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Effects of Liensinine on Action Potentials and I_(Na), I_(Ca-L) in Guinea Pig Ventricular Myocytes

莲心碱对豚鼠心室肌细胞动作电位及钠与钙电流的影响



全 文 :  表 4 心肌肽素对离体大鼠心肌MDA含量的影响
( n= 10, x-±s)
组别 剂量
(Lg/mL)
心肌M DA ( nmo l/ 100 mg . pro)
前 壁 后 壁
假手术 — 84. 3±5. 5 77. 3±4. 6
缺血-再灌流 — 161±14. 0△△△ 90. 0±3. 1△△△
缺血-再灌流+ 心肌肽素 10 112±7. 7* * * 88. 2±4. 0*
50 94. 7±4. 0* * * 90. 1±5. 1*
100 83. 8±5. 3* * * 84. 4±4. 9*
缺血-再灌流+ 维拉帕米 1 89. 3±3. 6* * * 81. 4±3. 5* * *
  与假手术组比较:△△△P< 0. 01
与缺血-再灌流组比较: * P> 0. 05 * * * P< 0. 01
 图 2 心肌肽素剂量与离体大鼠左室前壁心肌
MDA含量的关系
果发现损伤组心脏室颤发生率较假手术组显著提
高,同时, 心肌酶活性及 MDA 含量也发生显著改
变。
动物药是中药的一个重要组成部分[ 8] , 利用生
化技术提取脏器中有效成分, 应用于临床治疗已有
报道[ 9]。心肌肽素为从乳猪心脏中提取的活性多肽,
我们发现其对离体心脏缺血-再灌流损伤导致的室
颤有明显的预防作用。在缺血-再灌流后心肌脂质过
氧化反应加强, MDA 含量增加, 心肌肽素可剂量依
赖性地降低MDA 含量,减轻自由基损伤。损伤组心
肌出现变性、坏死, 使膜功能受损, 细胞内 CPK 外
逸,致心肌 CPK 活性显著下降 [ 10] , 心肌肽素可显著
提高心肌 CPK 活性,提示其可减轻心肌损伤。心肌
缺血后细胞内无氧代谢加强, 诱导产生 LDH 增
加[ 10] ,心肌肽素能剂量依赖性地降低心肌前壁 LDH
活性,改善缺血-再灌流心肌能量代谢。心肌 MDA、
CPK 及 LDH 的变化均以缺血部位心肌为甚, 提示
缺血损伤是缺血-再灌流损伤的基础。钙拮抗剂预防
性给药对缺血-再灌流损伤也有明显的保护作用。
上述结果提示心肌肽素对大鼠缺血-再灌流损
伤离体心脏有保护作用, 可能与其降低心肌 MDA
含量及 LDH 活性,提高 CPK 活性有关。至于其与
细胞内Ca2+ 的关系等,将另文报道。
参 考 文 献
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2 Hammerman C, et al . Clin Perin atol, 1998, 25( 3) : 757
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7 Yosh izumi M , et al . S cand C ardiovasc J , 1998, 32( 3) : 167
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( 1999-05-18 收稿)
莲心碱对豚鼠心室肌细胞动作电位及钠与钙电流的影响△
同济医科大学药理教研室(武汉 430030)  王嘉陵X 农 艺 姚伟星 江明性
摘 要 为探讨莲心碱( liensinine, L ien)对心肌离子流的影响及抗心律失常作用机制。采用全细胞膜片钳技
术, 记录了 L ien 对单个豚鼠心肌细胞动作电位( AP )及纳电流( INa)与 L -型钙电流 ( ICa-L )的影响。Lien 3~30
Lmo l/ L 可剂量依赖性地降低 AP 幅度( APA )、静息电位( RP ) , 延长 AP 时程。L ien 10, 30 Lmol/ L 分别使 INa
及 ICa-L从给药前的( 8. 6±2. 3) nA 和( 758±177) pA 降至( 5. 4±1. 7)、( 2. 2±1. 6) nA 和( 335±122)、( 137±
100) pA。L ine 10 Lmo l/ L 抑制 INa和 ICa-L的 I-V 曲线并使后者的峰值电流电位略右移。结果表明 L ien 有钠、
L -型钙通道阻滞作用, 这些可部分解释其抗心律失常作用机制。
关键词 莲心碱 心室肌细胞 膜片钳技术 L-型钙电流 钠电流
Effects of Liensinine on Action Potentials and INa, ICa-L in Guinea Pig Ventricular Myocytes
