石菖蒲远志散对家兔心房正性肌力作用的机制研究

崔昊震 赵 然 王彦杰 崔 妍

吉林延边大学中医学院 临床基础教研室，吉林 延吉 133002

石菖蒲远志散源自朝医经典医著《东医四象新编》，为治疗“太阴人中风”之常用方剂。全方主要由石菖蒲(Acorus gramineus Soland)和远志(Polygala tenuifolia Willd)两味药物组成，具有醒肺调气，化痰开窍之功效［1］。心脏作为全身最重要的泵血器官，其正性肌力的变化主要与细胞膜内的Ca2+浓度密切相关。影响Ca2+浓度变化的因素很多，其中细胞膜上的β－AR及LTCC是最主要途径。β－AR通过G蛋白激活腺苷酸环化酶，增加细胞内cAMP浓度，从而增强心肌收缩力［2］。而LTCC则是心肌细胞膜上Ca2+流入的最主要通道，流入的 Ca2+通过“扳机样”作用，激活肌浆网活性，促使其释放大量的 Ca2+引起心肌收缩力增强［3］。目前，国内外对石菖蒲、远志等药物在心脏的具体作用机制尚无研究报道。因此，本实验采用家兔离体搏动心房灌流模型，观察石菖蒲远志散对心房正性肌力的影响，并探讨其具体作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

1.1.1 实验动物 大白耳家兔，体重1.8～2.2 kg，雄性，由延边大学实验动物中心提供。

1.1.2 药品与试剂

石菖蒲远志散的制备 将药物按1:1的比例称重后，分3次煎煮，每次分别加入10倍、8倍、6倍量的水，煎煮时间分别为2 h、1.5 h、0.5h，将3次滤液混匀，用旋转蒸发仪进行浓缩。烘干后，最终获得深褐色粉末状药物，并储存于－20℃冰箱内待用。

β－AR阻断剂普萘洛尔 (propranolol)和LTCC阻断剂硝苯地平(nifedipine)，均购自Sigma公司;HEPES缓冲液(pH 7.4)，其组成如下 (mmol· L－1):NaC1 118，KC1 4.7，CaC12 2.5，MgC1，1.2，NaHCO3 25，葡萄糖 10，HEPES 10，牛血清白蛋白0.1%(Sigma公司)。

1.1.3 仪器 YPJ01型压力换能器 (成都仪器厂);RM6240C生物记录系统 (成都仪器厂);DFM－96型Gamma计数器 (合肥众成机电技术公司);TDL－5000B型低温离心机 (上海安亭科学仪器厂);cAMP分泌量用cAMP检测试剂盒测定 (BioVison，K371－100)。

1.2 实验方法

1.2.1 心房灌流装置 该装置由外径为4 mm的透明聚乙烯套管制作而成，其内部埋藏两根细管和一根用于电刺激的白金电极，套管下方可悬挂剥离的心房组织。实验所需的缓冲液可通过其中的一根细管进行灌流，而另一根则与压力感受器相连，用于测定心房搏动压的变化。心房搏出量由心房舒缩时透明套管水柱的变化，并经过换算而测得;cAMP分泌量的变化可用收集的心房灌流液 (每2 min1次)测定。

1.2.2 手术操作过程 先用乌拉坦 (20 mg·Kg－1)麻醉家兔，并迅速开胸，摘取心脏，剥离左心房组织，最后固定在Cho等［4］研制的心房灌流装置上，同时给予适宜的电刺激 (0.3 ms，30～40 V)维持心房搏动，并用氧 (95%O2+5%CO2)饱和的HEPES缓冲液对心房进行持续灌流，待心房搏动稳定后，进行实验操作。

1.2.3 实验步骤 ①待心房搏动稳定之后，经过1个对照组循环 (每12 min定为1个实验循环)处理不同剂量的石菖蒲远志散 (0.1，0.3，1 g·L－1)各2个循环。②经过3个对照组循环，处理适宜剂量的石菖蒲远志散 (0.3 g·L－1)2个循环。③经过1个对照组循环后，先处理 β－AR阻断剂普萘洛尔 (1 μmol·L－1)或LTCC阻断剂硝苯地平(5 μmol·L－1)2个循环，并在阻断剂存留的情况下，同时处理适宜剂量的石菖蒲远志散2个循环。以上实验可通过心房搏出量、搏动压及cAMP分泌量等指标的变化来分析结果。

1.2.4 统计学处理 实验数据用Prism(3.0)统计软件进行分析。结果均以±SD表示，P＜0.05为具有显著性差异。

2 实验结果

2.1 石菖蒲远志散对心房正性肌力的影响 不同剂量的石菖蒲远志散(0.1，0.3，1 g·L－1)均可浓度依赖性地增加心房正性肌力。其中石菖蒲远志散 (0.3 g·L－1)对心房正性肌力的影响达到最佳效应(表1)。

