关白附总碱盐抗大鼠房颤作用
2011-06-09汤依群尹月淼汪旻晖于雪莉
汤依群 尹月淼 黄 潞 汪旻晖 于雪莉 徐 静
(中国药科大学临床药学教研室,江苏 南京 210009)
心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床上最为常见的快速性心律失常,可引起血流动力学发生改变和脑栓塞等严重并发症,AF已成为心律失常领域的研究热点。
关白附为中药毛莨科黄花乌头Aconitum coreanum(Levl,) Rapaics的块根,主治心痛血痹,具有祛风,燥湿,化痰,止痛作用[1,2],化学成分主要有关附庚素 (Guanfu base G,GFG),关附甲素 (Guanfu base A,GFA),关附壬素 (Guanfu base I,GFI) 等,其中关附甲素为首次发现的全新结构类型的安全、有效的广谱抗心律失常一类新药,已获得国家新药证书和生产批文。我们以关白附总生物碱提取物为有效部位,控制总生物碱含量达50%以上,在国家新药创制重大专项基金支持下,进行抗房颤口服制剂的开发。
本实验选用尾静脉注射乙酰胆碱-氯化钙混合液制备大鼠心房颤动模型[3],结合western-blot实验,观察关白附总碱盐抗房颤作用。
1 材料与方法
受试药:关白附总碱盐,编号2010-0505,(GFI 2.7%,GFA 82.9%),中国药科大学刘静涵教授提供,乙酰胆碱,决奈达隆,纯品,Sigma;其余试剂市售,分析纯。
1.1 实验动物和分组
雄性SD大鼠,购自上海西普尔-必凯实验动物中心,合格证号SCXK(沪)2008-0016。随机分组,实验设正常,造模,治疗组。 正常组大鼠10只,iv 生理盐水7d。其余大鼠10%水合氯醛麻醉,尾静脉注射ACh-CaCl2混合液(0.1gCaCl2+6.6μgACh/10mLH2O,0.1mL/100g),每天一次,第四天,随机分成①模型组、②关白附总碱盐口服低剂量(5mg/kg)、③中剂量(15mg/kg)、④高剂量(45mg/kg)和决奈达隆组(1mg/kg,ip)。药物治疗3d。
1.2 AF 持续时间测定与ECG 参数的测量
大鼠麻醉,在ECGⅡ监测下静脉注射Ach-CaCl2诱发房颤,对照组大鼠麻醉后注射生理盐水,以出现房颤f波及P波消失为典型房颤心电图,以恢复窦性心律及f波消失,P波出现为房颤终止。计算大鼠造模后房颤持续时间。于实验第1天,第4天和第7天造模完成30min后记录II导联心电图,计算QTc。
1.3 大鼠心房肌有效不应期测定
如文献[4]描述,每组取8只大鼠在实验第8天进行ERP测定。
1.4 Western-blot 法测定大鼠心房组织缝隙连接蛋白Cx40的表达
造模结束后,取大鼠心房,加入RIPA裂解液(Biouniquer),剪碎匀浆离心后提取总蛋白。Bradford法定量。样品经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,转膜,封闭,4 ℃孵育一抗过夜 (兔抗Cx40一抗,美国Santa Cruz 公司;鼠抗GAPDH一抗,Bioworld公司) 。
TBST洗膜,二抗室温摇床孵育 (HRP标记山羊抗兔二抗Biouniquer公司;HRP标记山羊抗小鼠二抗,北京原平皓生物)。HRP-ECL法显色(ECL化学发光试剂盒,Biouniquer 公司),X线胶片感光,扫描,Quantity One 4.6.2 凝胶图像分析软件分析,以目的蛋白与GAPDH灰度值的比值计算目的蛋白的表达水平,重复三次。
1.5 统计学处理
采用SPSS 12.0统计分析软件,数据以均数±标准差(±s)表示,t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
表2 关白附 (关1)对大鼠QTc的影响( ±s,n=6)
表2 关白附 (关1)对大鼠QTc的影响( ±s,n=6)
注:*P<0.05,**P<0.01 vs给药前后;##P<0.01 vs 造模第一天。
