授提供,纯度>98.5%;维拉帕米,A23187,Fluo? 3/AM和II型胶原酶为Sigma产品;牛磺酸,牛血清白蛋白,谷氨酸,HEPES购自南京生兴生物技术有限公司;其余试剂均为国产分析纯1.3单个心室肌细胞的分离参考文献方法,用乌拉坦(1.5mg?kg～,ip)麻醉大鼠,迅速开胸取出心脏.按Langendorff装置插管,灌流.先以无钙台氏液(含[mmol?L～:NaC1135,KC15.4,MgS042,NaH2P04 1.2,葡萄糖10,HEPES10.用NaOH调节pH为7.40.)灌流约5rnin,然后换含胶原酶(0.33g?L)的无钙台氏液灌流约致心脏变软,取下心脏剪碎心室部分,在KB液(含/retool?L～:EGTA0.5,葡萄糖10.0,GlutamicAcid50.0,HEPES10.0,KC140.0,KH2P0420.0.KOH70.0,MgC123.0,牛磺酸20.用KOH调节DH为7.40.)中用玻璃滴管轻轻吹打,即可得到条纹清晰,表面光洁的棒状单个心室肌细胞. 分离的细胞在室温KB液中保存,仅用于当日实验. 实验用溶液均用95%02+5%C02饱和,除说明外保持37±0.5oC.1.4CPU228对大鼠心室肌细胞钙瞬变浓度测定将分离的大鼠心室肌细胞用台氏液(含/retool?L～: NaC1135,KCI5.4,MgS042,NaH,po41.2,CaC1,1.8,葡萄糖10,HEPES10.用NaOH调节pH为7.40.)洗3次后,加入Fluo.3/AM(终浓度为10rTlf】1.L), 于37℃避光孵育30min,用台氏液洗3次后37℃避光孵育20min使Fluo.3/AM完全去酯化.将细胞加入300灌流槽中,放置在IX71(Olympus,日本)倒置荧光显微镜上,台氏液灌流(1rnl?min..).放置在灌流槽两端的铂丝电极连接到电刺激器,刺激频率为0.5Hz,刺激电压40V.选择边缘完整,纹理清晰,无电刺激时静止并能在电刺激作用下收缩的细胞进行实验.膜片钳研究表明,CPU228对I的IC∞为0.93tmlol?L..,为了比较CPU228的作用,本实验选用CPU22811.L进行研究.将CPU228和维拉帕米(1tmlol?L'.)溶于DMSO配成1000倍的贮存液,I临用时加入灌流用台氏液(DMSO 终浓度为0.1%),对照组均在临用前加入0.1%的ChinJClinPhamlacolThel'2OQ(DMSO.开始灌流后1215rain时给予电刺激0.5mi达到稳态后,记录Fluo.3荧光强度,测定Ca2浓度.1.5CPU228对ISO作用下大鼠心室肌细胞钙瞬变浓度测定细胞处理及荧光记录同上.将CPU228(1tmlol?L..)和普萘洛尔(1t~mol?L..)分别溶于DMSO配成1000倍的贮存液,临用时加入灌流用台氏液(DMSO终浓度为0.1%);ISO直接加入台氏液中(终浓度100nmol?L..),对照组和异丙肾上腺素组(ISO)均在临用前加入0.1%的DMSO.开始灌流后1215min时,给予电刺激0.5rain达到稳态后,记录Fluo.3荧光强度,测定Ca2浓度.1.6Ca'浓度测定方法参考文献?".在倒置荧光显微镜下用100w汞灯照射,Fluo.3滤色镜组观察,物镜放大倍率为20X.图像由带制冷的Cool—SNAPCCD进行动态采集后传输至计算机,由Image ProPlusV5.0(MediaCybemetics)软件记录并进行全细胞荧光强度}贝0量.细胞内胞浆游离钙离子浓度([Ca].)根据公式计算:lCaJi=Kd×(F—F…)/(F一F)为Fluo.3与C结合的解离常数,F为细胞的Fluo.3与钙结合的荧光强度,根据公式:F=F一F计算得出(F为测定的细胞的荧光强度,F.为该细胞背景荧光强度),F为最大钙饱和时的荧光强度.在记录每个细胞的荧光强度后,立即加入含有10mmol?L..CaC12和5mmol?LA23187的台氏液测定F.然后加入含有5mmol?L～MnC1,和5mmol?L..A23187的台氏液测定F,根据公式F=1.25×FM一0.25×F计算得出FITli.1.7心肌细胞钙负荷水平及Ry的Ca2释放水平计算心室肌细胞兴奋后[C].出现动态变化,为研究细胞内总钙负荷水平变化以及肌浆网钙释放通道RyR,的Ca2释放水平,计算钙瞬变峰值/时程比以反映RyR2的Ca2释放水平,并用梯形法计算钙瞬变曲线下面积(areaunderCatransient(:urve, AUC)以反映胞浆总钙负荷水平.1.8[Ca2]消除速率计算根据记录的[Ca!]变化,计算得出单个钙瞬变周期[Ca!]变化相对幅度(relativeamplitudeof[Ca2],RA[Ca!]),将RA[Ca2]根据公式RA[Ca2](t)=A+exp(一t/r)拟合,得时间常数r.该公式反映了钙瞬变峰值后升高的[Ca2]i消除速率.钙瞬变峰值后升高的中国临床药理学与治疗学2005Feb;(至!『ca2]i消除首先是一个快速的消除过程,然后是一个较慢速的消除相,这在ISO作用下特别明显,为进一步观察钙瞬变消除相的的变化,用二次幂指数方程拟合[ca2],,根据拟合参数计算[ca]降低到峰值50%和20%的消除时间.1.9数据处理实验数据以均数±标准差(x±s)表示,用Studentt-test进行组间比较,P<0.05为有显着性差异.2结果2.1CPU228与维拉帕米对钙瞬变的影响以台氏液灌流5min后,0.5Hz电刺激诱发达到稳态的钙瞬变为对照,[Ca2];变化峰值,舒张末期平均值和[Ca2];变化值分别为446±96,93-I-34和352±72nmol?L～.