表1 不同剂量的石菖蒲远志散对家兔心房搏出量、搏动压及cAMP分泌量的影响(x±SD，n=6)

2.2 β－AR阻断剂对石菖蒲远志散正性肌力作用的影响结果见表2，普萘洛尔 (1 μmol·L－1)可阻断石菖蒲远志散煎汤液对于心房正性肌力的增强作用。

表2 β—AR阻断剂对石菖蒲远志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影响(x±SD，n=6)

2.3 LTCC阻断剂对石菖蒲远志散正性肌力作用的影响结果见表3，硝苯地平 (5 μmol·L－1)可阻断石菖蒲远志散对于心房正性肌力的增强作用。

表3 L一型Ca2+通道阻断剂对石菖蒲远志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影响(x±SD，n=6)

3 讨论

本实验结果显示，石菖蒲远志散可浓度依赖性地增加家兔心房搏出量、搏动压和环磷酸腺苷流出量。此外，石菖蒲远志散的正性肌力作用可被β－AR阻断剂普萘洛尔或LTCC阻断剂硝苯地平所阻断。此种研究结果表明，朝医石菖蒲远志散对心脏的正性肌力作用可能与心肌细胞表面的β－AR及LTCC有关。

心肌细胞膜上的β－AR在介导心脏功能时占主导地位。β－AR被激活后，通过G蛋白激活腺苷酸环化酶，进而降解三磷酸腺苷 (ATP)，增加细胞内cAMP含量。cAMP可通过其特异性蛋白激酶A的磷酸化作用，使细胞膜上的LTCC开放，增加细胞外Ca2+内流。此时心肌细胞通过Ca2+诱导的钙释放机制 (calcium－induced calcium release，CICR)，由内流的Ca2+激活肌浆网膜上的蓝尼碱受体，使其释放大量的Ca2+，引起细胞内Ca2+浓度升高，最终出现心肌收缩力的增加。本研究中发现，朝医石菖蒲远志散可增加心房正性肌力和cAMP流出量，而这种效应在阻断心肌细胞膜上的β－AR的活性或LTCC的开放的情况下出现被抑制现象。此结果暗示本方的正性肌力作用很可能与心肌细胞内的β－AR－cAMP－LTCC信号传导途径有关。另外，有报道指出，远志皂苷H对平滑肌具有兴奋作用，而对心肌却具有抑制作用［5］;石菖蒲油具有奎尼丁样作用，对心脏起到抑制作用，而其挥发性成分通过对异位节律点的抑制作用而达到抗心律失常作用［6］。此类研究结果与本实验结果虽存在分歧，而引起这种分歧的具体原因尚不清楚，可能与采用的实验动物、实验模型及实验手段等不同有关。

此外，朝医石菖蒲远志散与中医远志汤［7］方药组成基本相同。远志汤出自《圣济总录》，以治久心痛。朝医学认为本方具有醒肺调气，化痰开窍之功效，可改善太阴人“血浊气涩，肺虚过燥”之体质弱点;中医认为本方具有益肾、健脑、聪智、开窍、启闭、宁神之疗效，可达到通心窍、交心肾之目的。两方虽药味相同，功效相异，却又均能体现两药之间的合理配伍，可谓具有“异曲同工”之妙。现代药代动力学研究也表明，远志代谢产物3，4，5－三甲氧基肉桂酸与石菖蒲相混后，可加快体内吸收度，增大其吸收量，延长达峰时间，延缓消除速度，具有良好的协同作用［8］;石菖蒲脂溶性成分与远志配伍后，远志总皂苷的含量增加［9］。此类结果显示，这两种药物经合理配伍后，尽可增加其药效。

综上所述，朝医石菖蒲远志散对离体家兔心房发挥正性肌力作用，其作用机制与β－AR－cAMP－LTCC信号通路密切相关。

［1］元持常.东医四象新编［M］.延边民族医药研究所，1955年影印.

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［3］Bers DM.Cardiac excitation–contraction coupling［J］.Nature，2002，415(6868):198－205.

［4］Cho KW，Kim SH，Kim CH，Seul KH.Mechanical basis of ANP secretion in beating atria:atrial stroke volume and ECF translocation［J］.American Journal of Physiology，1995，268(5 Pt 2):1129–1136.

［5］彭文铎.远志皂苷H对离体平滑肌与心脏的作用［J］.中国药学杂志报，1999，34(4):241－243.

［6］吴启端，吴清和.石菖蒲的药理研究进展［J］.中药新药与临床药理，2006，17(6):477－480.

［7］吕景山.施今墨对药［M］.第三版.北京:人民军医出版社，2005:265－266.

［8］房敏峰，李云峰，张文娟，王亚洲，郑晓晖，王世祥.石菖蒲对远志药代动力学的影响［J］.西北大学学报，2010，40(1):85－88.

［9］韩毅丽，罗凤娟，王颖莉.石菖蒲脂溶性成分对远志总皂甙含量的影响［J］.中国中医药信息杂志，2011，18(3):67－68.