·193·中草药 Chinese T radit ion al and Herbal Dr ugs 2000年第 31卷第 3期
X Address : Wan g J ial ing, Dep artment of Ph arm acology, T ongji University of Medical Sciences , Wuhan.王嘉陵 男,博士,留美博士后,教授,硕士导师,中国药理学会全国药理学教学与科普专业委员会委员,武汉市药理学会理事。承担国家及省部级等课题多项,负责 4项,参与 3项,鉴定成果 4项,获教育部及省科技进步奖 3项,获发明专利 3项。发表科研论文 50余篇,参编著作 2部。主要从事心血管药理及植化研究。
△ 卫生部科研基金资助及武汉市科委重点项目基金
Depart ment o f Pharm aco lo gy , Tongji Univer sity o f Medica l Sciences ( Wuhan 430030) Wang Jialing, Nong Yi, Yao
Weix ing and Jiang M ingx ing
Abstract  T he ef fects of liensinine ( L ien) on the act ion potent ials ( AP) and ionic currents and the
mechanism o f it s ant iarrhythmic action w ere evaluated. Using whole cel l recor ding patch clamp technique,
the AP, sodium channel current ( INa ) , and L-type calcium channel current ( ICa-L) w ere studied in guinea
pig ventricular myocytes. L ien 3~30 Lmo l/ L w as show n to reduce dose-dependent ly the AP amplitude
( APA) , rest ing potent ial ( RP) and pro long the AP duration. L ien 10 and 30 Lmol/ L decr eased INaandCa-L
respect iv ely f rom ( 8. 6±2. 3) nA and ( 758±177) pA of the contr ol lev el to ( 5. 4±1. 7) , ( 2. 2±1. 6) nA
and ( 335±122) , ( 137±101) pA . In addition, Lien 10 Lmo l/ L could inhibit the I~V curves of INa and ICa-L
and slight ly shift the maximum current potent ial of the lat ter to the right . T he results demonstr ated that
L ien could inhibit sodium and calcium channel currents, which may part ially explain the mechanism o f it s
extensive ant iarrhythmic act ions.
Key words  liensinine ventricular myocy tes whole cell r ecording patch clamp L-type calcium
channel current sodium channel current
  莲心碱( liensinine, L ien)系从中药莲子心中提
取纯化的一种活性单体生物碱, 属双苄基异喹啉
类[ 1, 2]。Lien 抗多种实验性心律失常,降低快反应动
作电位( act ion potent ial , AP) 的 AP 幅度( act ion
po tent ial amplitude, APA )、零相最大上升速率
( max imum velocity of O phase depo larizat ion,
Vmax )和静息电位( rest ing po tent ial , RP) , 延长动作
电位时程( act ion potent ial durat ion, APD) ,也降低
慢反应动作电位的 APA、Vmax , 延长 APD及窦房结
周长( sinus cycle leng th, SCL) ,阻滞犬浦肯野纤维
慢内向电流 [ 3] , 其抗心律失常作用机制可能与阻滞
Na
+
, Ca
2+
, K
+的跨膜转运有关。Lien 还可抗心肌缺
