全 文 ：·782· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月
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心血管活性中药的胞膜离子通道效应研究进展
罗 洁，闵 苏。
(重庆医科大学附属第一医院麻醉科，重庆400016)
摘要：胞膜离子通道广泛存在于心血管系统，与众多心血管疾病密切相关，已成为药物研发的重要靶点。近年来，
在传统医学研究现代化的趋势下，随着膜片钳等高新技术的应用，心血管活性中药对心血管组织细胞膜离子通道
的药理作用的基础研究不断深入。就这方面研究进展做一简要概述。
关键词：中药；心血管活性；离子通道；膜片钳术
中图分类号：R286．2 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2007)05—0782—04
AdvancesinstudiesoncellmembraneiochanneleffectbyChinesemateriamedica
withcardiovascular—activity
LUOJie。MINSu
(DepartmentofAnesthesiology，TheFirstAffiliatedHospitalofChongqingUniversityofMedicalSciences，
Chongqing400016，China)
Keywords：Chinesemateriam dica；cardiovascularactivity；ionchannels；patch—clamptechniques
近年来，随着膜片钳和分子克隆技术等的应用，胞膜离
子通道的研究进展迅速，其理论已拓展到生命科学各领域。
相对不良反应大的化学药物，源于自然的中药似乎更具优
势，日益受到重视。中药离子通道药理学作为离子通道理论
在我国发展的一个重要分支，已取得不少研究成果。深入探
究可丰富祖国医学资源，对促进传统医学现代化大有裨益。
本文仅就心血管活性中药的相关研究进展进行综述。
1离子通道与心血管系统
对心血管系统的基础研究已从器官组织深入到细胞分
子水平。以抗心律失常药与钙拮抗剂为突出代表的许多心血
管活性药物都被发现通过作用于胞膜离子通道而发挥效应。
越来越多的研究表明膜离子通道与心律失常、心肌缺血和缺
血再灌注损伤、心力衰竭、高血压、动脉粥样硬化、心肌冬眠、
心肌病、微循环功能障碍等众多心血管病理生理过程密切关
收稿日期：2006—09—28
作者简介；罗洁(1981一)，女，四川成都人，在读硕士研究生，研究方向为心血管麻醉。Tel：13101287012E—marl：lotusje@126．corn
*通讯作者闵苏Tel：(023)89011068
万方数据
中草焉 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5,El·783·
联，成为相关药物研发的重要靶点。
胞膜离子通道是细胞膜中跨膜蛋白质分子，一种能选择
性被动通过适当电荷离子的微孔道，据启闭动因分为电压门
控(依赖)型和化学门控(受体操纵)型两类，或按所通过的离
子分为钠、钾、钙、氯离子通道等，各有不同亚型。心血管系统
广泛存在以电压依赖型通道为主的各种通道。多通道相互配
合，形成心肌电生理特性，调节血管平滑肌细胞(VSMC)舒
缩等，维持正常循环功能。
心肌细胞上存在快、慢钠通道，与细胞膜兴奋性及其传
导相关。心肌钙通道主要有L、T、B型，在形成动作电位
(actionp tential，AP)、兴奋一收缩耦联中起关键作用，还与
心脏起搏等有关。钾通道按功能分为外出性整流钾通道[介
导的电流主要包括瞬时外向钾电流厶、延迟整流钾电流，x
(IK。、IK，)、钙激活的复极钾电流Jx．ca等]和内入性整流钾通
道(Or导的电流主要包括电压调控性的IⅪ、ATP敏感性钾
通道电流k．ntr等)。钾电流主要参与AP复极3期，影响平
台期钙内流和心肌收缩能力；其还使胞膜超极化，稳定生物
膜，保护线粒体；亦与自律性相关。氯通道为心肌主要的阴离
子通道，有钙激活型等4型。其他介导跨膜离子流的还有离
子泵、转运蛋白等。VSMC上最重要的离子通道是钙、钾通
道，二者共同维持血管张力平衡。
2心血管活性中药的胞膜离子通道效应
2．1生物碱类：生物碱是天然含氮化合物，种类繁多，以异