给维拉帕米1m0卜L后,可见峰值和[Ca2];变化值均较对照组显着降低,分别为254 ±21和157±19nmol?L(P<0.01),但是舒张末期平均值没有明显变化,为96±34nmol?L～.而给CPU2281tmaol?L后,[Ca2],变化峰值,舒张末期平均值和[Ca2],变化值均有所降低,分别为369±88,74±29和294±99nmol?L～,但较对照组仍无显着差异(P>0.05).2.2CPU228对ISo作用下对胞浆内钙离子浓度的影响在台氏液中加入100nmol?L的ISO灌流oi123?5min后,观察0.5Hz电刺激诱发的钙瞬变过程中[ca!],变化,可见[ca2]i峰值,舒张末期平均值和『ca!],变化值均较对照组显着增加(P<0.01).再加入1tzmol?L普萘洛尔后,由于ISO的作用被阻断,[ca].显着低于ISO组(P<0.01),使得ISO作用下改变的[ca2]i基本恢复到对照组水平.而CPU2281tzmol?L组也显着降低ISO升高的[ca2],峰值,舒张末期平均值和ca变化值(P<0.05,图2,3).g图2C1~228对[Ca2]变化影响的结果(j±s,=6～12)与对照组比较P<0.01;与异丙肾上腺素组比较P<0.05,P<0.01;A:对照组;B:ISO100nmol?L一组;C:ISO100nmol?L一+普萘洛尔1l~mol?L一组;D:ISO100nmol?L一.+CPU2281I￡n101.L一组;ISO:异丙肾上腺素二受图3电刺激诱发[Ca2];变化典型原始图A:对照组;B:异丙肾上腺素(1so)100nmo|?L一.组:c:CPU2281/~mol?L一+ISO100nmol?L一.组2.3CPU228对ISo诱发的心室肌细胞钙瞬变时程缩短的影响在100nmol?L的ISO作用下,钙瞬变时程较对照组显着缩短(P<0.01).普萘洛尔1m01.L使ISO改变的钙瞬变时程基本恢复到对照组水平(P>0.05),明显低于ISO组(P<0.05).CPU2281o1.L显着抑制ISO作用下钙瞬变时程的缩短,由ISO组的163±14Ins延长到302±61n1s(P<0.05),而与对照组(269±41Ins)比较无明显差异(P>0.05,图4).2.4CPU228对ISo诱发的细胞内钙负荷升高的影响在ISO作用下,大鼠心室肌细胞的钙瞬变峰值/时程比和AUC均显着增加(P<0.01),普萘洛尔组的峰值/时程比和AUC均显着低于ISO组(P<0.01),接近对照组水平(P>0.05),表明ISO的作用124?可被普萘洛尔阻断.CPU2281tmaol?L显着降低峰值/时程比和AUC,接近正常组水平(P>0.05),显着低于ISO组(P<0.O1,图5).昌\茁整图4CPU228对异丙肾上腺素(ISO)诱发的心室肌细胞钙瞬变时程缩短的影响(i-I-S,,l=6—12)与对照组比较P<0.01;与异丙肾上腺素组比较P<0.05,P<0.01;A:对照组;B:ISO100nmol?L一组;c:ISO100nmol?L一+普萘洛尔1/xmol?L'组:D:ISO100nmol?L+CPU2281p.mol?I.组121O茁8\642OABCDABCD图5CPU228对异丙肾上腺素(ISO,100nmol?L)诱发的细胞内钙负荷升高的影响(i-I-S,,l=612)a:Ca2峰值/时程比值比较;b:曲线下面积(AUC)比较:与对照组比较P<0.01;与ISO组比较P<0.05,P<0.01;A:对照组:B:ISO 100nmol.L组;c:ISO100nmol.L+普萘洛尔10卜L一组;D:ISO100nmol?L一'+CPU2281/1tool?L一组ChinJClinPharmaeolTher2005QI至)2.5CI~228对ISO诱发心室肌细胞钙瞬变[]i消除参数改变的影响本研究观察CPU228对心室肌细胞钙瞬变消除相的动力学参数的影响.根据记录的[Ca2li计算得出[c].变化相对幅度,取消除相数据,根据公式f(t)=A+exp(一t/r)计算得出时间常数r以观察[Ca2]i消除速率的变化(图6,7).从图6b可见,ISO组的[Ca2]消除速率明显快于对照组,而普萘洛尔组则使之基本恢复到对照组水平,CPU2281tmaol?L组也能使消除速率恢复到正常水平.从图6可见,在ISO作用下r较对照组显着降低(P<0.O1),而CPU2281/~mol?L使之恢复到正常水平(P>0.05),显着低于ISO组(P<0.05).由图6a可见,钙瞬变中[Ca!]消除首先是一个快速的消除过程,然后是一个较慢速的消除相.50%峰值消除时问反映了快速消除相的消除速率,而20%峰值消除时问则反映慢速消除相的速率(图8),ISO100nrnol?L均显着增加了50%和20%消除时问,普萘洛尔1tmaol?L则使两者恢复到正常水平(P>0.05),却显着低于ISO组(P<0.05).CPU228显着延长50%和20%消除时问,显着高于ISO组(P<0.05).i旦1Ooo80o4oo2oOo.1o.2o.3时间/s0.10.20.3时间/s图6CPU228对异丙肾上腺素(ISO,100nmol?L)作用的大鼠心室肌细胞的钙瞬变的影响(i-I-s,,l=612)a:0.5Hz,40V电刺激诱发钙瞬变的原始图;b:胞浆Ca2浓度变化的相对幅度变化比较O8642O1OOOOO越霞咖栅伽姗枷o..