石菖蒲遠志散對家兔心房正性肌力作用的機制研究

崔昊震 趙 然 王彥杰 崔 妍

吉林延邊大學中醫(yī)學院 臨床基礎教研室，吉林 延吉 133002

石菖蒲遠志散源自朝醫(yī)經(jīng)典醫(yī)著《東醫(yī)四象新編》，為治療“太陰人中風”之常用方劑。全方主要由石菖蒲(Acorus gramineus Soland)和遠志(Polygala tenuifolia Willd)兩味藥物組成，具有醒肺調(diào)氣，化痰開竅之功效［1］。心臟作為全身最重要的泵血器官，其正性肌力的變化主要與細胞膜內(nèi)的Ca2+濃度密切相關。影響Ca2+濃度變化的因素很多，其中細胞膜上的β－AR及LTCC是最主要途徑。β－AR通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶，增加細胞內(nèi)cAMP濃度，從而增強心肌收縮力［2］。而LTCC則是心肌細胞膜上Ca2+流入的最主要通道，流入的 Ca2+通過“扳機樣”作用，激活肌漿網(wǎng)活性，促使其釋放大量的 Ca2+引起心肌收縮力增強［3］。目前，國內(nèi)外對石菖蒲、遠志等藥物在心臟的具體作用機制尚無研究報道。因此，本實驗采用家兔離體搏動心房灌流模型，觀察石菖蒲遠志散對心房正性肌力的影響，并探討其具體作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 實驗動物 大白耳家兔，體重1.8～2.2 kg，雄性，由延邊大學實驗動物中心提供。

1.1.2 藥品與試劑

石菖蒲遠志散的制備 將藥物按1:1的比例稱重后，分3次煎煮，每次分別加入10倍、8倍、6倍量的水，煎煮時間分別為2 h、1.5 h、0.5h，將3次濾液混勻，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮。烘干后，最終獲得深褐色粉末狀藥物，并儲存于－20℃冰箱內(nèi)待用。

β－AR阻斷劑普萘洛爾 (propranolol)和LTCC阻斷劑硝苯地平(nifedipine)，均購自Sigma公司;HEPES緩沖液(pH 7.4)，其組成如下 (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 儀器 YPJ01型壓力換能器 (成都儀器廠);RM6240C生物記錄系統(tǒng) (成都儀器廠);DFM－96型Gamma計數(shù)器 (合肥眾成機電技術公司);TDL－5000B型低溫離心機 (上海安亭科學儀器廠);cAMP分泌量用cAMP檢測試劑盒測定 (BioVison，K371－100)。

1.2 實驗方法

1.2.1 心房灌流裝置 該裝置由外徑為4 mm的透明聚乙烯套管制作而成，其內(nèi)部埋藏兩根細管和一根用于電刺激的白金電極，套管下方可懸掛剝離的心房組織。實驗所需的緩沖液可通過其中的一根細管進行灌流，而另一根則與壓力感受器相連，用于測定心房搏動壓的變化。心房搏出量由心房舒縮時透明套管水柱的變化，并經(jīng)過換算而測得;cAMP分泌量的變化可用收集的心房灌流液 (每2 min1次)測定。

1.2.2 手術操作過程 先用烏拉坦 (20 mg·Kg－1)麻醉家兔，并迅速開胸，摘取心臟，剝離左心房組織，最后固定在Cho等［4］研制的心房灌流裝置上，同時給予適宜的電刺激 (0.3 ms，30～40 V)維持心房搏動，并用氧 (95%O2+5%CO2)飽和的HEPES緩沖液對心房進行持續(xù)灌流，待心房搏動穩(wěn)定后，進行實驗操作。

1.2.3 實驗步驟 ①待心房搏動穩(wěn)定之后，經(jīng)過1個對照組循環(huán) (每12 min定為1個實驗循環(huán))處理不同劑量的石菖蒲遠志散 (0.1，0.3，1 g·L－1)各2個循環(huán)。②經(jīng)過3個對照組循環(huán)，處理適宜劑量的石菖蒲遠志散 (0.3 g·L－1)2個循環(huán)。③經(jīng)過1個對照組循環(huán)后，先處理 β－AR阻斷劑普萘洛爾 (1 μmol·L－1)或LTCC阻斷劑硝苯地平(5 μmol·L－1)2個循環(huán)，并在阻斷劑存留的情況下，同時處理適宜劑量的石菖蒲遠志散2個循環(huán)。以上實驗可通過心房搏出量、搏動壓及cAMP分泌量等指標的變化來分析結果。

1.2.4 統(tǒng)計學處理 實驗數(shù)據(jù)用Prism(3.0)統(tǒng)計軟件進行分析。結果均以±SD表示，P＜0.05為具有顯著性差異。

2 實驗結果

2.1 石菖蒲遠志散對心房正性肌力的影響 不同劑量的石菖蒲遠志散(0.1，0.3，1 g·L－1)均可濃度依賴性地增加心房正性肌力。其中石菖蒲遠志散 (0.3 g·L－1)對心房正性肌力的影響達到最佳效應(表1)。

