β1腎上腺素受體通路介導針刺與烏頭堿合用治療心衰增效減毒作用的思路探討

劉群， 周晨， 辛娟娟， 趙玉雪， 高俊虹， 喻曉春

（中國中醫科學院針灸研究所，北京 100700）

心力衰竭（以下簡稱“心衰”）是指由于心臟的收縮功能和（或）舒張功能發生障礙，不能將靜脈回心血量充分排出心臟，而導致的心臟循環障礙癥候群，主要表現為心臟的血流動力學異常和神經內分泌過度激活所引起的心室重構和分子異常。它是心臟疾病發展的終末階段，不僅嚴重影響患者的生活質量，而且有較高的致殘率和致死率，是心血管疾病患者死亡的重要原因。研究[1]顯示，我國心衰的患病率已顯著增加至2%～3%，心衰發病率為每千人0.7～0.9，每年新發心衰患者50萬例，使國家醫療負擔逐年加重，而近幾年心衰的藥物治療方面卻無重大突破。如何有效地減緩其發生發展及進行有效的治療一直是醫學界研究的熱點。

1 烏頭堿強心及毒性作用

烏頭堿類中藥附子是許多傳統中藥方劑的重要組成部分，具有回陽救逆、補火助陽、散寒止痛的功效，用于亡陽虛脫及陽虛諸證，許多治療心衰的方藥中均含有附子[2]。現代藥理學研究證明，附子有效成分具有強心作用，對心衰有明顯的治療作用[3]。烏頭堿是附子中含量較多的有效活性成分之一。采用Ⅱ導聯心電圖變化為指標，以心率、左心室內壓最大上升速率和率壓積觀察表明烏頭堿具有強心作用[4]。離體心臟研究表明，烏頭堿對腹主動脈狹窄致心功能減退的心臟具有正性肌力作用，激動心肌鉀通道可顯著增強烏頭堿的強心作用和有效濃度范圍[5]。細胞水平的研究也表明，烏頭堿對心衰模型有明顯的強心作用[6]。

然而，烏頭堿也是造成附子等中藥毒副作用的原因之一[7]，過量地攝入烏頭堿會導致嚴重副作用的產生，其心臟毒性反應最常見者為心律失常，具體表現為室性心動過速、雙相室性心動過速、室性纖維性顫動等[8-9]。由于其毒性作用，縮窄了藥物的安全范圍，限制了烏頭堿的應用，使其難以付諸于臨床使用。因此，如何拓寬藥物使用范圍，尋找對附子及烏頭堿具有增效減毒的方法，安全有效地治療心衰，是人們十分關注以及亟待解決的問題。

2 針刺對心衰的治療作用及針刺減毒作用

針灸在心血管疾病臨床中的應用已經有了較多的經驗積累，對心肌缺血、高血壓等心血管系統疾病具有一定的療效[10]。臨床研究表明，針灸對心衰患者具有一定的治療作用，尤其是針刺內關穴[11]。研究認為，心衰的基礎病因以缺血性心肌損害為主，其病理機制與心臟重塑及神經內分泌密切相關[12]。而針灸相關的研究表明，針刺可以減輕缺血心肌的損害，改善心肌缺血大鼠左室收縮和舒張的功能[13]，針刺對缺血心肌的保護作用與β1腎上腺素受體的介導有關[14]。另外，針刺還具有可以通過β1腎上腺素受體介導其抑制缺血性心律失常的作用[15]。

針刺通過調節和調動體內的內源性機制發揮其治療作用，其本身幾乎無任何毒副作用，此外，它還可以調動機體自身能力，減少其他藥物毒副作用的產生。臨床上，通過針灸作用減少放、化療副作用的臨床研究時有報道，有效且無其他副作用[16-17]。研究表明，電針預處理后，大鼠對布比卡因引起的心臟毒性的耐受性似乎增加了，亦表明電針具有一定的減毒作用[18]。本課題組認為，針刺與洋地黃同用可能具有增效減毒作用[19]。本課題組前期研究也明確了二者同用，可以在減少洋地黃的用量，增加其治療效應的同時，也增加其安全性，是一種較理想的與洋地黃類藥物聯用的增效減毒方法[20]。

由此可見，長期的針灸臨床和基礎研究，為針刺與烏頭堿類治療心衰產生的增效/減毒效應提供了可能性。

3 β1腎上腺素受體信號通路在正常及衰竭心臟中的作用

眾所周知，β1腎上腺素受體在人類心臟中所占比例為70%～80%，是心臟中最強有力的受體，也是交感神經遞質的主要靶受體，交感神經主要通過該受體控制和影響心臟的功能，正常心臟功能的維持與β1腎上腺素受體系統密切相關。正常生理情況下，兒茶酚胺作用于心臟中的β1腎上腺素受體，活化與之偶聯的Gs信號通路，通過腺苷酸環化酶（AC）引起第二信使環磷酸腺苷（cAMP）的合成，活化蛋白激酶A（PKA）和下游的信號分子，使L型鈣通道離子內流，觸發肌漿網大量鈣離子釋放，進入細胞內液，細胞收縮；另一方面，受磷蛋白磷酸化，激活肌漿膜上的鈣泵（SERCA），促使鈣回攝，細胞舒張。

