劉 璐,劉 靜,高 群,林 謙△
(1. 北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029; 2. 北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院,北京 100078)
盡管醫(yī)學(xué)界已經(jīng)在心力衰竭(heart failure,HF)的研究和治療上取得了一定進(jìn)展,但HF的發(fā)病率和死亡率仍居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì),在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家約1%~2%的成年人患有HF,70歲以上的人群中HF發(fā)病率可高達(dá)10%[1]。我國(guó)成年人HF的發(fā)病率約為0.9%,目前有近600萬(wàn)HF患者。大約50% HF患者的死亡原因是由室性心律失常引起的心源性猝死[2],因此干預(yù)心律失常是改善HF患者預(yù)后的重要措施之一。
在心肌細(xì)胞動(dòng)作電位(action potential,AP)的0時(shí)相除極過(guò)程中,細(xì)胞膜上的電壓門(mén)控式的鈉通道被激活,大量Na+順離子濃度梯度迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬時(shí)鈉電流(transient sodium current,INa.T)。大多數(shù)的鈉通道在去極化后2~3 ms迅速失活,上述失活過(guò)程并不完全,在INa.T失活后幾百毫秒時(shí)間中,仍有少數(shù)的鈉通道持續(xù)開(kāi)放,或者是關(guān)閉之后又重新開(kāi)放[3]。Na+通過(guò)這些開(kāi)放的通道內(nèi)流進(jìn)入心肌細(xì)胞,在AP平臺(tái)期形成一個(gè)很小的持續(xù)性內(nèi)向電流,這種INa.T后的持續(xù)性內(nèi)向鈉電流稱為晚鈉電流(late sodium current,INa.L)。
越來(lái)越多的研究表明,HF時(shí)INa.L電流的增強(qiáng)可明顯影響心肌細(xì)胞AP的持續(xù)時(shí)間,并在早后除極(early afterdepolarization,EAD)和遲后除極(delayed afterdepolarization,DAD)的產(chǎn)生中起到關(guān)鍵作用,進(jìn)而觸發(fā)室性心動(dòng)過(guò)速(ventricular tachycardia,VT)和心室顫動(dòng)(ventricular fibrillation,VF)等惡性致死性心律失常[4]。在HF大鼠的動(dòng)物模型中,檢測(cè)到心室肌細(xì)胞中INa.L明顯增大,是正常情況下的2~4倍,因此抑制INa.L可成為治療HF心律失常的藥物新靶點(diǎn)之一[5]。
鈉通道的一個(gè)亞型Nav1.5是心臟組織中特定表達(dá)的電壓門(mén)控鈉通道[6],Nav1.5由SCN5A基因編碼,當(dāng)功能區(qū)間的親水性孔道開(kāi)放時(shí),選擇性地允許Na+通過(guò)該孔道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),這種結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是使Na+通過(guò)細(xì)胞膜并產(chǎn)生持續(xù)性INa.L的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)[7]。有研究[8]認(rèn)為,INa.L和INa.T都是由Nav1.5通道所介導(dǎo),有著相似電壓依賴性,在心肌AP中,INa.T只是在AP最初的數(shù)十毫秒開(kāi)放,形成心肌AP的快速上升支,而INa.L則是平臺(tái)期鈉通道通過(guò)爆發(fā)開(kāi)放和分散慢開(kāi)放兩種模式重新開(kāi)放而產(chǎn)生,因此INa.T和INa.L是同一種通道分別在動(dòng)作電位的不同時(shí)開(kāi)放而形成。
心肌細(xì)胞INa.L屬于電壓依賴式鈉通道電流,具有以下特性:一是INa.L的強(qiáng)度很小,其振幅僅為INa.T的0.1%~1%[9];二是較低電位時(shí)INa.L即可被激活,膜電位為-70mV時(shí)INa.L開(kāi)始激活,膜電位到-50mV時(shí)有一半INa.L可激活;二是INa.L通道具有長(zhǎng)時(shí)間抗失活的特性,INa.L呈現(xiàn)緩慢的時(shí)間依賴性失活,在AP平臺(tái)期持續(xù)開(kāi)放,其持續(xù)時(shí)間約10~100 ms,是一種慢電流;四是與INa.T相比INa.L對(duì)于利多卡因、河豚毒素等阻斷劑更為敏感,用0.1 μmol的河豚毒素可阻斷INa.L,但此濃度河豚毒素對(duì)于INa.T幾乎不產(chǎn)生影響。