表1 不同劑量的石菖蒲遠志散對家兔心房搏出量、搏動壓及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

2.2 β－AR阻斷劑對石菖蒲遠志散正性肌力作用的影響結果見表2，普萘洛爾 (1 μmol·L－1)可阻斷石菖蒲遠志散煎湯液對于心房正性肌力的增強作用。

表2 β—AR阻斷劑對石菖蒲遠志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

2.3 LTCC阻斷劑對石菖蒲遠志散正性肌力作用的影響結果見表3，硝苯地平 (5 μmol·L－1)可阻斷石菖蒲遠志散對于心房正性肌力的增強作用。

表3 L一型Ca2+通道阻斷劑對石菖蒲遠志散的正性肌力作用及cAMP分泌量的影響(x±SD，n=6)

3 討論

本實驗結果顯示，石菖蒲遠志散可濃度依賴性地增加家兔心房搏出量、搏動壓和環(huán)磷酸腺苷流出量。此外，石菖蒲遠志散的正性肌力作用可被β－AR阻斷劑普萘洛爾或LTCC阻斷劑硝苯地平所阻斷。此種研究結果表明，朝醫(yī)石菖蒲遠志散對心臟的正性肌力作用可能與心肌細胞表面的β－AR及LTCC有關。

心肌細胞膜上的β－AR在介導心臟功能時占主導地位。β－AR被激活后，通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶，進而降解三磷酸腺苷 (ATP)，增加細胞內(nèi)cAMP含量。cAMP可通過其特異性蛋白激酶A的磷酸化作用，使細胞膜上的LTCC開放，增加細胞外Ca2+內(nèi)流。此時心肌細胞通過Ca2+誘導的鈣釋放機制 (calcium－induced calcium release，CICR)，由內(nèi)流的Ca2+激活肌漿網(wǎng)膜上的藍尼堿受體，使其釋放大量的Ca2+，引起細胞內(nèi)Ca2+濃度升高，最終出現(xiàn)心肌收縮力的增加。本研究中發(fā)現(xiàn)，朝醫(yī)石菖蒲遠志散可增加心房正性肌力和cAMP流出量，而這種效應在阻斷心肌細胞膜上的β－AR的活性或LTCC的開放的情況下出現(xiàn)被抑制現(xiàn)象。此結果暗示本方的正性肌力作用很可能與心肌細胞內(nèi)的β－AR－cAMP－LTCC信號傳導途徑有關。另外，有報道指出，遠志皂苷H對平滑肌具有興奮作用，而對心肌卻具有抑制作用［5］;石菖蒲油具有奎尼丁樣作用，對心臟起到抑制作用，而其揮發(fā)性成分通過對異位節(jié)律點的抑制作用而達到抗心律失常作用［6］。此類研究結果與本實驗結果雖存在分歧，而引起這種分歧的具體原因尚不清楚，可能與采用的實驗動物、實驗模型及實驗手段等不同有關。

此外，朝醫(yī)石菖蒲遠志散與中醫(yī)遠志湯［7］方藥組成基本相同。遠志湯出自《圣濟總錄》，以治久心痛。朝醫(yī)學認為本方具有醒肺調(diào)氣，化痰開竅之功效，可改善太陰人“血濁氣澀，肺虛過燥”之體質(zhì)弱點;中醫(yī)認為本方具有益腎、健腦、聰智、開竅、啟閉、寧神之療效，可達到通心竅、交心腎之目的。兩方雖藥味相同，功效相異，卻又均能體現(xiàn)兩藥之間的合理配伍，可謂具有“異曲同工”之妙?，F(xiàn)代藥代動力學研究也表明，遠志代謝產(chǎn)物3，4，5－三甲氧基肉桂酸與石菖蒲相混后，可加快體內(nèi)吸收度，增大其吸收量，延長達峰時間，延緩消除速度，具有良好的協(xié)同作用［8］;石菖蒲脂溶性成分與遠志配伍后，遠志總皂苷的含量增加［9］。此類結果顯示，這兩種藥物經(jīng)合理配伍后，盡可增加其藥效。

綜上所述，朝醫(yī)石菖蒲遠志散對離體家兔心房發(fā)揮正性肌力作用，其作用機制與β－AR－cAMP－LTCC信號通路密切相關。

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［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］彭文鐸.遠志皂苷H對離體平滑肌與心臟的作用［J］.中國藥學雜志報，1999，34(4):241－243.

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［8］房敏峰，李云峰，張文娟，王亞洲，鄭曉暉，王世祥.石菖蒲對遠志藥代動力學的影響［J］.西北大學學報，2010，40(1):85－88.

［9］韓毅麗，羅鳳娟，王穎莉.石菖蒲脂溶性成分對遠志總皂甙含量的影響［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2011，18(3):67－68.