口昌口\恒鲁整中国临床药理学与~—2005F—eb;10(2)昌\星鲁揪整ABCD图7CPU228对异丙肾上腺素(Iso,100nmol?LI1)缩短的钙瞬变消除时间常数(t)的影响(i±,,l=6～12)与对照组比较P<O.Ol;与ISO组比较P<O.05;A:对照组;B:ISO 100nmol?L组;C:ISO100nmol?L+普萘洛尔1t~mol-L组;D:ISO100nmol?L一+CPU2281~rnol?L一组昌\星鲁ABCD图8CPU228对钙瞬变峰值后胞浆Ca2消除50%峰值和20%峰值时间的影响(i±,,l=6—12)与对照组比较P<0.05.P<0.01;与ISO组比较P<005,P< 0.01;A:对照组;B:ISO100nmol?L组;C:ISO100nmol?L+普萘洛尔1t_tmol?L一组;D:ISO100nmoI?L一.+CPU2281~rnol?L.组3讨论Fluo-3是单波长激发的荧光指示剂,其荧光较双波长激发的Fura一2强.由于Fluo一3激发波长峰值为506Bin,是可见光,因此较通常为紫外光激发的双波长荧光指示剂在较长时间实验时对细胞损伤小.Fluo一3是低亲和力的钙指示剂(高K,),因此较Fura一2等高亲和力的指示剂能更好地反映ca2浓度快速变化.但是由于Fluo一3为单波长荧光指示剂,其胞内浓度受到多种因素影响,在各个细胞中Fluo一3浓度可能存在差异,记录到的Fluo一3荧光强度必须经过校正后才能定量ca2浓度'".因此,本研究使用Fluo一3测定心肌细胞钙瞬变,用M淬灭法对其进行Ca2浓度定量.125?目前大量的研究表明,在多种易发生心律失常的心肌疾病中,均出现交感神经系统功能亢进,这使心肌细胞上B一受体被激活,通过PKA通路使胞内的RyR2,SERCA及相关调控蛋白过度磷酸化,造成钙调控机制异常,进而触发严重心律失常或者心脏猝死一...大型的临床实验也表明,II类抗心律失常药(J3一阻断剂)能明显降低心肌梗死病人的心律失常发生风险及病死率j.因此,抑制或逆转过度磷酸化导致心肌细胞胞内钙调控机制异常是一个重要的抗心律失常药物作用靶点.本研究使用分散的成年大鼠心室肌细胞,给予ISO激动B一受体,记录电刺激诱发心肌细胞兴奋期间[ca2]变化,即电刺激诱发的钙瞬变,以此反映病理情况下心肌细胞内RyR, SERCA,及相关调控蛋白的过度磷酸化,钙调控机制异常,以及药物在过度磷酸化状态下对细胞内钙调控机制的影响.本研究观察到ISO显着升高钙瞬变的[ca2]峰值和舒张期平均值,缩短电刺激诱发钙瞬变时程,与文献报道的ISO对钙瞬变作用一致.ISO作用下,钙内流增加,及RyR对钙敏感性增高,RyR1过度磷酸化后释放钙量增加,这通过钙促钙释放机制增加的RyR2的钙释放量,表现钙峰升高;RyR2的过度磷酸化使其在心肌细胞舒张期出现钙释放,即钙泄漏,这使得舒张期[ca2]也升高.ISO作用下, SERCA过度磷酸化,功能上调,同时NCX功能也增强,这使得在钙瞬变峰值后胞浆内钙的消除速率增加,钙瞬变时程缩短.由于同时存在胞浆钙峰值的升高和消除的加快,单纯观察钙峰值变化不能完全反映在钙瞬变周期内RyR的钙释放总量的变化,因此,本研究观察了钙瞬变的峰值/时程比值和AUC, 结果可见,ISO作用下,峰值/时程比值和AUC较对照组增加,这表明了在ISO作用下钙瞬变周期内, RyR,释放的总钙量增加,胞内总钙负荷水平显着升高.心室肌细胞在电刺激兴奋时出现[ca]升高,其后升高的[ca2].主要由Na/Ca2转运蛋白(Na+/Ca2exchange,NCX)和SERCA,转运出胞浆,这二者功能受到胞浆内钙离子浓度的影响,其功能改变则可以影响到心肌细胞的舒张期,以及SR内钙浓度,进而改变收缩期SR钙释放量.因此本研究使用消除时间常数r反映总的消除速率,而用50%和20%钙离子浓度消除时间表示快速下降相和慢速下降相的钙离子消除速率.结果可见,ISO增加了总钙离子消除速率以及快速和慢速消除速的∞∞∞∞∞o392211霉;∞∞琊∞的∞册o4392211l26?率.而CPU2281mol?L能显着抑制ISO的作用. CPU228是一种复合型III类抗心律失常药.本研究观察到CPU228对ISO的上述作用均有明显的抑制作用,并且抑制程度呈现一定的浓度依赖性. 这表明CPU228能明显抑制ISO诱发的心肌胞内钙浓度及钙瞬变动力学参数异常,使之恢复正常,降低细胞内钙负荷,这可能是其发挥抗心律失常作用以及心肌细胞保护作用的机制之一.本研究结果提示CPU228可以拮抗J3一受体激动,进而导致心肌细胞钙调控机制的过度磷酸化作用,其机制可能是通过其具有一定的p一受体阻断作用,或者是阻断p一受体的细胞内信号转导通路或者磷酸化过程.参考文献lBum-RakC,FrancisB,GuyS.C~osolicCa:triggersearly afterdepolarizationsandTorsadedePointesinrabbitheartswith type2longQTsyndrome[J].JPhysiol,2002;543:615—3l2ClusinWT.Calciumandcardiacarrhythmias:DADs,EADs, andahemanslJJ.CriticalRevCIinLabSci,2003;40:337—753ShorofskySR,BalkeCW.Calciumcurrentsandarrhythmias: imigh~frommolecularbiology【J].AmJMed,2001;l10:127—4JD4EngelhardtS,HeinL,DyachenkowV,KraniasEG,lsenberg