血[ 4]、抑制和逆转血管平滑肌增殖[ 5] ,后两作用可能
也与阻滞 Ca2+ 有关。常规电生理法难以精确确认
Lien 对 Na+和 Ca2+电流的阻滞作用,笔者采用全细
胞膜片钳技术, 研究了 Lien 对单个心肌细胞 AP 和
INa、ICa-L电流的影响, 旨在进一步确证其作用, 从细
胞通道水平探讨它的抗心律失常作用机制。
1 材料与方法
1. 1 药品:莲心碱( liensinine, L ien)由本教研室植
化组提供,经 HPLC 归一化法证实,含量> 95% ,理
化及波谱常数与文献相符 [ 1, 2]。河豚毒素( TT X)为
青岛海洋研究所产品;维拉帕米( verapam il, Ver)
为 KnollAG 公司产品; 牛磺酸( taurine)为 Fluka 公
司产品;胶原酶 I 型( collag enas type I)、蛋白酶 E、
HEPES 及奎尼丁( quinidine, Qui)均为 Sigma 公司
产品。其他试剂均为国产分析纯。
1. 2 溶液: 台氏液 ( mmol/ L ) : NaCl 135, M gCl2
1. 0, KCl 5. 4, CaCl 2 1. 8, NaH 2PO 4 0. 33, HEPES
10, NaOH 液调节 pH至 7. 2。无钙液及 0. 2 mmol /
L 钙液: 前者去掉台氏液中的 CaCl2, 后者将台氏液
中的 CaCl2降至 0. 2 mmol/ L。KB 液: KCl 30,谷氨
酸 50, KOH 85, KH2PO 4 30, MgSO4 3. 0, 牛磺酸
20, HEPES 10, 葡萄糖 10, EGTA 0. 5, 用 KOH 液
调节 pH至 7. 4;以上液体均通入纯氧。记录全细胞
动作电位及钠电流电极内液: KCl 120, NaCl 10,
CaCl2 1. 0, M g-ATP 5. 0, EDTA 11, HEPES 10, 用
KOH 调节 pH 至 7. 3。钙电流电极内液: CsCl 120,
NaCl 1. 0, CaCl2 1. 0, M g-ATP 5. 0, EGT A 11,
HEPES 10, CsOH 调节 pH 至 7. 3。
1. 3 心室肌细胞分离: 豚鼠 ( 246±28) g, 雌雄兼
用,由同济医科大学实验动物学部提供。戊巴比妥纳
30~35 mg / kg, ip麻醉, 气管插管, 施以人工呼吸;
开胸,主动脉插管,取出心脏;参照文献[ 6]法, 依次用
0. 2 mmo l/ L 钙台氏液( 2 min)、无钙液( 3 min)、含
胶原酶 I 0. 33、蛋白酶 E 0. 25和牛血清白蛋白 0. 25
g / L 的无钙液( 5 min)进行 Langendor ff 灌流(液温
36. 5 ℃, 灌流压 70 Pa) , 最后用 KB液冲洗 2 min;
剪取心室, 剪碎,稍加吹打, 过筛网,滤除块状的组
织, KB 液中轻轻振荡, 每5~10 m in倒出上清液, 如
此3~5次, 得杆状、横纹清晰的心室肌细胞。于 4℃
~6℃冰箱中存放备用。临实验前,吸取少许富含细
胞的 KB悬液于灌流槽中( 2 mL) ,静置 5~10 min,
待细胞沉底附壁后,用氧饱和的台氏液进行表面灌
流 5~10 m in,流速 2~4 mL/ min。
1. 4 全细胞记录: 玻璃毛坯(日本产硝子管或 GG-
17,中国科学院上海脑生理所) ,微电极拉制仪( Nar-
ishige PP-83 型)上分二次拉制成尖端内径 1. 5~2
Lm, 外径 2. 5~3. 5 Lm 的电极, 再经抛光仪 ( Nar-
ishige M F-83型)热抛光( heat-polish)后使用。临用
·194· 中草药 Chinese T radit ion al and Herbal Dr ugs 2000年第 31卷第 3期
时冲入电极内液,电阻为 2~3 M 8。细胞膜电流记
录系统包括: EPC-9 型( HEKA elektronnik GmgH)
全自动膜片钳放大器、计算机( IBM -586)及软件操
作系统( Pulse+ pulsefit )。待各系统进入正常工作
状态后, 小心调节三维液压式微操纵仪( N ar ishig e
MO-303) , 使电极尖端与细胞膜表现接触, 联通管
侧口对电极内施加负压, 以形成京欧封接( gig a-
seal) ;稍待稳定后, 吸破细胞膜,适当调节电容和串
联电阻补偿后,调用预先设置的实验参数, 电压钳方
式下进行全细胞离子流记录, 电流钳方式下作单细
胞动作电位记录。实验在 23 ℃~25 ℃进行。
1. 5 数据处理:调用有关程序及储存的原始实验记
录,测量、分析、作图、打印出结果;结果均以 x-±s表
示,采用 t检验进行统计学分析。
2 结果
2. 1 Lien对单个心肌细胞A P 的影响: 采用标准全