喹啉类的心血管离子通道作用最受关注。该类化合物分为双
苄基异喹啉类和原小檗碱类，能阻滞多种阳离子通道。另外，
川芎嗪、钩藤碱、苦参碱等的相关研究也较深入。
2．1．1粉防己碱(tetrandrine，Tet)：又名汉防己碱、汉防己
甲素，是从千金藤属防已科植物粉防己块根中提取的双苄基
异喹啉类生物碱。Tet呈浓度依赖性地阻断培养的新生大鼠
心室肌细胞L、T型钙通道。在冠脉、主动脉及肾、肺、肠系膜
动脉上的研究表明，Tet也明确阻断VSMC上钙通道，且对
电压依赖型的作用强于受体操纵型。Tet明显激活豚鼠心室
肌细胞钾电流的外向部分，其作用呈浓度、时间依赖性。Tet
对大鼠肺动脉平滑肌细胞小电导钙激活钾通道(SKc。)有双
向作用：15}tmol／LTet可增加SKc．开放概率，改变通道开、
闭模式；30tLmol／LTet则效应相反[1]。而5弘mol／LTet能
减小人脐静脉内皮纽胞(HUVEC)上大电导钙激活钾通道
(BKca)的电流[2]。另外，Tet对钠通道、HUVEC的钙激活氯
通道也有一定的阻滞作用。
2．1．2莲心碱(1iensinine，Lie)和甲基莲心碱(neferine，
NeD：二者均系睡莲科莲属植物莲的成熟种子绿色胚芽中提
取的双苄基四氢异喹啉类生物碱。Lie浓度依赖性地阻滞豚
鼠心室肌细胞Jc。．。，但对该通道动力学特性的影响尚存争
议。Lie还抑制稳态外向钾电流，并阻滞钠通道。Lie衍生物
二乙酰基莲心碱使家兔心室肌Jw。灭活瞳线左移，减慢其灭
活后恢复过程，说明其作用于钠通道的失活态[3]。在培养的
大鼠和豚鼠心室肌细胞上，Nef对JN。和氏．L也有与Lie相
似的作用。Nef还从通道内口阻断心肌及猪冠脉平滑肌细胞
的钾通道，且对前者作用强于后者[4]。
2．1．3蝙蜗葛碱(dauricine，Dau)：又名北豆根碱，提取自
防己科植物蝙蝠葛的根茎(即北豆根)，是一种双苄基异喹啉
类生物碱。Dau可浓度依赖性地阻断豚鼠心室肌细胞L型钙
通道。Dau轻度抑制胞膜钙泵活性，明显抑制Na+内流及K+
外流，尤其明显阻滞外向延迟性钾电流Jx，其电生理效应类
似Ⅲ类抗心律失常药胺碘酮。Dau(1～100pmol／L)浓度依
赖性地阻断豚鼠心肌细胞氏和jKr，但不影响电流的失活过
程，20pmol／LDau亦对内向性的凡具阻断作用[5]。f
2．1．4小檗碱(berberine，BR)：又名黄连素，是毛茛科植物
黄连的有效成分，属原小檗碱类异喹啉生物碱。BR及其衍生
物对钙通道表现出激活、抑制或双向作用：其能非选择性地抑
制豚鼠心室肌几．。和几．t；拮抗大鼠尾动脉平滑肌上的钙
通道，且对受体操纵型钙通道的效力比电压依赖型强约50
倍[61；而在培养的鸡胚心室肌细胞上，BR却可明显增加钙单
通道电流幅值、开放概率等。BR能浓度依赖性地抑制猫心室
肌和犬浦肯野纤维的，x、豚鼠心室肌的IKl和IK．ATP。新近发
现，BR衍生物CPU86035对豚鼠心室肌的j‰J鼬亦有浓度
依赖性阻断作用，具有Ⅲ类抗心律失常药物的特点口]。在
VSMC上，BR还通过激活Na+-K+-ATP酶而降低[Ca2+]t。
2．1．5川芎嗪(1igustrazine，Lig)：又名4一甲基吡嗪，提取自
伞形科藁木属植物川芎的根茎。Lig能浓度依赖性地阻滞豚
鼠心肌L型钙通道，但不影响其动力学特性。慢性缺氧能使
豚鼠右室心肌细胞膜电容增加、Jn幅度和密度下降，长期应
用Lig能减轻前述变化[8]。Lig可不依赖于Ca2+和磷酸化地
直接激活猪冠状动脉平滑肌细胞上的BKc。通道，是其扩张
冠脉血管的重要机制[9]。
2．1．6钩藤碱(rhynchophylline，Rhy)：是茜草科植物钩藤
的主要活性成分，从钩藤总碱中分离得到。Rhy浓度依赖地抑
制大鼠心肌细胞L型钙通道。Rhy(30ptmol／L)可减少大鼠心
肌细胞‘。的30％和豚鼠心肌细胞厶的60％，却对该两类细胞
的JⅪ无影响。Rhy还同时抑制兔主动脉平滑肌上电压依赖型和
受体操纵型钙通道，开放大鼠肺动脉平滑肌Kca通道[1“。
2．1．7氧化苦参碱(oxymatrine，oMT)和苦参碱(matrine，
MT)：苦参生物碱是一类四环喹啶化合物，来源于豆科槐属
植物苦参、苦豆子及广豆根，主要包括MT、OMT等。oMT
浓度依赖性地抑制豚鼠心肌细胞钠电流：100pmol／LOMT
抑制该电流密度约40％，主要作用于钠通道的失活态，延缓
