地高辛抑制豚鼠心室肌细胞Na+，K+-ATP酶和人胚肾上皮细胞系HERG钾通道电流

陈 秋，韩圣娜，张 雨，段彦彦，张莉蓉

（郑州大学基础医学院药理学教研室，河南郑州 450001）

地高辛抑制豚鼠心室肌细胞Na+，K+-ATP酶和人胚肾上皮细胞系HERG钾通道电流

陈 秋，韩圣娜，张 雨，段彦彦，张莉蓉*

（郑州大学基础医学院药理学教研室，河南郑州 450001）

*通信作者（corresponding author）:lrzhang@zzu.edu.cn

强心苷类药对Na+，K+-ATP酶的作用在低浓度时为兴奋、在高浓度时呈抑制作用［1］。应用膜片钳技术观察地高辛（Digoxin）对豚鼠心室肌细胞Na+，K+-ATP酶电流（Ip）的作用还未见报道。此外，由于很多药物的心脏不良反应是通过抑制人ether-a-go-go-related基因（HERG）编码的快速激活的延迟整流钾通道（IKr）而引起QT间期延长和尖端扭转性室速（TdP）［2］。本研究初步探讨地高辛对豚鼠心室肌细胞Ip电流和对人胚肾上皮细胞系（human embryonic kidney cell line，HEK-293）上HERG/IKr钾通道的影响及地高辛治疗心功能不全和引起心脏毒性反应的机制。

1 材料与方法

1.1 动物、细胞系、质粒来源及地高辛配制:普通级豚鼠，8～12周龄，体质量250～300 g，雌雄不拘，由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供［合格证号SCXK（鄂）2004-007］。HEK-293细胞，中国科学院上海生科院细胞资源中心。编码IKr的HERG基因的真核细胞表达载体pcgi-EGFPHERG（南京师范大学生命科学院张朝教授馈赠）。地高辛（郑州大学药学院药物化学研究所提供）溶于二甲基亚砜中配制成10 mmol/L的母液。

1.2 单个豚鼠心室肌细胞的急性分离:通过酶解获得横纹清楚、边缘光滑及耐钙的单个豚鼠心室肌细胞，室温下保存备用。

1.3 细胞培养、磷酸钙瞬时转染及加药:HEK-293细胞在含10%胎牛血清的高糖DMEM培养液中，放置于37℃，5%CO2的细胞培养箱中培养。采用磷酸钙转染方法［3］，将HERG-cDNA导入HEK-293细胞。在转染后24 h加入不同浓度的地高辛，36～48 h后记录细胞电流。

1.4 Ip电流和HERG钾电流的记录:根据文献［1－2］的电流记录方案，可分别记录到Ip电流和HERG钾电流。采用累积加药的方式分别观察不同浓度地高辛对Ip电流和HERG钾电流的影响。

2 结果

地高辛抑制离体豚鼠心室肌细胞Ip电流和HEK-293细胞上HERG钾通道的表达（表1，2），地高辛对 Ip电流和HERG钾电流的半数抑制浓度IC50值分别为25.08±5.48 μmol/L和22.69 ±4.93 nmol/L。10 nmol/L地高辛不改变HERG钾通道的动力学参数。

3 讨论

临床上地高辛治疗慢性心功能不全的有效血药浓度仅为0.64～3.20 nmol/L，其中毒血浆浓度约为3.20 nmol/L，而地高辛抑制 Na+，K+-ATP酶的 IC50值为 25.08±5.48 μmol/L，远大于中毒血药浓度。出现这种差异的原因可能是:本实验观察的是地高辛对离体的正常单个豚鼠心室肌细胞的影响，而在临床应用中是对患者整体的影响，其中，有多种因素参与，如遗传因素、神经体液因素及病理因素等。

表1 地高辛对豚鼠心室肌细胞Ip电流的影响Table 1 Effect of digoxin on Ipcurrent in guinea pig ventricular myocytes（n=8）

表2 地高辛对HERG钾电流的影响Table 2 Effect of digoxin on HERG current in HEK 293 cells（n=8）

地高辛对HERG钾通道的慢性抑制作用表明，其浓度依赖性的抑制HERG钾电流，IC50值远高于中毒剂量的血药浓度。因此，从理论上来讲，地高辛对HERG电流的抑制会造成细胞动作电位复极时程延长，心电图上表现为QT间期延长，但是目前的临床资料尚未见使用地高辛引起QT间期的延长和发生TdP的报道。综上所述，地高辛对Na+，K+-ATP酶和HERG钾通道的抑制作用较弱，可能不是其临床毒性产生的主要机制。

［1］Su SW，Wang YL，Zhang YJ.Effect of low concentration of strophanthidin on isolated guinea pig failure hearts［J］.Chin Pharmacol Bull，2003，19:167 －171.

［2］Wang L，Wible BA，Wan X，et al.Cardiac glycosides as novel inhibitors of human ether-a-go-go-related gene channel trafficking［J］.J Pharmacol Exp Ther，2007，320:525－534.

［3］Han SN，Zhang Y，Chen Q，et al.Fluconazole inhibits hERG K+channel by direct block and disruption of protein trafficking［J］.Eur J Pharmacol，2011，650:138－144.

R 331.3

A

1001-6325（2012）01-0092-02

2010－11－24

2011－04－12

河南省重点科技攻关项目（92102310225）