G,LohseMJ.Alteredcalciumhandlingiscriticallyinvolvedin thecardiotoxiceffectsofchronicp—adrenergicstimulation[J]. Circ,2004;109:l154—605BalkeCW.ShomfskySR.Alterationsincalciumhandlingin cardiachypertrophyandheartfailure[J].CardiovasRes,1998; 37:290—76r厶uggCE,ZieglerA,LeeRJ,BarbosaV,BuserFrr.Pos—tresuscitationstunning:posffibrillatorymyocardialdysfunction causedbyreducedmyofilamentCa:responsivenessafterven. tularfibrillation-inducedmyocyteCa2overload[J].JCm'd. iovascElectrophysiol,2002;13:1017—247王涛,黄志江,戴德哉,吉民.多非替利衍生物V03(CPU 228)与多非替利对再灌注性心律失常,血管收缩和诱发尖端扭转室速()作用的比较[J].中国药理学通报,2004;20:516—208黄志江,戴德哉,吉民.多非替利衍生物V03(CPU228)抑制豚鼠心室肌L广型钙通道[J].中国药科大学,2005;36:(印刷中)9王红兰,李思本,戴德哉.左一甲状腺素所致豚鼠肥厚心室肌细胞L广型钙电流的变化[J].中国药科大学.2000:31:130—410KaoJP,HarootunianA T,TsientRY.Photochemicallygenerat. edcytosoliccalciumpulsesandtheirdetectionbyFluo一3[J].J BiolChem,1989;264:8179—84l1LaszlovirAG.GwenSS.PeterAAS.Requirementofintrace1.1ularcalciummobilizationforpemxynitrite—inducedpoly(ADP- ribose)syn~etaseactivationandcytotoxicity[J].MolPharma—Chin-lClinPharmacolI1her2005Feb;10(2)col,1999;56:824—33l2崔玉瑾,戴德哉.异喹啉类化合物对心血管作用的研究现状[J].药学进展,2000;24:330—413DaiDZ,AnLF,WangYQ.CPU86017suppressionofarrhyth—miasinducedbyischemia/reperfusion,ouabain,aconitine,and elevationofventricularfibrillatorythresholdlJ].DrugDevRes, 1996;39:184—914KhanHH,DalDZ,XiaoDW,15nS,WangZZ,LouS,eta1.PlasmaCPU86017concentrationsregm~dingsuppressionof ouabain?inducedcardiacarrhytluniasanddecreaseofheartrate inguineapigs[J].ActaPharmacolSin,2000;21:1039—43l5戴德哉,何毅,黄凤华,朱益,汗护森.Comparisonofinhibi—toryactivityofberberinederivativeCPU86017andberberineon vascularcontractions[J].中国药科大学,2000;3l:447—50l6何令帅,戴德哉,陈静,黄敏.对氯苄基四氢小檗碱(CPU 86017)及,|一甲状腺素对大鼠主动脉环a(XIB亚型的选择性[J].中国药科大学,2002;33:245—9l7DaiDZ.JiangJM.P—C~oro-bel~一一一..1tetrahydro-ber[bJeJri.neinhintsv~cularsmoothcontractionscausedbyCa2Acta PharmacolSin,1998;19:543—8l8DaiDZ,HuHJ,ZhaoJ,HaoXM,Y angDM,ZhouPA,eta1.BlockadeofL—typecalciumchannelinmyocardiumand calcium—inducedcontractionsofvascularsmoothmusclebyCPU 86017【Jj.ActaPharmacolSin,2004;25:416—21l9【jI,WangYQ,DaiDZ,KongRZ.Frequencydependent prolongationofeffectiverefractoryperiodb.yacomplex(,lassIIIantiarrhytbanicagentCPU一86017lJj.ActaPharmacolSin, 2001;22:32—620DaiDZ,YuF,LjHT,TangYQ,AnLF,HuangwL,ela1. Blockadeonsodium,potassiumandcaMumchannelsbyanew antiarrhytlunicagentCPU86017[J].DragDevRes,1996;39: 138—432lDaiDZ.Theantiarrhytlunicactivityofpmtoberberinesinrela—liontoblockadeofionchnnels[J].IonChannelModulators,1997:2:383—9222马玉萍,郝雪梅,张广钦,周培爱,吴才宏,戴德哉.CPU228对豚鼠心室肌细胞缓慢激活型延迟整流钾通道的抑制作用[J].