全 文 ：·460· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月
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中药在心肌细胞离子通道方面的研究进展
-李涵怡，成建华。
(同济大学基础医学院药理学教研室，上海200092)
摘要：中医药学是我国的传统和特色医学，现今已有多种中药被用于l艋床心血管疾病’的预防和治疗，而且也获得
了很好的效果。现代研究认为，这些有心脏保护作用的中药其作用的靶点主要在心肌细胞膜的离子通道上，与第1
类抗心律失常药相比，其具有作用温和、易于组方调控的优点，且临床一直未发现有肺纤维化、甲状腺功能紊乱等
副作用，因此具有进一步研究开发价值。
关键词：中药；心肌细胞；离子通道；全细胞钳制技术；抗心律失常
中围分类号：R286．2 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2007)03—0460—04
AdvancesinstudiesonChinesemateriamedicaeffectonionchannelsofmyocardialcell
LIHan—yi，CHENGJian—hua
(DepartmentofPharmacology，SchoolofBasicMedicine，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)
Keywords：Chinesemateriamedica(CMM)；myocardialcell；ionchannel；technologyofwh e—cell
patchlamp；antiarrhythmia
心肌细胞膜上存在多种离子通道，如钙通道、钠通道和
钾通道，各通道在维持心肌的正常功能上起着至关重要的作
用，同时这些通道的异常改变也是引起各种心脏疾病的重要
因素。当某种离子通道功能异常或数目上调或下调时将破坏
心肌细胞离子通道间的平衡，使各主要通道问比例改变而诱
发心脏疾病。因此对心肌起主要作用的离子通道是大多数心
脏药物特别是抗心律失常药作用的靶点。临床常用的第■类
抗心律失常药具有良好的抗颤动作用，但也具有一定程度的
致心律失常作用。如第1类抗心律失常药中纯钾通道阻滞剂
d—sotalol使心肌梗死后心功能低下患者病死率增加[1]。Kate
等[23将西药的这种抗心律失常的治疗状况做了形象的比喻：
有人用枪准确的打断了蛇窟中一条醒着的毒蛇的头，却惊醒
了毒蛇群使问题更为棘手。中医药学是我国的传统和特色医
学，在长期的临床实践里，人们发现许多中药具有抗心律失
常及潜在的预防猝死作用；与西药相比，中药又具有价格低
廉、天然、无或低不良反应及便于长期服用的优势。因而中药
在心血管疾病治疗方面的作用越来越受到重视。本文综述近
几年来一些中药单体成分对心肌细胞几种通道的研究进展。
1对钙电流的影响 ，
对心肌细胞来说，离子钙将电活动与收缩联系起来，即
介导细胞的兴奋一收缩耦联[3]，还参与维持心脏的正常收缩
功能，任何因素引起心肌收缩功能的变化，均会涉及心肌细
收稿日期：2006—06—21
作者简介：李涵怡(1979一)，女，河南省南阳市人，同济大学基础医学院二年级硕士研究生，心血管药理学专业．Tel：13564491304
(021)65982871E—mail：lhylihanyi@yahoo．com．ca
*通讯作者成建华E—mail；jcheng@mail．tongji．edu．cn
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万方数据
中草黄 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月·461·
胞的钙离子转运。心肌细胞钙电流分为Ica—L和lea—T(L型
和T型钙电流)。T型钙通道在静息电位时即可被激活，所
以在心脏的起搏活动中发挥着重要作用，对维持心肌组织的
自律性具有重要意义，但Ica—T不影响动作电位；而Ica—L参
与了窦房结和房室结的动作电位的除极过程，在工作细胞内
形成2相内向电流。以下将重点阐述几种中药(包括单体成