HF發(fā)展過(guò)程中,INa.L的異常增加和鈣調(diào)蛋白激活蛋白激酶Ⅱ(Calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMK Ⅱ)信號(hào)通路的異常激活,在致心律失常的機(jī)制研究中較為明確。HF時(shí)Ca2+代謝紊亂,細(xì)胞內(nèi)Ca2+聚集,CaMK Ⅱ表達(dá)上調(diào)且活性升高[10]?,F(xiàn)已證實(shí),Nav1.5是CaMK Ⅱ作用的一個(gè)重要靶點(diǎn)[11]。Ashpole[12]等發(fā)現(xiàn),HF時(shí)CaMK Ⅱ表達(dá)上調(diào)可磷酸化Nav1.5多個(gè)位點(diǎn),包括Thr-594和Ser-516等,引起心肌鈉通道持續(xù)開(kāi)放,延長(zhǎng)INa.L的持續(xù)時(shí)間,顯著增大INa.L密度,導(dǎo)致除極和復(fù)極時(shí)間延長(zhǎng),相對(duì)有效不應(yīng)期縮短,VT的風(fēng)險(xiǎn)增加。Wu[13]等通過(guò)兔子離體心室肌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CaMK Ⅱ抑制劑KN-93可以抑制INa.L的增大。
INa.L增大主要通過(guò)兩種途徑增加心律失常的發(fā)生,一方面使復(fù)極離散度增加,另—方面引起細(xì)胞內(nèi)的鈣超載,繼而導(dǎo)致心功能的受損和心律失常。心肌AP平臺(tái)期時(shí),因?yàn)榧?xì)胞膜電阻很高,通過(guò)細(xì)胞膜的總電流很小,INa.L的增大會(huì)直接減低心肌細(xì)胞復(fù)極儲(chǔ)備能力,導(dǎo)致膜電位不穩(wěn)定。INa.L的增加明顯延長(zhǎng)AP平臺(tái)期,使得AP時(shí)程波動(dòng),增加跨壁復(fù)極離散度,誘導(dǎo)局部區(qū)域EAD的發(fā)生,延長(zhǎng)QT間期引起心臟每次搏動(dòng)之間較大的差異,最終導(dǎo)致尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過(guò)速(torsade de pointes,TdP)的發(fā)生[14]。另一方面,HF時(shí)心肌細(xì)胞的INa.L增強(qiáng),Na+內(nèi)流增多導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的Na+高負(fù)荷,激活反向型鈉鈣交換體(Na+/Ca2+exchanger,NCX),增加反向Na+/Ca2+交換,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度上升[15]。反向型NCX的上調(diào),降低心肌肌質(zhì)網(wǎng)-鈣泵數(shù)量,減少Ca2+釋放通道數(shù)目,影響肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+的攝取功能,同時(shí)肌漿網(wǎng)自發(fā)增加釋放Ca2+形成鈣“火花”,共同增加持續(xù)舒張期Ca2+的聚集,導(dǎo)致心臟舒張期時(shí)細(xì)胞內(nèi)鈣超載[16]。鈣超載使得心肌細(xì)胞的電生理發(fā)生改變,這種正反饋機(jī)制引起惡性循環(huán),最終導(dǎo)致細(xì)胞收縮舒張功能障礙、細(xì)胞受損和嚴(yán)重的心律失常[17]。
近年來(lái),隨著科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,各種非藥物治療方法,如導(dǎo)管射頻消融、植入型自動(dòng)復(fù)律除顫器(implantable cardioverter defibrillator, ICD)等在HF心律失常的治療中發(fā)揮了一定作用。但因醫(yī)療機(jī)構(gòu)條件的限制、器材價(jià)格昂貴等原因,尚未得到廣泛應(yīng)用。藥物治療不僅可以單獨(dú)治療心律失常,也可以在導(dǎo)管射頻消融或器械治療前后作為補(bǔ)充,ICD治療后也需要藥物治療來(lái)減少發(fā)電,改善生活質(zhì)量。
