地高辛抑制豚鼠心室肌細胞Na+，K+-ATP酶和人胚腎上皮細胞系HERG鉀通道電流

陳 秋，韓圣娜，張 雨，段彥彥，張莉蓉

（鄭州大學基礎醫(yī)學院藥理學教研室，河南鄭州 450001）

地高辛抑制豚鼠心室肌細胞Na+，K+-ATP酶和人胚腎上皮細胞系HERG鉀通道電流

陳 秋，韓圣娜，張 雨，段彥彥，張莉蓉*

（鄭州大學基礎醫(yī)學院藥理學教研室，河南鄭州 450001）

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

強心苷類藥對Na+，K+-ATP酶的作用在低濃度時為興奮、在高濃度時呈抑制作用［1］。應用膜片鉗技術觀察地高辛（Digoxin）對豚鼠心室肌細胞Na+，K+-ATP酶電流（Ip）的作用還未見報道。此外，由于很多藥物的心臟不良反應是通過抑制人ether-a-go-go-related基因（HERG）編碼的快速激活的延遲整流鉀通道（IKr）而引起QT間期延長和尖端扭轉性室速（TdP）［2］。本研究初步探討地高辛對豚鼠心室肌細胞Ip電流和對人胚腎上皮細胞系（human embryonic kidney cell line，HEK-293）上HERG/IKr鉀通道的影響及地高辛治療心功能不全和引起心臟毒性反應的機制。

1 材料與方法

1.1 動物、細胞系、質(zhì)粒來源及地高辛配制:普通級豚鼠，8～12周齡，體質(zhì)量250～300 g，雌雄不拘，由華中科技大學同濟醫(yī)學院實驗動物學部提供［合格證號SCXK（鄂）2004-007］。HEK-293細胞，中國科學院上海生科院細胞資源中心。編碼IKr的HERG基因的真核細胞表達載體pcgi-EGFPHERG（南京師范大學生命科學院張朝教授饋贈）。地高辛（鄭州大學藥學院藥物化學研究所提供）溶于二甲基亞砜中配制成10 mmol/L的母液。

1.2 單個豚鼠心室肌細胞的急性分離:通過酶解獲得橫紋清楚、邊緣光滑及耐鈣的單個豚鼠心室肌細胞，室溫下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 細胞培養(yǎng)、磷酸鈣瞬時轉染及加藥:HEK-293細胞在含10%胎牛血清的高糖DMEM培養(yǎng)液中，放置于37℃，5%CO2的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。采用磷酸鈣轉染方法［3］，將HERG-cDNA導入HEK-293細胞。在轉染后24 h加入不同濃度的地高辛，36～48 h后記錄細胞電流。

1.4 Ip電流和HERG鉀電流的記錄:根據(jù)文獻［1－2］的電流記錄方案，可分別記錄到Ip電流和HERG鉀電流。采用累積加藥的方式分別觀察不同濃度地高辛對Ip電流和HERG鉀電流的影響。

2 結果

地高辛抑制離體豚鼠心室肌細胞Ip電流和HEK-293細胞上HERG鉀通道的表達（表1，2），地高辛對 Ip電流和HERG鉀電流的半數(shù)抑制濃度IC50值分別為25.08±5.48 μmol/L和22.69 ±4.93 nmol/L。10 nmol/L地高辛不改變HERG鉀通道的動力學參數(shù)。

3 討論

臨床上地高辛治療慢性心功能不全的有效血藥濃度僅為0.64～3.20 nmol/L，其中毒血漿濃度約為3.20 nmol/L，而地高辛抑制 Na+，K+-ATP酶的 IC50值為 25.08±5.48 μmol/L，遠大于中毒血藥濃度。出現(xiàn)這種差異的原因可能是:本實驗觀察的是地高辛對離體的正常單個豚鼠心室肌細胞的影響，而在臨床應用中是對患者整體的影響，其中，有多種因素參與，如遺傳因素、神經(jīng)體液因素及病理因素等。

表1 地高辛對豚鼠心室肌細胞Ip電流的影響Table 1 Effect of digoxin on Ipcurrent in guinea pig ventricular myocytes（n=8）

表2 地高辛對HERG鉀電流的影響Table 2 Effect of digoxin on HERG current in HEK 293 cells（n=8）

地高辛對HERG鉀通道的慢性抑制作用表明，其濃度依賴性的抑制HERG鉀電流，IC50值遠高于中毒劑量的血藥濃度。因此，從理論上來講，地高辛對HERG電流的抑制會造成細胞動作電位復極時程延長，心電圖上表現(xiàn)為QT間期延長，但是目前的臨床資料尚未見使用地高辛引起QT間期的延長和發(fā)生TdP的報道。綜上所述，地高辛對Na+，K+-ATP酶和HERG鉀通道的抑制作用較弱，可能不是其臨床毒性產(chǎn)生的主要機制。

［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

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1001-6325（2012）01-0092-02

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2011－04－12

河南省重點科技攻關項目（92102310225）