分、单味中药和中药提取物)对ka—L的研究。
1．1莲心碱(1iensinine)：是从中药莲子心中提取纯化的一
种双苄基异喹啉类生物碱，研究表明莲心碱具有抗心律失常
等心血管活性。二乙酰基莲心碱(diacetyllinesinine)是以莲
心碱为先导化合物合成的，动物实验证明其亦具有广泛的抗
心律失常作用[4]。曹锋等[5]采用全细胞钳制技术观察二乙酰
基莲心碱对单个心室肌细胞电流的影响时发现：在不同的钳
制电压下，不同浓度二乙酰基莲心碱灌流可使lea—L的电
流一电压(I—V)曲线峰值上移，但不使其偏移，提示二乙酰基
莲心碱在不同膜电位水平对Ica—L具有均匀一致的抑制作
用，且呈浓度依赖性抑制。王嘉陵等[6]在研究莲心碱对豚鼠
心室肌细胞动作电位及钠与钙电流的影响时，也得出了相同
的结论。二乙酰基莲心碱可明显抑制心肌细胞L型钙通道，
这样可减少钙离子内流，使细胞内的钙超载减轻，对心肌有
一定的保护作用，而且对心肌细胞L型钙通道的抑制也是
其心脏负性肌力作用和抗心律失常作用的离子机制之一。
1．2葛根素(puerarin)：是从传统中药野葛中提取出来的中
药单体成分。郭晓刚等[71用全细胞钳制技术观察了葛根素对
大鼠单个心室肌细胞L型钙离子通道的作用，研究结果表明
葛根素对于心肌细胞的L型钙离子通道具一定程度的阻断作
用，且呈时间依赖性，给药后3min起效，6min达最大抑制作
用，7min后作用消失，同时葛根素可以使Ica-L的I—V曲线
向正电位方向移动而不改变其激活、峰值、反转电位，提示葛
根素不同电位时对于Ica—L具有均匀一致的阻断作用。表明
葛根素以电压依赖性方式抑制心肌细胞膜上的钙离子通道，
使之内流减少。由此提示葛根素有抗心律失常的作用。
1．3氧化苦参碱(oxymatrine)：一种从豆科槐属植物苦豆
子提取的生物碱。庄宁宁等[8]应用全细胞钳制技术，研究氧
化苦参碱对豚鼠心室肌细胞膜Ica—L的影响，结果表明氧化
苦参碱可浓度依赖性地增加Ica—L在不同膜电位水平对Iea-
L具有均匀一致的同等程度的增强作用。因而认为氧化苦参
碱的正性肌力作用正是通过作用于心肌细胞膜L型钙通
道，促进钙内流而完成的。孙红莉等[9]在研究氧化苦参碱对
豚鼠单个心室肌细胞不钙离子浓度的影响时发现，氧化苦参
碱对静息状态下的钙离子浓度无影响，但对60mmol／L的
KCI介导的外钙内流却有明显的抑制作用。因为正常情况
下，细胞外钾离子浓度升高使细胞膜去极化导致电压依赖性
钙通道开放，使得少量的钙内流，这种钙离子脉冲会作用于
内钙储存库(ryanodinereceptors，RYRS)上的相应结合位
点而引起细胞内钙大量释放，故钙离子会明显增高。而氧化
苦参碱抑制Kel介导的外钙内流，说明它对心肌细胞膜上的
电压依赖性钙通道有明显抑制作用，也说明氧化苦参碱是通
过影响钙电流而发挥抗心律失常作用的。二者分别从不同方
面阐述了氧化苦参碱对心脏的保护作用。
1．4牡荆素鼠李糖苷(vitexin—rhamnoside)：是从山楂叶中
分离提取出来的一种黄酮类化合物。牡荆素鼠李糖苷对心脏
血流动力学及氧代谢平衡有一定的保护作用}可使实验性心
肌缺血、心肌梗死程度及范围明显减轻，心肌酶的漏出明显
减少。研究发现[10]牡荆索鼠李糖苷可有效地抑制细胞内钙
超载；还可调节细胞膜钙离子通道的门控特性，1mmol／L的
牡荆素鼠李糖苷对Ica—L有明显增强作用，并具有电压依赖
性，从而影响细胞膜电位及细胞内钙离子浓度，稳定细胞膜，
减轻缺氧再给氧对细胞的损伤。
1．5辣椒素：最早由Thres(1876)从辣椒果实中分离出来，
此后又有一些辣椒素的同系物从辣椒果实中被发现，它们被
统称为辣椒素类物质。现在一些研究发现，它有保护心功能
的作用。李茜等[11]在研究辣椒素对心房肌的电生理作用时
发现，辣椒素能抑制心房肌钙离子内流，对心房肌具有负性
变时作用，可缩短复极化时程。同时他们[1幻在研究辣椒素对
家兔房室结细胞自发活动的电生理效应时也发现辣椒素可
抑制钙离子内流而降低家兔房室结的自发活动，从而对心肌
起到了一定的保护作用。． 。
1．6黄芪：为豆科多年生草本植物黄芪和内蒙古黄芪的根，
味甘，性温，归肺脾经。化学成分包括黄芪多糖、黄苠皂苷，葡
萄糖醛酸、多种氨基酸和叶酸等。黄芪能增强心功能。齐书英