臨床上傳統(tǒng)治療心律失常的西藥具有作用迅速、療效確切等突出優(yōu)點(diǎn),但其可能同時(shí)具有致心律失常的作用或其他副作用,一些抗心律失常藥物因負(fù)性肌力作用使死亡率增加而不能用于HF,影響抗心律失常藥物的應(yīng)用。Ia類抗心律失常藥物可引起QT間期延長(zhǎng),易誘發(fā)TdP,如奎尼丁導(dǎo)致TdP的發(fā)生率為2.8%~8.8%,在臨床的使用量已降低[18]。β受體阻滯劑可抑制HF或非HF患者致命VT,能使心源性猝死顯著降低41%~44%,是目前抗心律失常的一線藥物。但其負(fù)性肌力、降低心肌收縮率的作用可能加重患者病情。胺碘酮在治療劑量的血漿濃度下,既可有效地阻斷INa.L,且不惡化慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)患者的心功能,可降低器質(zhì)性心臟病患者QT間期延長(zhǎng)、TdP和心律失常性死亡的風(fēng)險(xiǎn)。但由于其具有復(fù)雜的藥物相互作用和很多心外不良反應(yīng),而使患者總病死率增加,不作為HF合并非持續(xù)VT的常規(guī)治療(Ⅲ類,A級(jí))[19]。基于以上這些原因,傳統(tǒng)的抗心律失常藥物在臨床的廣泛應(yīng)用受到一定限制。
雷諾嗪是第一個(gè)被認(rèn)可并被應(yīng)用于臨床的INa.L抑制劑,是具有抗心律失常作用的藥物[20],其對(duì)INa.L的抑制是對(duì)INa.T抑制作用的38倍。Charles[21]等研究顯示,雷諾嗪可阻滯INa.L,抑制反向型NCX的活動(dòng),減輕病理狀態(tài)下心肌細(xì)胞內(nèi)鈉依賴的鈣超載,從而減輕心肌的電生理和機(jī)械功能障礙,進(jìn)一步逆轉(zhuǎn)心律失常和降低心肌損傷。但雷諾嗪無(wú)明顯的選擇性抑制晚鈉電流的作用,只是兼有INa.L的抑制作用。其結(jié)果在完整的動(dòng)物體上局灶性VT和多灶性VF的發(fā)生中,增強(qiáng)的INa.L仍然起到一定的作用。
心律失常在中醫(yī)術(shù)語(yǔ)中對(duì)應(yīng)“心悸”“厥證”“心悸”,又分為“驚悸”和“怔忡”,現(xiàn)代研究中多稱為“心悸病”。中醫(yī)對(duì)“心悸病”有著較為全面的認(rèn)知和闡釋,中醫(yī)針對(duì)“心悸病”復(fù)雜的病因病機(jī),將其辨證分為心氣不足、心脾兩虛、心腎陽(yáng)虛、心血瘀阻、氣陰兩虛、痰濁內(nèi)阻等證型,以中藥施以益氣寧心、補(bǔ)益心脾、溫補(bǔ)心腎、活血化瘀、祛痰化濁等治療方法。隨著對(duì)中醫(yī)藥抗心律失常的現(xiàn)代研究更加深入,其辨證認(rèn)識(shí)及治療策略也不斷更新和突破。進(jìn)入21世紀(jì),國(guó)內(nèi)進(jìn)行了較大規(guī)模中成藥治療心律失常的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),中藥聯(lián)合西藥對(duì)于各類心律失常的治療均顯示出更為良好的效果[22]。中醫(yī)藥在心律失常發(fā)作期,可以減少心律失常的發(fā)生頻率,在緩解期則可以改善心臟功能及預(yù)后。近年來(lái),隨著膜片鉗等實(shí)驗(yàn)科技的發(fā)展,心血管活性中藥對(duì)心肌細(xì)胞膜離子通道的藥理作用研究愈加深入。長(zhǎng)期的臨床及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),許多中藥都含有抗心律失常作用的有效成分。實(shí)踐證明,選用這些中藥進(jìn)行臨床抗心律失常治療,不僅符合中醫(yī)的理法方藥,而且得到現(xiàn)代藥理的科學(xué)驗(yàn)證。
穩(wěn)心顆粒是在炙甘草湯的理論基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代制藥工藝研制而成,主要用于治療氣陰兩虛、心脈瘀阻型心律失常,其藥物組成和處方工藝已獲國(guó)家發(fā)明專利。數(shù)十項(xiàng)與鹽酸普羅帕酮、胺碘酮等傳統(tǒng)抗心律失常藥物的臨床對(duì)照研究結(jié)果表明,穩(wěn)心顆粒療效確切,未發(fā)現(xiàn)治療心律失?;師o(wú)法避免的“致心律失常效應(yīng)”。劉芹[23]通過(guò)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),穩(wěn)心顆粒聯(lián)合美托洛爾緩釋片對(duì)CHF合并室性心律失?;颊咧委熀罂傆行式咏?0%,且治療期間不良反應(yīng)發(fā)生率與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。張盼[24]等通過(guò)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),穩(wěn)心顆粒聯(lián)合胺碘酮治療HF合并心律失常的臨床療效總有效率高達(dá)93.3%,顯著優(yōu)于對(duì)照組。