中国药科大学,2000;3l:121—523ChorvatovaA,HartG,HussainM.Na/Ca:exchangecur—rent(I,ca)andsarcoplasmieretieul11111Creleaseincare—cholanfine-inducedcardiachypertrophy[J].CardiovascRes.2004;61:278—8224SanguinettiMC,BennettPB.Antiarrh.vthmicdrugtargetchoic—esandscreening【Jj.CircRes,2003;93:491—925BrittsanAG,GinsburgKS,ChuG,Y ataniA.WolskaBM.SctunidtAG,eta1.ChronicSRC一ATPaseinhibitioncauses adaptivechangesincellularCa:transport[J].Cir~Res,2003:92:769—7626TraffordAW,DiazME,Ne~euiN,EisnerDA.Enhanced CazcurrentanddecreasedCa2emiixrestoresaFe0plasmic reticulumCcontentafterdepletion[J].CircRes,1997;81:477—84国临床药理学与~——2—005Feb—;10(2?127?RegulationeffectsofCPU228oncytosolicCa2concentrationandparam-etersofCa2transientsinratmyocardiumduring~-adrenergicstimulation HUANGZhi.jiang,LINSheng,DAIDe-zai,NATao,jIMin,ZHAOXiao-chen2,SunLi InstituteofPharmacology.ICenterforDrugResearch,nrforDrugScreening,ChinaPharmac euticalUniversity,Nanfing210009,Jiangsu,ChinaABSrI]RACTAIM:ToinvestigatetheeffectsofCPU228oncytosolicCa2concentration([Ca2].)andthe parametersofCa2transientsinmyocardiumduring8一ad—renergicstimulation.M㈣S:ThecytosolicCa2 concentrationoftheisolatedratventricularmyocyteswas measuredbyFlu0—3/AM.TheCtransientofmyocytes Wastwitchedby0.5Hzfieldstimulation.Isoproterenol (ISO)100B1TIO1.L～Wasusedforstimulatethe8一adre—noceptor.TheeffectsofCPU2281/anol.Lon[Ca2]i,theintracellularCa2loadlevel,Ca2tran—sientdurationanddecayratioWasobserved.RESULTS: ISO100nmol?Lsignificantlyincreasedthe[Ca2];, intracellularCa2loadlevel,andthepost—peakdecayra—tioofcytosolicCa2.butitreducedtheCa2peakdura—tionofCa2transientsinisolatedratventricularmyo—cytes.CPU2281~tmol?Ldidnotaffectthe[C].in isolatedratventricularmyocytes,butitsignificantlyre—stotedtheISO—inducedchangesof[Ca2],andC transientstocontrollevelinconcentration—dependent manner.OON(=LIUSI('N:CPU228caninhibitthein—creaSe0f[Ca2],,andrestorethechangedCa2tran—sientstocontrollevelduring口一adrenergicstimulation. TheseeffectsofCPU228maybeduetoitsblockadeof8一adrenoceptororrelatetoitssignalpathwayandinhibition ofthehyperphosphorylationeffects. KEYWORDSCPU228;ventricularmyocytes;isopro—terenol:Ca2transients;Fluo一3。

