（运动人体科学专业论文）川芎嗪对大鼠心肌收缩力、细胞钙的影响及其作用机制.pdf

川芎嗪对大鼠心肌收缩力、细胞钙的影晌 及其作用机制 李红艳 摘要有关川芎嗪( l i g u s t r a z i n e , l i g ) 在心肌上的作用靶点，目前研究结果不 尽一致。但有肯定的证据说明，u g 作用心肌细胞后均引起细胞内钙浓度变化，而 产生这种作用的生物学基础尚未完全阐明。有关细胞内游离钙浓度变化的机制， 主要有细胞外钙离子内流和细胞内肌质网，肌浆网中钙释放两种途径。临床研究表 明，l i g 的药理作用与其阻断细胞膜钙通道有关，且有实验证实l i g 对成年大鼠心 室肌。型钙通道电流有明显的抑制作用，且呈浓度依赖性和电压依赖性。因此l i g 曾被称为“一种新的钙拮抗剂”。但也有人认为，l i g 不具备典型的钙拮抗剂特点， 而对受体中介钙释放有抑制作用，而其具体机制仍不清楚。本实验试图从细胞内 钙离子浓度变化机制出发，用已有的受体工具药，揭示l i g 在心肌上的作用靶点及 其作用机制。 实验中采用生物多导记录仪，测定了与c a 2 + 密切相关的大鼠离体乳头肌收缩 力( f c ) 和收缩速度( v ) 的变化；在激光共聚焦显微镜下动态扫描了细胞内荧 光强度变化，以平均荧光强度变化表示细胞游离钙浓度( 【c a 2 + 】i ) 的相对水平。实 验中主要选用5 类受体的激动剂和或阻断剂。分别为钙通道激动剂a 2 3 1 8 7 ，l - 型钙通道阻断剂维拉怕米；n1 - 受体特异阻断剂甲磺酸酚妥拉明，激动荆去氧肾上 腺素；1 31 受体特异阻断剂阿替洛尔；血管紧张素受体1 ( a t l r ) 阻断剂缬沙坦； 以及肌浆网上i p 皿阻断j f | 肝素钠。以未加任何药物的心肌f c ，v 或细胞平均荧光 强度为基值，观察l i g 作用后，以及以上受体工具药预处理。再累加l i g 后，心肌 心肌f c ，v 或细胞平均荧光强度的变化。 实验结果发现： 1 l i g ( 2 0 0 “g m 1 ) 对大鼠乳头肌f c 和v 均有负性作用。 2 h g ( 2 0 0 l a g m 1 ) 可拮抗a1 一受体激动剂去氧肾上腺素o o ut o o l l ) 升高心肌 f c 和v 的作用。 3 肌浆网上i p 3 r 阻断剂肝素钠( 1 0 0 ug m 1 ) 部分阻断了l i g ( 2 0 0 ug m 1 ) 对乳 头肌f c 和v 的负性作用，表明l i g ( 2 0 0 l ag m 1 ) 的药理作用与其阻断i p 3 r 相关。 4 a t l r 阻断剂缬沙坦( 1 1 0 。m o l l ) 预先作用乳头肌并没有抑制i a 【g ( 2 0 0 u 0 ，m 1 ) 对乳头肌f c 和v 的负性作用。说明l i g ( 2 0 0 u 咖1 ) 降低f c 和v 可能与a t l r 无关。而缬沙坦( 1 1 0 击m o l l ) 却阻断了l i g ( 3 0u m o l ，l ) 降低 c a 2 + 】i 的作用，表 示a t l r 是l j g ( 3 0p - m o l l ) 降低【c a 2 + 】i 的一个途径。所以有关a t l r 是否为u g 在 心肌上的靶点还需进一步证实。 5 1 31 受体特异阻断剂阿替洛尔( 1x 1 0 缶t o o l l ) 部分阻断了l i g ( 2 0 0 pg m 1 ) 对乳头肌f c 和v 的负性作用，且阿替洛尔( 9 0 0 um o l l ) 可拈抗u 甙3 0 um o l l ) 降低【c a 2 + 】i 的作用。浣明p1 一受体是l i g 作用的一个靶点。 6 l i g ( 3 0 um o l l ) 可显著降低细胞内【c a z + 】i 。 7 l i g ( 3 0 pt o o l l ) 阻断了钙通道激动剂a 2 3 1 8 7 升高一匕, g c a - + 1 i 的作用，而 l 型钙通道阻断剂维拉怕米( 4 0 ut o o l l ) 可阻断l i g ( 3 0 pm o l l ) 降低【c a 2 + 】j 的作 用，表明l i g ( 3 0 pm o l l ) 降低【c a 2 + 】j 与其抑制钙通道有关，且在心肌中可能主要 通过抑制l - 型钙通道而起作用。 8 1 受体特异阻断剂甲磺酸酚妥拉明( 1 1 0 5 m o i l ) 可拮抗l i g ( 3 0 | lt o o l l ) 降低【c a 2 + 】i 的作用，而l i g ( 3 0 ut o o l l ) 阻断了a1 受体激动剂去氧肾上腺素( 1 1 0 4 m o l l ) 升高心肌【c a 2 + 】i 的作用。表明l i g ( 3 0 i t m o l ，l ) 降低 c a 2 + 】i 的作用与心 肌细胞表面n1 受体有关。 本实验的结果表明，l i g 可能通过抑制d - 型钙通道、n1 受体和b1 受体等途 径减少【c a 2 + 】i ，从而引起f c 和v 降低。而l 型钙通道、n1 受体和b1 受体等本 身兴奋后，均可不同程度引起外钙内流及内钙释放。心肌中。少量外钙内流又是 肌浆网钙释放的动力。由此推测，l i g 可能通过降低l 型钙通道、n1 受体和b1 受体等靶点的必奋性，阻断外钙内流。从而切断了内钙释放的动力源，进而依次 降i g c a 2 + l 、f c 和v 的。同时发现，l i g 可拮抗肌浆网上l p 3 r 阻断剂肝索钠的作 用而降低【c a “】i 。表明l i g 也可直接作用于钙库，阻止内钙释放。而有关衄l r 是 否为l a g 在心肌上的靶点，有待进一步证实。因为收缩力和【c a “】i 测定2 个实验 中结果不一致。 关键词：川芎嗪心肌收缩力细胞钙浓度受体 e f f e c to f l i g u s t r a z i n e o nc o n t r a c t i l ef o r c ea n d o nc e l lc a l c i u m o fr a tc a r d i a cm u s c l ea n d s t u d y o fi t sm e c h a n i s m l ih o n g y a n a b s t r a c t ：t h e r ea r ed i f f e r e n to p i n i o n sa b o u tt h ee f f e c to fl i go nc a r d i a cm u s c l e b u tt h ec o m m o no n ei st h a tl i gb r i n g st h ec h a n g eo f 【c a “】la f t e ru s i n gi t i ti sk n o w n t h a ti n t r a c e l l u l a rc a 2 + m o s t l yc o m e sf r o mt w ow a y s ：i n f l u xo fe x t r a c e l