美國(guó)杰佛遜大學(xué)醫(yī)學(xué)院Main Line Health心臟中心的研究發(fā)現(xiàn),穩(wěn)心顆粒有抑制INa.L的作用,這篇研究的最終成果在美國(guó)《藥理學(xué)和治療學(xué)》雜志上發(fā)表,其結(jié)論為用中國(guó)生產(chǎn)的一種具有阻斷離子通道作用的抗心律失常中藥穩(wěn)心顆?;虬返馔桂B(yǎng)的兔子與對(duì)照組比較,治療組T波頂點(diǎn)至T波終點(diǎn)間期或T波頂點(diǎn)至T波終點(diǎn)間期與QT間期的比值明顯縮短[25]。XUE[26]等在離體兔左心室肌細(xì)胞和楔形心肌塊上檢測(cè)穩(wěn)心顆粒的濃度依賴性電生理效應(yīng),發(fā)現(xiàn)穩(wěn)心顆粒可以抑制EAD,延遲DAD,通過(guò)選擇性抑制INa.L抑制室性心律失常。且穩(wěn)心顆??梢酝ㄟ^(guò)調(diào)控CaMK II信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)控通路等潛在機(jī)制預(yù)防HF和心律失常[27]。
中成藥參松養(yǎng)心膠囊在中醫(yī)絡(luò)病理論的指導(dǎo)下,通過(guò)“溫清通補(bǔ)、整合調(diào)節(jié)”,長(zhǎng)期以來(lái)一直在臨床上用于治療心律失常,對(duì)心臟功能和電生理具有綜合效應(yīng)。歷時(shí)2年的參松養(yǎng)心膠囊治療輕中度HF伴室性早搏隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照、多中心臨床循證醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示,與安慰劑相比,參松養(yǎng)心膠囊治療輕中度HF伴室性早搏患者可顯著降低其24 h動(dòng)態(tài)心電圖中室性早搏次數(shù),提高室性早搏下降率,改善心臟功能,且安全性良好[28]。實(shí)驗(yàn)及臨床藥效的多項(xiàng)研究證實(shí),參松養(yǎng)心膠囊可調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng),均衡降低心臟電生理,縮短心肌AP時(shí)間,提高心率并增強(qiáng)傳導(dǎo)能力[29]。且對(duì)HF合并室性心律失?;颊呔哂辛己玫呐R床療效,可明顯改善患者的癥狀以及減少室性心律失常的發(fā)生,有效率高達(dá)88%~93%[30]。同時(shí),參松養(yǎng)心膠囊具有多離子通道阻滯和作用非離子通道整合調(diào)節(jié)作用,延長(zhǎng)AP復(fù)極時(shí)間,減少致心律失常的副作用,并具有獨(dú)特的抑制雙相折返的作用[31]。安全性評(píng)價(jià)Meta分析顯示,參松養(yǎng)心膠囊組致心律失常發(fā)生率顯著低于胺碘酮和鹽酸普羅帕酮,胃腸道不良反應(yīng)發(fā)生率與西藥比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。參松養(yǎng)心膠囊對(duì)INa.L的作用有待進(jìn)一步研究。
炙甘草湯為漢·張仲景治療“脈結(jié)代、心動(dòng)悸”的經(jīng)驗(yàn)古方。陳曦[32]等通過(guò)《傷寒論》甘草湯證的條文考究,提出炙甘草湯證的核心應(yīng)是“心動(dòng)悸”,而“心動(dòng)悸”應(yīng)解釋為“心因運(yùn)動(dòng)而悸”較為合理。結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究,從中西醫(yī)結(jié)合觀點(diǎn)來(lái)看,張仲景創(chuàng)炙甘草湯的治療重點(diǎn)應(yīng)為HF,“脈結(jié)代”在炙甘草湯證中亦不可或缺,所以其所治的心律失常應(yīng)與HF有密切聯(lián)系。炙甘草湯的臨床應(yīng)用應(yīng)是心功能不全,并符合張仲景所述的結(jié)或代脈象之一的脈律失常,且屬于中醫(yī)“氣陰兩傷,陰陽(yáng)俱虛”者。臨床研究方面,炙甘草湯聯(lián)合胺碘酮治療心肌梗死后CHF伴頻發(fā)室性早搏,患者頻發(fā)室早、短陣VT及室早二三聯(lián)律的發(fā)生率明顯減少,且心功能、運(yùn)動(dòng)耐量及生活質(zhì)量提高[33]。作為方中君藥的甘草,其主要成分甘草酸在腸道細(xì)菌作用下,最終代謝產(chǎn)生其主要活性成分甘草次酸。實(shí)驗(yàn)表明,甘草次酸能夠改變Nav1.5的活性,有與雷諾嗪相似的阻滯心肌細(xì)胞INa.L的作用。18β-甘草次酸可以優(yōu)先阻斷INa.L而不影響Nav1.5通道結(jié)構(gòu),在人心房肌細(xì)胞,30 μmol/L的18β-甘草次酸可抑制30 nmol/L的ATX-Ⅱ誘導(dǎo)47%的INa.T和87%的INa.L[34]。