细胞记录, 电流钳制模式, 给予 3 ms, 0. 5 Hz, 700
pA~1 nA 的内向电流刺激,引出 AP;细胞外液中累
积给药, 每次间隔 5~6min。Lien 3~30 Lmo l/ L 可
剂量依赖性地降低 APA 和- RP(少负) , 延长 APD
(见图1、表 1) ,提示对钠、钙、钾电流有抑制作用。
A-对照组 B-Lien 10 Lmol/ L C-Lien 30 Lmol/ L
图 1 Lien 对离体豚鼠单个心室肌细胞动作电位的影响
  表 1 Lien对单个豚鼠心室肌细胞动作电位影响
的浓度-效应关系( x-±s, n= 5)
组别
 
剂量
( Lm ol / L)
RP
( mV )
APA
( mV)
ADP50
( m s)
ADP50
( ms )
对照 - 72±5 121±9 180±14 218±21
Lien 3 69±5 117±8 198±12 238±15
10 64±6* 113±9* 209±16* 254±17*
30 59±6* * 97±11* * 225±15* * 278±19* *
  RP-静息电位; APA-动作电位幅度; APD50或 ADP90-50%或
90%动作电位时程;与对照水平比较: * P< 0. 05 * * P < 0. 01
2. 2 Lien 对 INa的影响: 当保持电位 ( holding po-
tent ial , V h )为- 80 mV , 去极从- 70 mV 至+ 30
mV, 持续时间 25 ms, 刺激频率 0. 3 Hz 时, 可记录
到尖锐向下(内向)、快速失活、幅度很大的电流, 即
为钠电流 ( fast sodium inw ard current , INa ) , 加入
T T X 2 Lmol/ L , 4~6 m in可抑制该电流, 10 Lmol/
L 可消除该电流;该电流也能被 Qui 100 Lmol/ L 所
强烈抑制。Lien 10, 30 Lmo l/ L 使 INa从给药前的
( 8. 6±2. 3) nA 分别降至( 5. 4±1. 7)和( 2. 2±1. 6)
nA ( n= 4, P< 0. 05) ; L ien 10 Lmol/ L 使电流-电压
( I-V )曲线上移(见图 1) , 使峰值电流(去极至- 30
mV)下降 33% ,但并不影响峰值电流电位。
图 2 Lien 10 Lmol/L 对单个豚鼠心室肌细胞钠电流
( INa) -电压关系曲线的影响( x-±s, n= 6)
2. 3 Lien对 ICa的影响: V h为- 40 mV 去极化从-
30 mV 至+ 40 mV, 持续时间 150 ms,频率 0. 3 Hz
时,可记录到一缓慢失活的内向钙电流。细胞外液中
给药, T T X 10 Lmo l/ L 对该电流无明显抑制, 但可
为 Ver 10 Lmol/ L 所取 消, 0. 1 mmol / L Ca2+ ,
BayK8644所增大。Lien 10, 30 Lmol/ L 使 ICa-L从给
药前的( 758±177) pA 分别降至( 335±122)和( 137
±100) pA( n= 5, P< 0. 05)。由给予 Lien 10 Lmol/
L ( 6~8 m in)后所制作的 I-V 关系曲线可见, L ien
使 I-V 曲线上移, L ien 10 Lmol/ L 使峰值电流(去极
至 0 mV)下降 58% ,并使峰值电流电位略向正电位
方向移动(见图 3)。
3 讨论
为防止 Run-down 现象的发生,本文数据均取
自给药后 10 min 内的结果, 在此时间内各电流衰减
并不严重,在本实验条件下,经典离子通道阻滞剂也
大多在 5~8 min 显效, 可见取自 10 min 内的数据
较合理。另外, 我们在电极内液中加入了高浓度的
EDTA ( 10 mmol / L )和 AT P( 5 mmol/ L ) ,基本可保
证电流在 20 min 内衰减不足 10%。为减少实验记
录的失真,以利有效的电容补偿,实验中特别注意选
用中等大小的豚鼠心室肌细胞, 其膜电容在 80~
·195·中草药 Chinese T radit ion al and Herbal Dr ugs 2000年第 31卷第 3期
图 3 Lien 10 Lmol/ L对单个豚鼠心室肌细胞 L型钙电
流( ICa-L) -电压关系曲线的影响( x-±s, n= 7)
160 pF, 此与文献值相似。在本实验条件下,记录到
的钙电流,基本可保证是较纯净的L 型钙电流, Lien
10 Lmol/ L 对 ICa-L的抑制大于 50% , 这与文献[ 7]认
为其抗钙作用较强相符。Lien使 L 型钙电流的峰值
电流电位略向正电位方向移动, 提示其可能影响通
道动力学特性。
  本研究表明 Lien剂量依赖性地降低- RP(少