其失活后恢复[11]。OMT还浓度依赖性地增加豚鼠心室肌细
胞，恤．-，作为少见的具正性肌力作用的抗心律失常药，有深
入研究的价值[1“。而MT却阻断心肌细胞L型钙通道，并对
家兔IKl、J。J鼬和犬^。均有抑制作用。
2．1．8关附甲素(Guan—FubaseA，GFA)：提取白毛莨科
植物黄花乌头关白附子块根，属七元环异叶乌头素。GFA浓
度依赖性地降低豚鼠心室肌细胞IN．和几．。，使该两种电流
的电流一电压曲线上移，而不改变其激活、峰值和反转电
位[1“。GFA使钠通道失活曲线左移，减慢其失活后恢复过
程，即作用于该通道的失活态，且具频率依赖性。GFA对窦
万方数据
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房结的作用也与其阻断L型钙通道有关。GFA(50～500
Pmol／L)还明显抑制豚鼠心室肌细胞jK。，而对jKr、JKl、，。。没
有影响。这不同于目前临床常用的选择性抑制1K,的Ⅲ类抗
心律失常药物，GFA直接消除因jn电流的蓄积效应引起的
逆频率依赖性，从而预防潜在的致心律失常副作用，具有独
特的抗心律失常机制，其前景看好[1“。
2．2黄酮类：生物类黄酮泛指两个具有酚羟基的苯环通过
中央3碳原子相连而成的一系列化合物。按结构不同，其分
为黄酮、异黄酮、查耳酮、二氢黄酮、双黄酮等。
2．2．1 葛根素(puerarin，Pue)：是从豆科植物野葛等的根中
分离出的异黄酮单体。Pue呈频率、浓度依赖性地抑制大鼠心肌
Jw。，显著延缓其失活后恢复过程[1“，亦可抑制其几．。。Pue还
通过降低通道开放概率而抑制豚鼠心室肌细胞，x。新近研究发
现，大鼠心肌上,Pue主要作用靶电流为IKI，9．6mmol／L的抑
制率达58％左右[1“。另外，电压依赖型钾通道和ATP敏感性
钾通道都参与了Pue对大鼠腹主动脉的舒张效应[1”。
2．2．2灯盏花素(breviscapine，Bre)：提取自菊科植物短葶
飞蓬的干燥全草灯盏花，为灯盏乙素和少量灯盏甲紊的混合
物。Bre能明显抑制豚鼠心室肌细胞L型钙通道，却剂量依
赖性地增加其1K。Bre还能激活VSMC的Kc。通道：大鼠主
动脉平滑肌上，Bre的该激活作用表现在膜片钳细胞贴附式
膜片上丽非膜内面向外式膜片上，说明其通过第二信使间接
增加通道活性，从而舒张血管[1“。
2．2．3红花黄素(saffloweryellow，SY)：是从菊科植物红
花朵中提取的查耳酮类化合物，是目前发现的中药中为数不
多的钙通道激动剂之一。SY能激活L型钙通道，而不影响
其动力学特性。然而，SY却能阻滞VSMC上受体操纵型和
电压依赖型钙通道[1“。这种对不同组织来源细胞的相反作
用有待进一步研究确证。
2．3萜类：萜类化合物是分子式符合(C。H。)。的甲戊二羟
酸衍生物，有单萜、倍半萜、二萜、三萜等。
2．3．1人参皂苷(ginsenoside)：人参皂苷是五加科植物人
参最重要的有效成分，均为三萜类化合物，按其苷元结构分
为人参二醇型(PDS)、人参三醇型(PTS)和齐墩果酸型
(Ro)。在离体工作心脏、培养的乳鼠心肌细胞、大鼠心室肌
细胞等上均观察到PDS、PTS及其众多单体均可阻滞L、T、
B3型钙通道，大多通过使通道的开放时间缩短、开放概率
减小、关闭时间延长而发挥作用。在培养Wistar大鼠乳鼠心
肌细胞上，PTS比PDS对钙通道的阻滞作用更强[2“。而Ro
对钙通道的单通道活动没有影响。在羊心浦肯野纤维上，
PTS不影响快内向钠电流，而抑制慢内向电流和Jx。。
2．3．2三七皂苷(Panaxnotoginsengsaponins，PNS)：三七
又名田七，为五加科人参属植物，其化学成分与人参相似，以
皂苷、黄酮类为主。PNS为三七中重要活性成分。PNS浓度
依赖性地抑制大鼠心肌细胞几．。。从PNS中分离的单体人
参皂苷Rb。亦浓度依赖性地阻滞豚鼠心室肌细胞L型钙通
道。然而，在VSMC上,PNS仅特异性地阻断VSMC受体操
纵型钙通道：其明显抑制狗肠系膜动脉、大隐静脉a肾上腺
素能受体引发的收缩及Ca2+内流，但对高钾所致的Ca”内
流、释放等无影响[2“。
2．3．3丹参酮(tanshinone，Tan)和丹参素：Tan(三环二萜
类)、丹参素(有机酸类)分别是唇形科植物丹参根茎的脂、水
溶性成分。丹参主要脂溶性成分丹参酮I(TanIA)、丹参酮
