陳瑞晗 曹靜樺 方永煌 黃國杰 董艷芬 梁燕玲 呂竹芬
(廣東藥科大學藥學院,廣東 廣州 510006)
烏欖(Canarium Pimela Koening)是橄欖科常綠大喬木,其根葉具有舒筋活絡、祛風除濕、清熱解毒、消腫止痛等功效。課題組前期實驗研究發現烏欖葉水提物具有快速降壓作用和減慢心率、降低心臟耗氧量、維持心功能、舒張血管平滑肌等作用〔1~6〕,本文旨在通過不同方法建立心律失常(AC)模型,觀察烏葉對AC的藥效作用。
1.1材料 SPF級昆明小鼠60只,雌雄各半,體重18~20 g,購自廣東省動物中心。SPF級SD大鼠40只,雌雄各半,體重180~220 g,由廣州中醫藥大學動物實驗中心提供。儀器:PcLab生物醫學信號采集處理系統(北京薇信斯達科技發展有限責任公司);HX-100E小動物呼吸機(成都泰盟科技有限公司)。藥物:烏葉由本課題組制備,藥材其采集點為中山地區。稱取烏欖葉,加入蒸餾水加熱回流2 h,濾過,收集藥液,剩余藥渣重新加水,再次加熱回流,濾過,收集藥液,合并兩次藥液,在60℃的烘箱中烘干,打粉保存備用,實驗用藥時用生理鹽水配液。維拉帕米注射液(5 mg/2 ml),批號:國藥準字H31021343,上海禾豐制藥有限公司;鹽酸維拉帕米片(40 mg/片),批號:140101,廣東華南藥業集團有限公司;氯化鋇粉劑(BaCl299%),批號:10326-27-9,深圳市科天化玻儀器有限公司生產。
1.2方法
1.2.1對BaCl2誘發小鼠AC的影響 將小鼠隨機分為5組,每組12只。用藥組分為維拉帕米組(0.065 g/kg)、烏葉高劑量組(1.6 g生藥/kg)和低劑量組(0.16 g生藥/kg),每天以0.2 ml/10 g劑量灌胃1次,空白對照組和模型組以等容量生理鹽水灌胃,灌胃前3 h內禁食不禁水,連續28 d。于第27天灌胃后禁食16 h,第28天灌胃1 h后,用4%水合氯醛(0.1 ml/10 g)腹腔注射麻醉。利用Pclab生物信號采集處理系統,記錄標準Ⅱ導聯正常心電圖,模型組和各用藥組5 min后尾靜脈注射0.1%BaCl2(2 mg/10 g)誘發AC〔7〕,空白對照組注射等容量生理鹽水,觀察和記錄心電圖30 min。
1.2.2對大鼠心肌缺血再灌注性AC的影響〔8,9〕將SD大鼠隨機分為假手術組、模型組、烏葉組(1 g生藥/kg)、維拉帕米組(5 mg/kg),每組10只。以2%戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉,從口腔經咽喉行氣管插管,連接呼吸機維持呼吸(呼吸機實驗參數:潮氣量為50 ml/kg,呼吸頻率為60次/min,呼吸比為2∶1)。開胸、暴露心臟,于左心耳下方2 mm處沿冠狀動脈用縫合針穿一根線,待心電圖穩定后開始全程恒速股靜脈滴注藥物(1~2 d/min),假手術組和模型組滴注生理鹽水,給藥8 min后,將小膠管與冠狀動脈一起結扎,7 min后抽離小膠管,解開結扎線,連續記錄標準Ⅱ導聯心電30 min。
1.2.3觀察指標 記錄30 min的期前收縮(PB)、室性心動過速(VT)、心室顫動(VF)的次數和持續時間及心率變化,并進行AC評分。AC評分=lg PB次數+2(lg VT次數)+2(lg VF次數)+lg VF持續時間。
1.3統計方法 應用SPSS21.0統計軟件進行單因素方差分析、χ2檢驗。
