多沙唑嗪对映体对大鼠离体心脏心肌活力的作用

段立华，任雷鸣

(1.河北化工医药职业技术学院制药工程系医药营销教研室，河北石家庄 050026;2.河北医科大学药学院药理学教研室，河北石家庄 050026)

良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)是男性老人的常见病和多发病之一，临床上常使用α1受体阻断药进行药物治疗［1］。这些药物在治疗BPH的同时，对心血管系统的不良反应如低血压和头晕等，在一定程度上限制了该类药物的临床应用［2］。因此，开发对下尿路具有高选择性的α1受体阻断药具有重要的临床意义。本课题组曾报道了消旋多沙唑嗪(rac-doxazosin，rac-Dox)显著抑制电刺激麻醉猫腹下神经引起的尿道压升高［3］。在兔离体胸主动脉和颈动脉，左旋多沙唑嗪(S-doxazosin，S-Dox)拮抗去甲肾上腺素(NA)诱发血管收缩的pA2值显著小于右旋多沙唑嗪(R-doxazosin，RDox)和rac-Dox［4］。在兔耳动脉、肠系膜动脉和肺动脉，S-Dox拮抗NA诱发血管收缩的作用同样弱于R-Dox［5］，提示S-Dox可能成为心血管不良反应小的治疗BPH药物。但是，Dox对映体对离体心房肌和心室肌功能活动的影响未见文献报道，本研究试图探讨Dox对映体对大鼠离体右心房心率、左心房以及右心室心肌收缩力的作用，从而为开发S-Dox用于治疗BPH提供实验基础。

1 材料与方法

1.1 药品及仪器

甲磺酸S-Dox原粉、甲磺酸R-Dox原粉、甲磺酸rac-Dox原粉，均为华药集团新药研发公司合成，纯度均大于99%。BL-420E生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)。

1.2 动物及离体标本的制备

Wistar大鼠，雄性，体质量250～320 g，河北医科大学实验动物中心提供，动物许可证号605005。

Wistar大鼠 ip 给予 25% 乌拉坦 1.5 g·kg－1麻醉后，经颈动脉放血处死。迅速开胸，剪断与心脏相连大血管，取出心脏置于充氧的冷Krebs溶液中，沿房室沟剪去右心室，保留右心房(不可损伤窦房结)。在右心耳两端尖部各系一丝线，一端固定于麦氏浴槽底部，另一端连接张力换能器;施静息张力1g，并通过生物机能实验系统(BL-420E+)记录右心房自发性收缩反应［6］。麦氏浴槽内盛有10 ml Krebs溶液，持续通以95%O2+5%CO2混合气体，维持温度34.5 ～35.5℃，平衡1 h，其间每20 min 换液1次。标本平衡1 h后，开始实验。

左心房标本的制备操作基本同右心房，只是保留左心房。由于左心房没有自发性收缩，所以在平衡30 min后，电刺激(波宽 2 ms，频率 4 Hz，120 ～150%阈电压)驱动左心房肌收缩，并通过生物机能实验系统(BL-420E+)记录心肌收缩力［6］。

右心室标本的制备操作同左心房，只是沿右心室左缘将右心室剪开，用手术刀把右心室纵向一分为二，在标本上、下两端各系一丝线。其余同左心房。

1.3 心率的检测

取1.2制备的平衡处理后的右心房，分为正常对照(n=14)、S-Dox(n=14)、R-Dox(n=14)和rac-Dox(n=14)组，按累积给药法给药。正常对照、S-Dox、R-Dox和rac-Dox组分别用微量进样器将15 μl的蒸馏水和 2 mmol·L－1的 S-Dox，R-Dox和rac-Dox加入浴槽，间隔20 min，再分别加入35μl蒸馏水和 2 mmol·L－1的 S-Dox，R-Dox 和 rac-Dox，以此类推。3种药物的给药终浓度均为3，10和30 μmol·L－1。以第1次给药时的前3 s内平均心率作为药前值;每次给药后，记录药后第20分钟时前3 s内的平均心率作为药物的反应。心率变化率(%)=药后心率－药前心率/药前心率×100%。

1.4 心肌收缩力的检测

取1.2制备并平衡处理后的左心房，每组8个标本，分为正常对照、S-Dox、R-Dox和rac-Dox组，按累积给药法给药(同1.3)。

取1.2制备并平衡处理后的右心室，每组8个标本，分为正常对照、S-Dox、R-Dox和rac-Dox组，按非累积给药法给药。正常对照、S-Dox、R-Dox和rac-Dox组用微量进样器分别将15μl的蒸馏水和2 mmol·L－1的 S-Dox，R-Dox 和 rac-Dox 加入浴槽，观察20 min后反复冲洗，平衡5～7 min再分别加入50 μl的蒸馏水和 2 mmol·L－1的 S-Dox，R-Dox和rac-Dox，以此类推。3种药物的给药终浓度均为3，10 和 30 μmol·L－1。