QTc D1前 D1后 D4前 D4后 D7前 D7后model 0.178±0.004 0.172±0.004 0.172±0.004 0.17±0.004*## 0.161±0.006## 0.157±0.005*##关1低 0.168±0.007 0.165±0.007 0.192±0.009## 0.187±0.009**## 0.198±0.009## 0.186±0.008**##关1中 0.183±0.009 0.174±0.007 0.196±0.006## 0.189±0.008*## 0.204±0.007## 0.184±0.01*##关1高 0.168±0.003 0.168±0.011 0.193±0.01# 0.178±0.006* 0.211±0.019# 0.193±0.005#决奈 0.172±0.006 0.171±0.004 0.198±0.006## 0.193±0.006## 0.215±0.007## 0.204±0.006*##
2 实验结果
2.1 大鼠尾静脉注射药液(CaCl210 mg/mL,ACh 66μg/mL),诱导出典型大鼠房颤心电图:P波消失,f波出现,R-R间期不等,可自行恢复窦性心率。连续造模7d,大鼠房颤持续时间逐渐延长,心房ERP缩短。关白治疗组,房颤持续时间缩短,ERP延长至正常水平,见图1、图2和表1。
图1 正常和房颤大鼠II导联心电图
表1 关白附2010至0505(关白1)对房颤大鼠左心房ERP(ms)的影响(±s,n=6)
表1 关白附2010至0505(关白1)对房颤大鼠左心房ERP(ms)的影响(±s,n=6)
*P<0.05,**P<0.01,与正常组比较;# P<0.05,##P<0.01,与模型组比较
组别 正常 模型 关白1低 关白1中 关白1高 决奈ERP 77.4±5.3 65.3±3.6**78.8±2.7##80.8±2.3##81±5.3##76.3±2.9##
图2 关白附总碱盐对大鼠房颤时间的影响(±s,n=6)
2.2 关白附对房颤大鼠复极参数QTc和左心房ERP的影响
实验结果见表2。大鼠造模7d,左心房ERP缩短,提示电重构形成,关白附治疗后,心房ERP有效延长,心室复极参数回复到正常水平。
2.3 房颤大鼠心房组织Cx40蛋白表达的变化
与正常组相比,模型大鼠心房肌中Cx40含量下降(P<0.01),关白附治疗组,能有效保护Cx40蛋白表达,维持心房电信号同步。Western 原始图和表达结果如图3所示。
图3 关白附保护心房Cx40蛋白表达
3 讨 论
AF疾病发生发展中存在“房颤致房颤”(AF begets AF)现象[5],即房颤持续慢性存在,能够引起心房结构重构和电重构,形成房颤基质。实验研究显示,心房持续性颤动,可引起心房体积增大、心房纤维化等结构改变。电重构主要表现为心房有效不应期(atrial effective refractory period,AERP)缩短和不应期频率适应性降低。心房发生电重构后,可促使AF发作频率增多、发作时间延长,甚至不能自行转复。目前认为,异位兴奋灶只是AF发生的触发机制,而AF得以维持,有赖于心房电和结构重构的基质即房颤基质[6]。AF电重构成为人们研究的热点,本实验以左心房ERP值作为电重构功能性指标,观察关白附抑制房颤引起的电重构作用。
心电图参数中,QT间期反映心室肌复极过程。QT间期受心率影响较大,心率加快,QT间期缩短。校正QT间期,即QTc,可消除心率引起的QT间期变化,被认为是衡量心室复极过程较可靠指标。本实验结果显示,持续房颤刺激,模型组大鼠心室复极加快,QTc缩短。提示房颤模型大鼠,心室电生理特性适应性改变。QT过度缩短,即SQT综合症,可诱发室性心律失常,是危险的心律失常发生征兆。关白附治疗后,可有效延长模型大鼠QTc,恢复心室电生理特性。
细胞间缝隙连接(gap junction,GJ)作为细胞间的一种特殊通道介导着细胞间电和化学信号的传递,在维持电和机械偶联,以及确保心肌协调收缩方面起着重要作用[7]。缝隙连接蛋白40(connexin40,Cx40)主要分布在心房肌,是心房电激动传导的关键蛋白,Cx40表达和功能的改变,有助于维持局部微折返,导致持续性AF[7]。实验结果提示,关白附可有效提高房颤引起的Cx40表达下调,回复心房电传导功能。
决奈达隆2009年FDA批准上市,用于预防心房颤动或恢复窦性心率,预防室性心动过速和心室颤动[8,9]。 本实验结果显示,关白附治疗房颤作用与决奈达隆接近,本课题组药动学研究显示,关白附口服片生物利用度大于80%(数据待发表),而决奈口服生物利用度仅15%,提示关白附口服制剂在抗房颤作用上具有广阔的应用前景,值得进一步深入研究。
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