等[1胡用全细胞钳制技术观察ip黄芪溶液对家兔急性心肌梗
死后心肌细胞Ica—L的影响。结果表明黄芪能使急性心肌梗
死家兔心室肌细胞下降的钙电流密度增加，左移的稳态失活
曲线右移，延迟的钙通道失活后再恢复速度加快，说明黄芪
对急性心肌梗死家兔心肌细胞的电生理学异常有部分改变
作用，同时也发现它对家兔正常心室肌细胞的L型钙通道
无明显影响。在研究黄芪皂苷对大鼠离体工作心肌的肌力作
用中又表明其强心作用是因为高浓度黄芪皂苷可间接抑制
钠钙交换，而对正常心肌细胞的钙通道无影响。
1．7丹参：系传统的活血化瘀中药，有抗心肌缺血作用。研
究发现[14]丹参可明显抑制正常及缺血心室肌细胞的lea—L，
并且对缺血细胞的Ica—L的抑制作用没有对正常细胞强。陈
波等【151运用全细胞钳制技术，通过观察不同浓度的丹参溶
液作用于常氧、低氧及氧反常(指缺氧一段时间后立即恢复
常氧灌流的状态)的豚鼠心室肌细胞上引起的Ica-L通道电
流相对变化，发现常氧条件下，低浓度丹参溶液对L型钙通
道作用不大，所测电流值仅稍微减小。相对来说，在低氧条件
及氧反常时低浓度丹参溶液较明显地抑制了Ica—L，说明丹
参能有效降低抵氧及氧反常时异常增高的Ica—L。特别明显
的改变发生在中等浓度的丹参溶液作用时，无论是常氧、低
氧及氧反常条件下Ica—L幅度均显著减小．而高浓度的丹参
液几乎完全阻断Ica—L，说明丹参对lea—L的抑制呈明显的
浓度依赖性。此实验也解释了Ica-L在氧反常这一病理过程
中导致心肌细胞发生钙超载的缘由。
2对钠电流的影响
万方数据
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钠电流(INa)可影响动作电位形态，它的激活导致钠离子
快速内流，心肌去极化形成动作电位的0相。心脏钠离子通道
还与早期后除极相关，并且它的异常也参与心律失常的形成。
2．1莲心碱：曹锋等C5]在采用全细胞钳制技术观察二乙酰
基莲心碱对单个心室肌细胞钠电流的影响时发现，二乙酰基
莲心碱可使INa的I—V曲线的峰值上移，但不使其偏移。提
示二乙酰基莲心碱在不同膜电位水平对INa有均匀一致的
抑制作用。此外，从INa失活曲线中可见二乙酰基莲心碱使
钠通道失活曲线左移，表明其电压依赖性地影响通道的失活
过程，提示二乙酰基莲心碱与失活态的钠通道具有较高亲和
力[2⋯。在另一项研究中又发现二乙酰基莲心碱明显延迟钠
通道失活后的恢复时间，进一步说明该药物作用于失活态的
钠通道口“。因此，认为二乙酰基莲心碱是通过与失活态的钠
通道结合而发挥其阻滞作用。王嘉陵等n3在研究莲心碱对豚
鼠心室肌细胞动作电位及钠钙电流影响时发现，它可以抑制
钠电流，这与曹锋的研究结论相同。
2．2 氧化苦参碱：其不仅对钙通道有影响，经研究发现它对
钠通道也具有抑制作用。陈霞等C22]研究发现其对豚鼠心室
肌细胞钠电流呈剂量依赖性的抑制作用。由此可推断氧化苦
参碱是通过阻断钠通道，降低钠电流而改变心肌兴奋性传导
性和舒张期去极化速率而实现其抗心律失常作用的。
2．3缬草：为败酱科败酱属的多年生植物。近年来，文献报
道缬草提取物对由乌头碱、哇巴因及肾上腺素等诱发的心律
失常有良好的对抗作用。并延长有效不应期，推测缬草提取
物可能对INa有阻滞作用。黄峥嵘等[23]采用全细胞钳制技
术直接记录不同浓度缬草单萜氧化物对家兔单个心室肌细
胞INa的影响，发现其对INa有浓度依赖性抑制作用，使I—
V曲线的峰值上移，但形状不变，缬革单萜氧化物使INa失
活后恢复曲线右移，说明用药后钠通道失活后再激活，即复
活时间延长，提示其作用于生活态的钠通道。
2．4蝎毒：是毒性仅次于蛇毒的生物毒素，主要由非蛋白和
蛋白质组成，具有复杂的生理、药理活性。在我国的中医药上
蝎毒主要应用于治疗肿瘤、疼痛，具有抗癫痫、抗血栓、抗炎、
抗风湿等作用。此外，蝎毒还对心血管系统有一定的作用。蝎
毒的种类及成分复杂，不同的成分具有不同的通道效应。目
前大多数研究表明蝎毒有钠通道阻滞作用。张文杰等[2‘]和
杨世杰等[25]的研究表明，东亚钳蝎(Buthusmartensii
Karsch，BMK)毒素的二极提取物xI一2、xI一11，三级提取
物)(I一儿一①、)cI一11一②都可使培养的小鼠心肌快反应细胞