致心律失常中药的研究进展中药经历了数千年的临床使用，在很多疾病的治疗方面有其无可替代的疗效和优势。

中药安全性问题越来越受到关注，以心律失常为特征的心脏毒性表现尤为突出。

近年来，我国医学界对部分中药的致心律失常作用的关注度逐渐升高，相关文献也不断发表。

本文根据文献报道，例举了具有致心律失常作用的49种中药，分析了其中20种中药通过作用于心肌细胞的钠、钾及钙通道等而导致心律失常。

通过对中药的潜在的致心律失常作用的分析，为临床合理使用中药并规避其心律失常的不良反应提供理论基础。

标签：心律失常；中药；离子通道；机制；毒性成分心律失常（Arrhythmia）是指心律起源部位、心搏频率与节律以及冲动传导等任一项异常。

心律失常是临床上常见而又极具危险性的心血管疾病，是临床上引起高死亡率的一个重要方面。

中药经历了数千年的临床使用，在很多疾病的治疗方面有其无可替代的疗效和优势。

如今，中药的使用越来越受到关注和重视，但中药成分不单一，加之各中药的配伍使用以及使用时用量过大、用法不妥、配伍不当等而产生各种不良反应，其中以心律失常尤为突出。

在过去几年中，一些已投入临床应用的中药制剂因为其潜在的心脏毒性或引起严重的心律失常而被迫从市场撤回或推迟批准进入市场。

近年来，我国医学界对部分中药的致心律失常作用的关注度逐渐升高，相关文献也不断发表。

因此，对易致心律失常的中药应引起关注。

本文即通过对近年来国内发表的有关中药致心律失常的文献进行检索及统计，分析整理这些药物致心律失常作用的成分及相关机制，为临床安全合理用药提供参考。

1致心律失常中药通过对大量文献进行检索统计，总结归类，发现目前已报道的具有致心律失常作用的中药包括以下49种：川草乌[1]，附子[1]，洋地黄[2]，”地雷”（半夏）[3]，高原一支蒿[4]，刺五加[5]，龙胆[6]，铃兰[7]，雪上一枝蒿（一枝蒿，铁棒锤，铁牛七，三转半）[8]，冰凉花[9]，威灵仙[10]，砒霜[11]，竹黄[11]，藜芦[11]，山豆根[11]，北五加皮[11]，苦杏仁[11]，雷公藤[11]，人参[11]，生麻黄[11]，地骨皮[11]，细辛[11]，茵陈[11]，马钱子[11]，夹竹桃[11]，葛根[11]，蟾蜍（蟾酥）[11]，三七[11]，甘草[12]，鹿茸[12]，当归[12]，玉竹[12]，首乌[12]，白薇[12]，天花粉[12]，藏红花[12]，桃仁[12]，酸枣仁[12]，朱砂[12]，龙骨[12]，泽泻[12]，木通[12]，葶苈子[12]，黄连[12]，穿心莲[12]，苦参[12]，牛黄[12]，丹参[12]，洋地黄[22]等。

去甲肾上腺素与异丙肾上腺素对大鼠心室肌细胞L型钙通道电流作用的比较陈龙;王玲玲;徐斌;余黎;王丽萍;朱荃【期刊名称】《南京中医药大学学报》【年(卷),期】2007(023)005【摘要】目的比较去甲肾上腺素与异丙肾上腺素对大鼠心室肌细胞L型钙电流的作用强度,分析其可能的机制.方法采用膜片钳全细胞式的记录方法,观察去甲肾上腺素与异丙肾上腺素对L型钙电流幅度及电流-电压关系曲线的影响.结果异丙肾上腺素对L型钙电流的增加作用能部分地被去甲肾上腺素所抑制.结论(1)α1肾上腺素受体具有对抗β肾上腺素受体过度兴奋的作用,或/和(2)异丙肾上腺素对心脏β1肾上腺素受体的作用强于去甲肾上腺素.【总页数】4页(P316-318,封3)【作者】陈龙;王玲玲;徐斌;余黎;王丽萍;朱荃【作者单位】南京中医药大学针药结合实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学科技部规范化中药药理实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学针药结合实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学针药结合实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学针药结合实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学科技部规范化中药药理实验室,江苏,南京,210029;南京中医药大学药学院,江苏,南京,210029;南京中医药大学科技部规范化中药药理实验室,江苏,南京,210029【正文语种】中文【中图分类】R458.3【相关文献】1.铜对异丙肾上腺素致损豚鼠心室肌细胞L型钙通道电流的影响 [J], 李玉荣2.碘化N-正丁基氟哌啶醇对大鼠心室肌细胞L型钙通道的阻断作用 [J], 黄展勤;石刚刚;郑锦鸿;高分飞;张艳美;周燕琼;刘幸平3.氟哌啶醇季铵盐衍生物（F2）对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及对大鼠心室肌细胞膜L—型钙通道电流的影响 [J], 黄展勤;刘冰;等4.高浓度氨甲酰胆碱与去甲肾上腺素对心室肌细胞L型钙电流的联合作用 [J], 孟华千;崔香丽;陈还珍;赵录英;吴博威5.肿瘤坏死因子α在急性缺氧状态下对豚鼠心室肌细胞L型钙通道电流的抑制作用 [J], 唐闽;吴黎明;孙奇;张澍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

心肌细胞的钙致钙释放
王进;高天礼
【期刊名称】《生理科学进展》
【年(卷),期】1997(028)002
【摘要】心肌细胞兴奋－收缩偶联由胞内钙变中介和调控。

去极化进进入细胞的少量钙通过钙下释放（ＣＩＣＲ）过程发肌质多（ＳＲ）释放更多的钙，使胞浆钙浓度升高，导致收缩近年来证明，ＳＲ钙放呈梯级特征，提出了局部控制模型，以解释这种现象。

钙火花的发现，直观地证硒钙释放单位的存在，进一步支持了局部控制模型。

此外，钙释放通道的适应现象，可能是ＣＩＣＲ这一正反馈过程的负调节机制。

【总页数】3页(P169-171)
【作者】王进;高天礼
【作者单位】北京大学生命科学学院生理和生物物理系;北京大学生命科学学院生理和生物物理系
【正文语种】中文
【中图分类】Q25
【相关文献】
1.槐定碱对心力衰竭大鼠心肌细胞钙诱导钙释放的影响 [J], 路红;沈亚峰;曹密;胡淑婷;宋晓伟;汤莹;杨勇骥
2.Thapsigargin对心肌细胞钙释放和肌浆网钙容量的时间效应 [J], 沈建新;王世
强;程和平;韩太真
3.肌浆网内钙容量减少对心肌细胞钙释放的影响 [J], 沈建新;陈耀文;王海燕;韩太真
4.慢性心衰大鼠心肌细胞内异常钙诱导钙释放的研究 [J], 胡淑婷;白洁;刘红梅
5.异丙肾上腺素对心肌细胞内钙释放和肌浆网内钙容量的影响 [J], 沈建新;程和平;韩太真
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心内科知识问答1．何谓介入心脏病学？它包括哪些方面？答：介入心脏病学使专门研究通过体外操作心导管进行心脏病的诊断和治疗的学科。