ⅡA(DS一201)和丹参素都能浓度依赖性地阻断心肌L型钙
通道；Tan亦能减小高血压模型大鼠肥厚心肌的几．。电流
幅值，显著降低[Ca2+]i[2“。DS一201能抑制如和，。。，并直接
激活原代培养的猪冠脉平滑肌细胞的Kc．，而丹参素则经胞
内过程间接激活Kca[2“，从而使动脉舒张。DS一201同时还可
开放ATP敏感性钾通道，使扩血管作用更加显著。另外，丹
参紊也有钠通道阻断作用。
2．4香豆素类：目前，在该类化合物中，对白花前胡甲素
(dl—praeruptorinA，．Pd—Ia)和前胡丙素(praeruptorinC，
Pra—C)的相关研究较多。Pd-Ia和Pra—C都提取自伞形科植
物白花前胡的根。．Pd—Ia可浓度依赖性地阻滞豚鼠心室肌细
胞钙通道而较强效地开放其钾通道。Pd-Ia对钾电流的影响
与异丙肾上腺素相似，可能最终通过激活蛋白激酶A，使通
道蛋白磷酸化而开放[2“。Pra-C对培养的乳鼠心肌、成年大
鼠正常及肥厚心室肌细胞均有钙通道阻断作用，并主要通过
抑制电压依赖型钙通道而松弛平滑肌，在病理条件下还可同
时抑制VSMC上的电压依赖型和受体操纵型钙通道[2“。
2．5其他相关中药有效成分：迄今发现的作用于心血管系
统胞膜离子通道的中药有效成分还有很多。主要拮抗钙通道
的有：黄芩苛、芍药苷、虎杖苷、刺五加叶皂苷、西洋参茎叶皂
苷、山茛菪碱、千金藤定碱、大蒜素、异型南五味子丁素、环维
黄杨星D、银杏内酯等。而能增强钙电流的相关中药除氧化
苦参碱、红花黄素外，只有异马钱子碱、甘草次酸、牡荆素鼠
李糖苷、乌苏里藜芦生物碱等。大黄素能双向调节屯．、。主
要拮抗钾通道的有：阿魏酸、广枣总黄酮、黄谷素、青蒿素等。
主要拮抗钠通道的有：缬草单萜氧化物等。不同程度阻滞多
通道的还有：蛇床子素、绞股蓝总皂苷、延胡索乙素、青藤碱、
巴马汀等。蜂毒肽可增加钠钙交换体电流。
3总结与展望
从细胞一分子水平对心血管活性中药的离子通道效应进
行研究，提高了中药研究的科学、系统性，为相关临床应用和
新药研发提供理论依据。然而，目前研究仍处于初级阶段，有
待从以下方面深入研究：亟需结合现代科技手段，探索中药
复方研究策略，加强中医药治疗主体的复方的研究；中药对
离子通道作用的具体靶点部位；中药与离子通道分布区域特
异性及其上、下游的可能关联}部分既往研究结果不尽一致，
原因值得探讨；中药对阴离子通道的作用；重视更多高新技
术的联合使用；加强多单位合作、减少重复研究等。总之，离
子通道基础研究为探究心血管活性中药作用机制提供了新
思路，对继承和发扬中医药学、加速其现代化、开阔中药研发
前景具有重要意义。
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遗传和环境因子对药用植物品质的影响
曹海禄1’2，曹国番1，魏建和2。，杨成民2，李梅君2
(1．贵州大学林学院，贵州贵阳550025；2．中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所，北京100094)
摘 要：药用植物品质变异受遗传因子(内因)和环境因子(外因)的影响程度与药材种类有关，可以归结为“遗传
型”和“环境型”两类。就遗传及环境因子对药用植物品质影响研究的最新进展进行综述，在此基础上对其一些研究
方法的改进进行了探讨，以期为这一领域的深入研究提供借鉴。
关键词：药用植物；品质；遗传因子；环境因子 -
中圈分类号：R282．2 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2007)05—0785—04
收稿日期：2006一10—22
*通讯作者魏建和Tel：(010)62818841E—mail：jhwei@implad．ac．an
万方数据
心血管活性中药的胞膜离子通道效应研究进展
作者： 罗洁， 闵苏， LUO Jie， MIN Su
作者单位： 重庆医科大学附属第一医院,麻醉科,重庆,400016
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2007,38(5)
被引用次数： 1次

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引证文献(1条)
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