病理心臟的變化亦與β1腎上腺素受體系統密切相關。心衰的一個重要特征即是β1腎上腺素受體系統的異常[21-22]。心衰時，患者體內發生一系列神經內分泌改變，交感神經系統和腎素-血管緊張素系統均呈現活躍狀態，在疾病發生之初代償性降低了血壓和心搏出量，長時間則增加了心臟工作量，導致適應不良性心臟重構和心肌細胞死亡。心衰時β1腎上腺素受體及其mRNA下調50%～70%，與疾病的嚴重程度相關[23]，而且β1受體密度減少。目前認為，心衰的病因以缺血性心肌損害為主，而心肌的缺血性損害與缺血過程中的交感神經及心臟β1腎上腺素受體過度興奮，經一系列的信號轉導機制，最終導致心肌細胞內鈣超載等因素有關[24]。可見，β1腎上腺素受體及其細胞內信號傳導系統是正常心臟與衰竭心臟功能調節的重要途徑。針刺可能通過調節心肌細胞內β 1腎上腺素受體信號系統來介導其心衰治療作用。

4 附子/烏頭堿強心及毒性反應與β1腎上腺素受體相關的作用機制

β1腎上腺素受體介導的信號通路，可使L型鈣通道離子內流，進一步導致心肌細胞內鈣離子穩態的改變，介導心肌細胞的收縮和舒張。附子/烏頭堿的強心及毒性反應與心肌細胞內β1腎上腺素受體及其下游的鈣離子調節密切相關。附子提取物屬于β1腎上腺素能興奮劑，能興奮豚鼠的離體心臟，使收縮頻率增加，心率加快[25]。附子煎劑對動物蛙、蟾蜍、兔等均具有強心作用，尤其是在心功能不全時效果更為明顯，這種強心作用的機制主要與興奮和激動β1腎上腺素受體，釋放兒茶酚胺有關[26]。盧志強等[27]研究表明，烏頭堿類中藥附子對急性心衰大鼠具有明顯的強心作用，β1受體阻斷藥能顯著拮抗附子加快心率的作用，說明其強心作用部分機制與β1腎上腺素能受體有關。參附注射液可阻止心肌缺血再灌注導致的β1腎上腺素受體功能性解偶聯或減少其脫敏作用，從而維持正常心肌收縮力，增強心臟功能[28]。附子的抗心律失常作用機制亦可能與激動心肌β1腎上腺素受體，輕微阻斷鈣離子內流及降低細胞內鈣離子濃度有關[29]。

李建良等[30]通過網絡藥理學的研究方法研究表明，烏頭堿毒性可能與心臟β1腎上腺素受體系統有關，蒙藥訶子可通過調節心肌細胞腎上腺素能信號等通路調節心臟功能來緩解草烏引起的心臟毒性。烏頭堿可致心肌細胞急性自發性鈣釋放，β1腎上腺素能受體介導cAMP通路激活造成的肌漿網內鈣超載和鈣泄漏參與了烏頭堿的毒性機制[31]。烏頭堿能上調心肌β1腎上腺素受體含量，增加血清cAMP的含量[32]。田真等[33]研究表明，烏頭堿致大鼠心律失常時去甲腎上腺素水平明顯升高，提示可能存在著交感神經的極度激活。

以上提示β1腎上腺素受體信號系統及鈣離子可能參與介導了烏頭堿的正性肌力效應及其毒理作用。

5 β1腎上腺素受體介導針刺與烏頭堿類藥物合用治療心衰的增效減毒作用的思路

針刺可以通過調節β1腎上腺素受體系統，進一步調節細胞內鈣離子，改善心肌缺血大鼠左室收縮和舒張功能。針刺內關穴也可以減輕缺血性心肌損害，抑制缺血性心律失常，對缺血心肌的保護作用與β1腎上腺素受體的介導有關，可通過調節包括β1腎上腺受體及其信號分子等在內的眾多與鈣信號調節相關的蛋白或分子等發揮其作用。本課題組既往研究顯示：電針與洋地黃聯用可減少其毒副作用，提示針灸與烏頭堿聯用亦可能起到增效減毒的作用。心衰時心臟中最強有力β1腎上腺素受體的數目/功能改變，可引起受體后信號轉導通路的一系列變化，進而引起心肌細胞內鈣離子變化，導致心臟功能損害。而烏頭堿的強心及毒性作用均與細胞內β1腎上腺素受體系統及鈣離子穩態密切相關。以上提示針刺有可能通過調節心肌細胞的β1腎上腺素受體系統，進一步調節細胞內鈣離子濃度，抑制心衰的發展，在有效增強心肌收縮功能的同時，防止或減輕因烏頭堿過量引起的心律失常等毒副作用的產生，從而起到對烏頭堿的增效減毒作用，拓寬其藥物使用范圍。對這些問題的研究將為針藥結合治療心衰開辟一條有效、安全的新途徑，為治療其他疾病開創一個針灸與藥物結合的新的治療思路。