以第1次给药时的前3 s内平均肌张力作为药前值;记录每次药后第20分钟时3 s内的平均肌张力作为药物的反应。心肌收缩力变化率(%)=药后收缩力－药前收缩力/药前收缩力×100%。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 多沙唑嗪对映体对大鼠离体右心房心率的作用

正常对照组的14个标本均未发生停搏反应。R-Dox 3 μmol·L－1处理时，2 个出现停搏，R-Dox 10 μmol·L－1时，又2 个出现停搏，R-Dox 30 μmol·L－1时，3个出现停搏。S-Dox＜30 μmol·L－1时，未诱发停搏反应;rac-Dox＜10 μmol·L－1时，未诱发停搏反应。

正常对照组在累积给蒸馏水处理时间，心率处于208±31～(211±34)min－1，无显著差异，说明实验条件对心率无影响。表1～表3结果显示，S-Dox对大鼠离体右心房心率无影响。R-Dox 3～30 μmol·L－1均显著减慢心率(P ＜0.05)，随浓度增加，抑制作用有增强趋势(各浓度之间无显著性差异)。rac-Dox 3 ～30 μmol·L－1分别使心率下降了(6.8 ±8.7)%，(15.7 ±20.8)%和(15.7 ±22.6)%。

Tab.1 Effect of S-Dox enantiomer on heart rate(HR)in isolated right atrium of rats

Tab.2 Effect of R-Dox enantiomer on heart rate in isolated right atrium of rats

Tab.3 Effect of rac-Dox enantiomer on heart rate in isolated right atrium of rats

2.2 多沙唑嗪对映体对大鼠离体左心房心肌收缩力的作用

实验期间正常对照组大鼠左心房心肌收缩力为0.32 ±0.06～(0.29 ±0.05)g，无明显差异性改变。表4～表6结果显示，S-Dox 3，10和30 μmol·L－1大鼠离体左心房的心肌收缩力显著增强(P＜0.05)，并具有浓度依赖性，S-Dox的增强百分率分别为(10.4 ± 12.7)%，(25.7 ± 14.9)% 和(50.4 ±19.7)%。相反，R-Dox和rac-Dox显著抑制左心房心肌收缩力，并具有浓度依赖关系(r=0.9743，P＜0.01);R-Dox 3，10，30 μmol·L－1对左心房收缩力的抑制百分率分别为(17.3±7.1)%，(29.2±9.7)%和(60.5 ±17.4)%;同浓度 rac-Dox 对左心房收缩力的抑制百分率分别为(17.2±8.1)%，(20.4 ±14.2)%和(45.7 ±18.4)%。

Tab.4 Effect of S-Dox enantiomer on contractile force in isolated left atrium of rats

Tab.5 Effect of R-Dox enantiomer on contractile force in isolated left atrium of rats

Tab.6 Effect of rac-Dox enantiomer on contractile force in isolated left atrium of rats

2.3 多沙唑嗪对映体对大鼠离体右心室肌收缩力的作用

表7结果显示，与正常对照组大鼠右心室收缩力相比，S-Dox 3，10 和30 μmol·L－1对大鼠右心室肌收缩力无显著性影响。R-Dox 3，10和30 μmol·L－1浓度依赖性地抑制大鼠右心室肌收缩力(r=0.9896，P ＜0.05)，抑制百分率分别为(38.1 ±16.4)%，(66.2 ±10.9)%和(87.6 ±6.2)%(P ＜0.05)(表5)。rac-Dox 3，10 和 30 μmol·L－1浓度依赖性地抑制大鼠右心室肌收缩力(r=0.9822，P ＜0.05)，抑制百分率分别为(21.1 ±8.7)%，(35.2 ±9.7)%和(70.9 ±10.2)%(P ＜0.05)。

Tab.7 Effect of doxazosin enantiomers on contractile force in isolated right ventricle preparation of rats

3 讨论

α1受体阻断药在高浓度时，可能产生不同程度的α2受体阻断作用;交感神经末梢的α2受体被阻断时，可促进末梢释放NA，导致心率加快等不良反应。本研究发现，S-Dox在浓度低于30μmol·L－1时，未诱发停搏反应;R-Dox和rac-Dox在浓度低于30μmol·L－1时，分别使28%和7%的右心房标本发生停搏反应。S-Dox 3～30 μmol·L－1对大鼠离体右心房心率无影响;R-Dox和rac-Dox各浓度均显著减慢心率。Lee等［7］曾报道，多沙唑嗪导致的心律失常与多沙唑嗪立体构型有关，与多沙唑嗪抑制结区组织L型钙电流内流有关。本研究结果与Lee等［7］的预测基本一致，提示rac-Dox对心率的不良反应与R-Dox有关，S-Dox与R-Dox的作用机制有差异。