關(guān)附甲素(guanfu base A, GFA)是由傳統(tǒng)中草藥毛茛科植物屬黃花烏頭的根部分離提取,是我國(guó)自主研發(fā)的一類二萜類生物堿抗心律失常新藥。GFA是一種以鈉通道阻滯為主的多離子通道阻滯劑和抗心律失常藥物,但不完全等同于現(xiàn)有的Ⅰ類和Ⅲ類抗心律失常藥,其對(duì)室性心律失常、心房顫動(dòng)等療效顯著。在生理及病理情況下,靜脈注射有效劑量GFA,均未對(duì)血流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生明顯影響,且無(wú)負(fù)性肌力和致心律失常作用,不良反應(yīng)少,臨床使用較為安全[35]。Jin[36]等研究發(fā)現(xiàn),GFA對(duì)鈉通道的激活狀態(tài)無(wú)明顯影響,主要作用于鈉通道的失活態(tài),對(duì)INa.T和INa.L均有抑制作用,但對(duì)INa.L的抑制大于其對(duì)INa.T的抑制,尤其是在INa.L異常增強(qiáng)的病理情況下,其對(duì)INa.L產(chǎn)生更強(qiáng)的抑制作用。邵興慧采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)評(píng)價(jià)GFA對(duì)兩種SCN5A基因突變中INa.L的作用及其對(duì)鈉通道動(dòng)力學(xué)的影響。結(jié)果顯示,在無(wú)通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)障礙的△KPQ-SCN5A基因突變體中,GFA可以選擇性地抑制INa.L,且對(duì)通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)及表達(dá)無(wú)明顯影響,而GFA對(duì)F1473S-SCN5A突變體作用不僅體現(xiàn)在抑制INa,也體現(xiàn)在改善蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)障礙,其對(duì)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)障礙的改善引起INa.L的增加超過(guò)了GFA對(duì)INa的抑制作用,最終表現(xiàn)為INa.T和INa.L均有增加[37]。
白藜蘆醇是中藥虎杖等的主要活性成分,白藜蘆醇在多種心血管疾病中發(fā)揮保護(hù)作用或者減少心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[38]。Qian等[39]應(yīng)用膜片鉗全細(xì)胞技術(shù)發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇能可濃度依賴性抑制正常條件下和由H2O2誘導(dǎo)增大的心肌細(xì)胞INa.L,繼而抑制反向型NCX,最終抑制心律失常,從而起到保護(hù)心臟的作用。Li[40]等研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇保護(hù)豚鼠心室肌細(xì)胞對(duì)抗氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的心律失常和鈣超載通過(guò)抑制INa.L和ICa-L,減少細(xì)胞內(nèi)氧自由基的生成,預(yù)防CaMK II的激活。
HF的發(fā)生總是伴隨著INa.L的異常增加,整個(gè)復(fù)極期Na+外流增加,延長(zhǎng)了AP時(shí)程,這些反過(guò)來(lái)又參與了HF的發(fā)展,并誘發(fā)HF相關(guān)心律失常的發(fā)生,異常增高的INa.L作為HF發(fā)生發(fā)展的重要一環(huán),在終末期HF患者的病情發(fā)展中形成了惡性循環(huán)。中醫(yī)藥及中西醫(yī)結(jié)合治療心衰心律失常在臨床療效上得到廣泛肯定。中藥具有多靶點(diǎn)、多層次的特點(diǎn),INa.L可成為研究抗HF心律失常藥物的新靶點(diǎn)之一,未來(lái)應(yīng)探索、總結(jié)療效確切地中藥驗(yàn)方和中藥單體,更加確切的療效有待大規(guī)模臨床試驗(yàn)的證實(shí)。
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中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志2018年2期