负) , 延长 APD 50和 APD90 ,提示其有阻滞 K + 电流作
用。这与我们在大鼠心肌细胞所获Lien 抑制稳态外
向 K +电流及延迟整流钾电流( Ik ) (待发表资料)的
结果相吻合。Lien还抑制 INa电流,表明其有阻钠作
用,这与文献[ 8]结果相符。
Lien 广泛的抗心律失常作用机制与阻滞多种
离子通道有关, 主要为钙、钠通道电流。至于它应归
属何类抗心律失常药,则需通道动力学及希氏束电
图实验结果加以补充,目前看似难明确定为 Ia 类。
参 考 文 献
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6 Is enberg G, et al . Pf leugers Arch , 1982, ( 6) : 396
7 潘竞生,等 . 北京医科大学学报, 1989, 21: 40
8 王嘉陵,等 . 中国药理学与毒理学杂志, 1994, 8( 1) : 461
( 1999-05-13 收稿)
黄芩茎叶总黄酮调血脂作用研究△
承德医学院中药研究所( 067000)  佟继铭* 刘玉玲 符景春
摘 要 黄芩茎叶总黄酮(以下简称总黄酮)是黄芩茎叶的主要有效部位。动物实验结果证明, 在给大鼠喂以
高脂饲料的同时 po 总黄酮能明显抑制血清总胆固醇( TC)、甘油三酯( T G )和低密度脂蛋白( LDL -C)的升高。
对已经形成高脂血症的大鼠,也能明显降低血清 T C、TG、LDL-C 的水平及动脉粥样硬化指数( A I, A I= T C-
HDL-C/ HDL-C)。提示总黄酮对大鼠实验性高脂血症有显著的预防和治疗作用。
关键词 黄芩茎叶 总黄酮 高脂血症 调血脂
Studies on the Blood Lipid Regulating Effects of the Total Flavonoid from
Baikal Skullcap ( Scutellaria baicalensis) Stem and Leaf
Institute of Chinese Mat eria M edica , Chengde Medical Colleg e ( Chengde 067000) Tong Jim ing, L iu Yuling and Fu
Jingchun
Abstract  Blood lipid r egulat ing effects of the total flavonoid ( TF) f rom the stem and leaf o f S cutel-
lar ia baicalensis Georg i w er e studied. Experimental results show ed that T F could obviously inhibit the ele-
vat ion of serum total cholestero l ( T C) . T rigly ceride ( T G) and LDL-C in rats fed w ith high fatty diet . TF
also obviously lowered the lev els of TC, T G, LDL-C and atherosclerot ic index ( AI) ( TC- HDL-C/ HDL-
C) of hyperlipidemic rats. These results suggested that T F had signif icant prevent ive and therapeut ic ef-
fects on experimental hyperlipidemic rats.
Key words  stem and leaf of Scutel laria baicalensis Georg i total flavono id ( TF) hyperlipidem ia 
regulat ion ef fect of blood l ipid
  * Addr ess : Dong Jiming , Ins titute of Chinese Materia Med ica, Ch engde M edical Col leg e, Chengde
佟继铭 大学本科,教授,硕士生导师,承德医学院中药研究所(暨河北省中药研究与开发重点实验室)药理毒理研究室主任。主要研究方
向是中药资源开发和中药新药研究。其中“黄芩茎叶总黄酮的药化及其对心血管系统药理作用研究”获承德市科委科技进步一等奖,河北省科
技进步三等奖(第二位)。另获承德市科技进步二等奖 1项及承德市科技进步三等奖 1项。
△ 卫生部资助项目
·196· 中草药 Chinese T radit ion al and Herbal Dr ugs 2000年第 31卷第 3期