研究结果表明，大多数哺乳动物心脏中均存在相当数量的α1受体，其中以大鼠心脏的α1受体密度最高，超出其他种属5倍以上，而人心脏α1受体的密度最低。目前已证实α1受体的三种亚型在心脏中均有表达，但它们在mRNA和蛋白表达水平上不尽相同，不同种属间亦存在明显差异［8］。心脏的α1受体激动后，通过提高心肌细胞内Ca2+浓度以及提高心肌肌原纤维对Ca2+的敏感性实现正性变力效应［9］。在离体心肌收缩力方面，本研究发现，S-Dox 3 ～30 μmol·L－1显著增强大鼠离体左心房的心肌收缩力，对大鼠右心室收缩力无显著性影响。同浓度R-Dox和rac-Dox显著抑制左心房和右心室心肌收缩力。S-Dox与R-Dox都是选择性较高的α1受体阻断剂。本研究结果提示，α1受体阻断作用与多沙唑嗪及其对映体的心脏效应无关。

孙家安等报道［10］，在小鼠离体左心房标本，R-Dox抑制心收缩力，而S-Dox增强心肌收缩力，多沙唑嗪的手性结构对其上述活性具有明显的影响。本研究结果与其报道一致，进一步证实多沙唑嗪对映体对离体心肌有显著不同的作用，这种不同的作用与其手性结构有关。王荣英等［11］报道，S-Dox和R-Dox对大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells，VSMCs)的抗增殖作用具有化学结构的立体选择性，S-Dox的抗VSMCs增殖作用明显强于R-Dox，说明多沙唑嗪及其对映体对心血管系统的作用存在立体选择性，而且该立体选择性与药物阻断α1受体的活性无关。

结合本实验可以推测，与R-Dox相比，作为治疗BPH的药物S-Dox对心脏心肌活力的不良反应明显少于R-Dox和rac-Dox，S-Dox可能成为对心脏不良反应小的治疗BPH的药物。

［1］Wilde MI，Fitton A，McTavish D.Alfuzosin.A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties，and therapeutic potential in benign prostatic hyperplasia［J］.Drugs，1993，45(3):410-429.

［2］Kirby RS，Coppinger SW，Corcoran MO，Chapple CR，Flannigan M，Milroy EJ.Prazosin in the treatment of prostatic obstruction.A placebo-controlled study［J］.Br J Urol，1987，60(2):136-142.

［3］Yang ZH，Ren LM，Wu ZJ，Fu SX，Li YS.Selective effects of alfuzosin and doxazosin with intraduodenal administration on urethral pressure of cats［J］.Acta Pharmacol Sin(中国药理学报)，1999，20(5):431-434.

［4］Niu CQ，Zhao D，Jia XM，Ren LM.α1-Adrenoceptor antagonist profile of doxazosin and its enantiomers in isolated rabbit blood vessels［J］.Chin JPharmacol Toxicol(中国药理学与毒理学杂志)，2003，17(5):354-359.

［5］Lu HG，Liu LF，Ren LM，Zhao QH，Duan LH，Zhang XY.Effects of doxazosin enantiomers on α-adrenoceptors of isolated rabbit blood vessels［J］.Acta Pharm Sin(药学学报)，2007，42(2):145-151.

［6］Zhu ZN，Zhao D，Ren LM.Selective positive inotropic action of urocortin on rat and rabbit isolated heart tissues［J］.Chin J Pharmacol Toxicol(中国药理学与毒理学杂志)，2005，19(6):428-435.

［7］Lee AS，Chen WP，Su MJ.Comparison of the cardiac electrophysiological effects between doxazosin and bunazosin［J］.J Biomed Sci，2008，15(4):519-528.

［8］Su DF.Cardiovascular Pharmacology［M］.Beijing:Scinece Press.2001:78-79.

［9］Hattori Y，Kanno M.Role of alpha1-adrenoceptor subtypes in production of the positive inotropic effects in mammalian myocardium:implications for the alpha1-adrenoceptor subtype distribution［J］.Life Sci，1998，62(17-18):1449-1453.

［10］Sun JA，Wang YW，Ren LM.Effects of enantiomers of alfuzosin and doxazosin on heart rate and contractile force in the isolated mouse atrium［J］.Chin Pharmacol Bull(中国药理学通报)，2010，26(11):1476-14 80.

［11］Wang RY，Ren LM.Chiral selective effects of doxazosin and its enantiomers on cell proliferation in cultured vascular smooth muscle cells of the rat aorta［J］.Chin Pharmacol Bull(中国药理学通报)，2009，25(1):81-84.