2.1對BaCl2誘發小鼠AC的影響 空白對照組無AC發生。模型組出現明顯的AC,各項指標與空白對照組比較差異有統計學意義,死亡率高(P<0.01),提示建模方法有效。與模型組比較,烏葉高劑量組、低劑量組均能顯著減少VT發生率和VF次數,縮短VT、VF的持續時間和死亡率(P<0.05,P<0.01),與低劑量組比較,高劑量組顯著降低VT發生率和持續時間(P<0.05),降低PB次數、AC評分和死亡率(P<0.05),主要表現為室性早搏二聯律,提示烏葉具有較強的抗AC作用,且呈一定量效關系,其作用效果與維拉帕米相近或略強,見表1。

表1 烏葉對BaCl2誘發小鼠AC的影響
與模型組比較:1)P<0.05,2)P<0.01;與烏葉低劑量組比較:3)P<0.05;表2同
2.2對大鼠心肌缺血再灌注性誘發AC的影響 與假手術組比較,模型組出現明顯的PB、VT、VF,心率減慢顯著,各項指標差異均有統計學意義(均P<0.01),提示結扎大鼠冠狀動脈至心肌缺血再灌注損傷誘發AC建模成功。與模型組相比,烏葉組可顯著減少VF次數、縮短VF持續時間、AC持續時間及減緩心率降低(P<0.05)。維拉帕米作用效果與其相似,明顯降低PB次數和AC評分(P<0.05,<0.01)。見表2。

表2 烏葉對大鼠心肌缺血再灌注性誘發AC的影響
BaCl2誘導的AC與多種離子流相關,靜脈注射BaCl2可增加心肌蒲氏纖維Na+內流,提高最大舒張期去極化的速率;可使心肌細胞外Ca2+內流而誘發遲后除極;Ba2+、K+通道的開放阻斷劑,競爭性地抑制K+流出,提高自律性,從而引發AC〔10〕。
缺血再灌注AC是心肌在缺血一定時間后再恢復血流灌注而引起再灌注區域的心肌細胞能量不足或缺乏,心肌細胞離子通道電流失衡〔11〕,從而出現再灌注性AC。研究發現鈣超載和生成氧自由基與再灌注性AC(RPA)密切相關,在缺血缺氧的情況下,細胞代謝轉為糖酵解,產生大量乳酸,使細胞內H+增加,提高Na-H交換,抑制Na-Ca2+交換,導致細胞內Ca2+積聚、超載,在再灌注時逐漸加重,同時產生大量的氧自由基。鈣超載和氧自由基可損害線粒體,減少ATP生成,同時引起心肌細胞除極,動作電位波幅降低,誘發平臺期電位的振蕩,導致AC〔12~14〕。另外有研究表明短暫性心肌缺血也可能誘發VF,尤其是在應激或運動狀態下〔15〕。所以本實驗采用心肌缺血再灌注致AC法,即結扎大鼠冠狀動脈左前降支,引發急性心肌缺血,再解開結扎線,建立AC模型,用以進一步觀察烏欖葉對AC的拮抗作用。
維拉帕米是Ca2+拮抗劑藥物,可結合在選擇性過濾器的細胞內側孔的中心腔中,物理地阻斷電壓門控Ca2+通道〔16〕,上述實驗結果表明,維拉帕米均能顯著性拮抗小鼠尾靜脈注射BaCl2和結扎大鼠冠狀動脈方法誘導的AC。烏葉作用效果與維拉帕米相似或略強,能顯著減少PB次數,縮短VT、VF和AC的持續時間,降低AC評分和死亡率,具有明顯的抗AC作用,為烏欖葉的藥效作用提供了新思路。研究發現,烏欖已有的化學成分,揮發性成分以單萜類為主,有一定的抗氧化活性和清除自由基的能力〔17〕。董艷芬等〔2,18〕實驗表明,烏葉能有效阻斷細胞膜受體操縱性鈣通道,抑制外鈣內流從而舒張血管平滑肌,說明烏葉抗AC作用的機制可能是通過阻斷鈣通道,抑制心肌細胞外鈣內流,降低其自律性,減慢房室結傳導速度,從而延長不應期,進而拮抗AC。但其具體機制尚不明確,有待進一步研究。
目前,治療AC主要以藥物為主,化學藥物雖然具有作用迅速,療效確切等特點,但都具有一定的不良反應,如β受體阻斷劑、鈣拮抗劑均可引起和加重房室傳導阻滯,限制其長期應用。而近幾年相對于化學藥物、天然藥物抗AC的價值逐漸得到了認可,中醫藥治療因能夠對病人進行整體調整,具有多靶點、多層次的干預效果而具有一定優勢〔19,20〕。烏欖葉已被證明具有較強的舒張血管、降壓和減慢心率作用〔1~6〕,因此,烏欖葉具有廣泛的應用開發前景和價值,進一步深入研究其抗AC的有效成分及作用機制具有重要意義。