它包括心导管检查技术，冠状动脉介入性诊断和治疗，以皮球囊瓣膜成形术，先天性心脏病介入治疗，心脏电生理检查和导管射频消融术，人工心脏起搏。

2．心源性晕厥最常见的原因有哪些？答：因心脏输出量的突然减少而发生的晕厥。

常见的病因有心率失常：完全房室传导阻滞、病窦综合征、阵发性室性或室上性心动过速、心室扑动或颤动等；心脏搏出障碍：急性心包压塞、急性心肌梗塞与心绞痛、左房粘液瘤、主动脉或颈动脉高度狭窄等。

3．什么是射频消融术？其机制是什么？答：射频消融术是指通过导管，将高频、低能的电流作用于心肌某一部分，使之脱水，并发生凝固性坏死，用于治疗各种顽固性快速心律失常的一种介入性治疗方法。

射频电流可产生三种不同的物理效应：1．电切作用；2．电凝作用；3．电脱水作用；射频消融利用的是电脱水作用。

电流通过组织升温，慢慢将细胞内及细胞间水分脱干，导致组织凝固性坏死，达到治疗的目的。

4．什么是主动脉内气囊反搏术？答：主动脉内气囊反搏术（IABP）是指将一带气囊的导管，自股动脉逆行插入到左锁骨下动脉开口远端的降主动脉，以心电图同步控制进行规律性充气、放气，以增加心脑血液灌注的方法。

其机制是在心脏收缩时气囊萎陷，减低心脏射血阻抗（左室后负荷），当心脏舒张时，气囊膨胀，使近端的主动脉内舒张压增高，以增加心脑灌注压而提高血供，IABP通过减轻心脏后负荷、降低心肌氧耗，同时增高舒张压而增加冠脉流量，有利于心功能不全患者心功能的改善。

5．心脏听诊常见哪两种功能性的舒张期杂音？是何种机制？答：一是在心脏二尖瓣听诊区听到功能性的舒张期杂音，也叫奥斯丁-弗林氏杂音（Austin-Flint）。

主要是当心室舒张时，大量血液从主动脉返流入左心室，将二尖瓣前叶冲起，形成相对性二尖瓣狭窄所致，常见于高血压病和主动脉瓣漏的病人。

一、实验目的1. 了解异丙肾上腺素对心肌细胞收缩力的影响；2. 掌握心肌细胞收缩力测定的方法；3. 分析异丙肾上腺素对心肌细胞收缩力的影响机制。

二、实验原理心肌细胞收缩力是指心肌细胞在收缩过程中产生的力量。

异丙肾上腺素是一种儿茶酚胺类物质，具有激动β受体、增强心肌收缩力的作用。

本实验通过测定异丙肾上腺素对心肌细胞收缩力的影响，探讨其对心肌细胞收缩力的调节作用。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜心脏组织、异丙肾上腺素、生理盐水、磷酸盐缓冲液（PBS）、氯化钾、钙离子载体、荧光染料等；2. 实验仪器：显微镜、激光共聚焦显微镜、荧光分光光度计、细胞培养箱、酶标仪等。

四、实验方法1. 心肌细胞分离：取新鲜心脏组织，剪去血管和脂肪，将心肌组织剪成1mm×1mm×1mm的小块，用酶消化法分离心肌细胞；2. 心肌细胞培养：将分离得到的心肌细胞接种于培养皿中，在细胞培养箱中培养至细胞密度达到80%；3. 异丙肾上腺素处理：将培养好的心肌细胞分为实验组和对照组，实验组加入一定浓度的异丙肾上腺素，对照组加入等体积的生理盐水；4. 心肌细胞收缩力测定：利用激光共聚焦显微镜观察心肌细胞在异丙肾上腺素处理前后的收缩情况，并通过荧光分光光度计测定心肌细胞收缩力；5. 数据分析：对实验数据进行分析，比较实验组和对照组心肌细胞收缩力的差异。

五、实验结果1. 实验组心肌细胞在异丙肾上腺素处理后，收缩幅度和速度明显增加，与对照组相比，收缩力显著增强（P<0.05）；2. 异丙肾上腺素处理后，心肌细胞内钙离子浓度升高，表明异丙肾上腺素通过增加心肌细胞内钙离子浓度来增强心肌细胞收缩力。

六、讨论1. 异丙肾上腺素是一种重要的儿茶酚胺类物质，具有增强心肌收缩力的作用。

本实验结果表明，异丙肾上腺素可以显著增强心肌细胞收缩力，这与异丙肾上腺素激动β受体的作用有关；2. 异丙肾上腺素增强心肌细胞收缩力的机制可能是通过增加心肌细胞内钙离子浓度来实现的。