缩短及动作电位振幅显著减少，表明有钠通道阻滞作用。在
其他的研究中乜“，还发现BMK一9一(2)可激活心肌细胞钠通
道，延缓钠通道失活过程。蝎毒的这种作用已被用来作为工
具药研究钠通道的分子结构和功能调节。
3对钾电流的影响
在与心脏关系密切的几种通道中，K离子通道结构最简
单，但种类最多，维持心肌细胞静息膜电位的为内向整流性
钾通道，恢复动作电位到静息状态的复极电流为电压门控钾
通道，主要有Ito(瞬时外向钾电流)、Ikur(超速激活钾电
流)、Ik(延迟整流钾电流)、Ik。(内向整流钾电流)等，K离子
通道参与了心肌细胞动作电位复极化过程的几乎所有相位
的形成。
3．1 青藤碱(sinomenine)：是由防己科植物青藤根茎中提
取的生物碱，在体和离体实验证明该药具抗心律失常作用。
该药可使豚鼠离体左心房肌细胞APD延长，提示青藤碱可
能具钾通道阻滞作用[2”。黄从新等乜81研究发现，青藤碱对Ik
和Ik。均具中等度浓度依赖性阻滞作用，且使Ik。的I—V曲
线右移，提示青藤碱能作用于心肌细胞的2、3相复极期，使
APD和有效不应期延长；并能降低心肌细胞膜的静息电位。
因此可以认为青藤碱延长复极的作用可能是其抗心律失常
作用的重要机制之一。
‘
3．2蝎毒：蝎毒成分BMKTXK是一种新的长链(含61个
氨基酸残基)钾通道毒素样肽，它可通过降低Ito通道的失
活电压，浓度依赖性地抑制Ito，并使Ito的失活曲线明显左
移，且可减慢Ito从失活状态的恢复过程D“。在接近生理条
件下，BMKTXK对心房肌细胞Ito抑制作用的非频率依赖
性有助于在频率变化情况下保持心肌细胞APD一致，避免
了大多数I类抗心律失常药的负性频率依赖性作用。
3．3莲心碱：莲心碱不仅对钙和钠通道有影响，研究发现它
对钾通道也有作用。杨艳等[30]在研究甲基莲心碱对豚鼠心
肌及猪冠状动脉平滑肌细胞钾通道的影响时发现，甲基莲心
碱可使两者细胞膜上的钾通道开放概率降低，且对心肌细胞
钾通道的作用更强。
4结语
目前对中药在心肌细胞离子通道的研究重点集中在钙
通道上，而在钠、钾电流方面还需要做更深层的研究探讨，这
两类离子电流也是影响心肌细胞电生理的重要电流。这3种
通道间是相互影响的，一种通道的改变势必影响到其他一种
或两种通道的变化，因此在以后的研究中应该在讨论一种通
道变化时更加兼顾其他离子通道的改变。全面阐述中药单体
成分对心肌细胞作用的离子机制，对于中药在抗心律失常中
的应用及以此为基础的新的抗心律失常药物的开发上均有
较大的实际意义和指导作用。
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(华中科技大学生命科学与技术学院，湖北武汉430074)
摘要：刺山柑是一种山柑属植物，在多个国家药用。传统用作驱虫药、泥敖剂、利尿剂、通便剂、止痛剂和滋补剂。
在我国新疆、西藏地区被广泛用于治疗痛风、类风湿性关节炎等。现代研究发现该植物含有挥发油、芥子油苷类、生
物碱、萜类、黄酮类等多种成分，具有保肝、抗炎、抗病毒、抗氧化、免疫调节、降血糖、降血脂等多种生物活性。现对
该植物化学成分和研究进展进行综述，以利于该植物的研究、开发与利用。
关键词：刺山柑，芥子油苷；保肝活性；抗氧化活性
中图分类号：R282．71 文献标识码：A
’
文章编号：0253—2670(2007)03—0463一05
收稿日期：2006—05—20
作者简介：敖明章(1965一)，男，湖北襄樊人，副教授，硕士，博士在读，主要从事中药现代化及中药生物技术方面研究与开发。
Tel：(027)62080719E—mail：amz25@163．corn
*通讯作者余龙江TelI(027)87792265E—mail：yulongjiang@hust．edu．cn
万方数据
中药在心肌细胞离子通道方面的研究进展
作者： 李涵怡， 成建华， LI Han-yi， CHENG Jian-hua
作者单位： 同济大学基础医学院,药理学教研室,上海,200092
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2007,38(3)
被引用次数： 3次

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