第十四章心功能不全【学习要求】♦掌握心功能不全、心力衰竭的概念。

♦掌握心力衰竭的发病机制。

♦熟悉心功能不全的原因和诱因。

♦熟悉心功能不全的代偿方式及其意义。

♦熟悉心功能不全时的代谢与功能的变化。

♦了解心功能不全的分类和防治的病理生理基础。

【复习题】一、选择题A型题1．心力衰竭最具特征性的血流动力学变化是A．肺动脉循环充血B．动脉血压下降C．心输出降低D．毛细血管前阻力增大E．体循环静脉淤血2．下列哪种疾病可引起低输出量性心力衰竭A．甲状腺功能亢进B．严重贫血C．心肌梗死D．脚气病（VitB1缺乏）E．动-静脉瘘3．下列哪项是心肌向心性肥大的特征A．肌纤维长度增加B．心肌纤维呈并联性增生C．心腔扩大D．室壁增厚不明显E．室腔直径与室壁厚度比值大于正常4．下列哪个肌节长度收缩力最大A．1.8μm B．2.0μmC．2.2μm D．2.4μmE．2.6μm5．心力衰竭时心肌收缩性减弱与下列哪项因素无关A．ATP供给不足B．心肌细胞坏死C．肌浆网Ca2+摄取能力下降D．肌浆网Ca2+释放能力下降E．肌钙蛋白活性下降6．下列哪项因素与心室舒张功能障碍无关A．甲状腺功能亢进B．心室舒张势能减弱C．心肌顺应性降低D．心室僵硬度加大E．肌浆网Ca2+释放能力下降7．下列哪种疾病可引起左心室后负荷增大A．甲状腺功能亢进B．严重贫血C．心肌炎D．心肌梗死E．高血压病8．下列哪种情况可引起右心室前负荷增大A．肺动脉高压B．肺动脉栓塞C．室间隔缺损D．心肌炎E．肺动脉瓣狭窄9．下列哪项变化在急性心力衰竭不会发生A．心率加快B．肺水肿C．心肌肥大D．血压下降E．皮肤苍白10．下列哪种情况可引起心肌向心性肥大A．心肌梗死B．主动脉瓣闭锁不全C．脚气病D．高血压病E．严重贫血11．心功能不全时，通过增加血容量起代偿作用的主要器官是A．心B．肝C．脾D．肺E．肾12．下列哪项因素与心肌兴奋-收缩耦联障碍无关A．肌钙蛋白活性下降B．肌球蛋白A TP酶活性下降C．肌浆网Ca2+释放能力下降D．肌浆网Ca2+储存量下降E．Ca2+内流障碍13．心肌缺血引起的心肌收缩性减弱与下列哪个因素无关A．ATP生成减少B．心肌细胞死亡C．酸中毒D．肌浆网Ca2+摄取能力降低E．肌钙蛋白与Ca2+结合障碍14．下列哪项不是心脏向心性肥大的特点A．肌纤维变粗B．室壁增厚C．心腔无明显扩大D．心肌纤维呈串联性增大E．室腔直径与室壁厚度比值小于正常15．下列哪种疾病引起的心力衰竭不属于低输出量性心力衰竭A．冠心病B．心肌炎C．二尖瓣狭窄D．甲状腺功能亢进E．主动脉瓣狭窄16．下列哪项属于心力衰竭时肺循环淤血的表现A．肝颈静脉返流征阳性B．夜间阵发性呼吸困难C．下肢水肿D．肝肿大压痛E．颈静脉怒张17．心功能不全时，下列哪项反应已失去代偿意义A．心率加快B．心肌肥大C．肌源性扩张D．红细胞增多E．血流重分布18．下列哪项不是心力衰竭时心输出量减少的表现A．皮肤苍白B．脉压变小C．端坐呼吸D．尿少E．嗜睡19．心力衰竭病人使用静脉扩张剂可以A．增强心肌收缩功能B．改善心肌舒张功能C．降低心脏后负荷D．降低心脏前负荷E．控制水肿20．心力衰竭时，下列哪项代偿反应主要由肾脏引起A．红细胞增多B．血流重分布C．紧张源性扩张D．肌红蛋白增加E．细胞线粒体数量增多B型题A．左室前负荷增大B．右室前负荷增大C．左室后负荷增大D．右室后负荷增大E．左、右室后负荷均增大1．高血压病时2．肺动脉瓣狭窄时3．慢性支气管炎及肺气肿时4．主动脉瓣关闭不全时5．肺动脉栓塞时6．甲状腺功能亢进时7．主动脉瓣狭窄时X型题1．酸中毒引起心肌收缩性减弱的机制是A．使Ca2+与肌浆网钙储存蛋白结合紧密B．降低β-受体对去甲肾上腺素的敏感性C．H+与肌钙蛋白结合增加D．H+进入心肌细胞，与K+进入交换，形成高钾血症2．心力衰竭时血容量增多的负面影响是A．增加心室充盈B．维持动脉压C．水钠潴留D．心脏容量负荷增大3．心力衰竭引起血容量增多主要是通过下列哪些环节实现的A．降低肾小球滤过率B．增加淋巴回流C．扩张血管D．增加肾小管对水钠的重吸收4．心肌肥大的不平衡生长引起心肌收缩性减弱的主要机制是A．心肌交感神经分布密度下降B．心肌线粒体数量增加不足C．肥大心肌毛细血管数量不足D．肌球蛋白ATP酶活性下降5．心肌缺血引起心力衰竭的发病机制是A．ATP生成不足B．酸中毒C．心肌细胞死亡D．肌浆网钙处理功能障碍6．心肌离心性肥大的特点是A．心肌并联性增生B．心脏明显扩大C．心肌纤维长度增大D．室腔直径与室壁厚度比值大于正常7．下列哪些情况可阻止Ca2+内流A．酸中毒B．高钾血症C．高钠血症D．高钙血症8．下列哪些情况可引起低输出量性心力衰竭A．主动脉瓣狭窄B．妊娠C．严重贫血D．冠心病9．下列哪些因素可引起心肌细胞凋亡A．TNFB．氧自由基C．线粒体功能异常D．细胞钙稳态失衡10．下列哪些因素可造成心肌能量生成及利用障碍而引发心力衰竭A．严重贫血B．心肌肥大C．VitB1缺乏D．冠心病二、名词解释1．heart failure2．congestive heart failure3．low output heart failure4．paroxysmal nocturnal dyspnea5．concentric hypertrophy三、填空题1．心力衰竭时心脏的代偿反应有，和。