l u l a rc a z + a n d c a “r e l e a s ef r o me r ( e n d o p l a s m i cr e t i c u l u m 【) s r ( s a r c o p l a s m i cr e t i c u l u m ) c a l c i u m p 0 0 1 s t u d ys h o w e dt h a tl i gr e d u c i n g 【c a 2 + 】jw a sr e l a t e dt ot h e c e l lm e m b r a n ec a ” c h a n n e l s 1 a gi n h i b i t e dl - t y p ec a l c i u mc h a n n e l sc u r r e n ti n ac o n c e n t r a t i o n d e p e n d e n t m a n n e ri nt h ev e n t r i c u l a rc e l l so fg u i n e up i g su s i n gw h o l ec e l lp a t c hc l a m pt e c h n i q u e s ol i gw a sn a m e d “an e wc a l c i u mi n h i b i t o r b u to t h e rp e o p l et h i n kt h a tl i gw a sn o t s p e c i a lc a l c i u mi n h i b i t o rb u tr e l a t e dt o c a 2 + r e l e a s ei n d u c e db yr e c e p t o r h o w e v e r , t h i s m e c h a n i s mi ss t i l ln o tc l e a r i nt h i se x p e r i m e n t ，w et r yt oi n v e s t i g a t el i g st a r g e to n c a r d i a cm u s c l ea n di t sm e c h a n i s m u s i n g t h er e c e p t o ri n h i b i t o ro ra c t i v o r p h y s i o l o g i c a l r e c o d e rw a su s e dt om e a s u r et h e c o n t r a c t i l e f o r c e ( f 6 3 a n d c o n t r a c t i l er a t i o o fp a p i l l a r ym u s c l e s a n dl a s e rc o n f o c a lm i c r o s c o p ew a su s e dt o s c a rt h ec h a n g eo ff l u o r e s c e n ti n t e n s i t y i n t r a c e l l u l a rf r e ec d + c o n c e n t r a t i o n ( c a z + 】1 ) w a ss h o w e db ye v e nf l u o r e s c e n ti n t e n s i t y i nt h i s e x p e r i m e n t ，f i v e k i n d s r e c e p t o r i n h i b i t o ro ra c f i v o rw e r e a p p l i e d t h e yw e r e c a l c i u mc h a n n e la c t i v o ra 2 3 1 8 7 ，a n d l - t y p e c a l c i u mc h a n n e l i n h i b i t o r v c r ；a l r e c e p t o r a c t i v o r p h e ；b t - r e c e p t o r i n h i b i t o ra t ea n d v a l ；i p 3 ri n h i b i t o rh e p i n h i b i t o rp h e n t o l a m i n ea n d a l - r e c e p t o r b i r e c e p t o r a c t i v o rd o b ；a t l ri n h i b i t o r t h er e s u l ts h o w e d ： 1 l i g ( 2 0 0 t g m 1 ) h a d t h en e g a t i v ef u n c t i o no nf ca n dv 2 l i g ( 2 0 0 1 1g m 1 ) d e c r e a s e dt h ee f f e c to fp h eo nf ca n dvi nc a r d i a cm u s c l e 3 i p 3 r i n h i b i t o r h e p ( 1 0 0 1 1g m 1 ) p r e v e n t e d l i g ( 2 0 0 u g m 1 ) f r o mr e d u c i n g f c a n dv w h i c hs h o w e dt h a tt h er o l eo fl i g ( 2 0 0ug m 1 ) i nc a r d i a cm u s c l ew a sr e l a t e dw i t h i p 3 r 4 a t t ri n h i b i t o rv a l ( 1 x 1 0 。r e e l l ) h a dn oe f f e c to nl i g ( 2 0 0u g m 1 ) d e c r e a s i n g f ca n dv , w h i c hs h o w e dt h a ta t t rw a sn o tat a r g e to fl i g ( 2 0 01 1g ，m 1 ) i nc a r d i a c m u s c l e h o w e v e r , v a l ( 1 1 0 。m o l l ) i n h i b i t e d l i g ( 3 0 1 1 m o l l ) d e b a s e i n g 【c 一+ 】l ，w h i c hs h o w e dt h a tt h ef u n c t i o no fl i 酲3 0 um o l l ) o n c a 2 + 】iw a sc o n n e c t e d l u w i t ha t l r t h et w or e s u l t sw e r en o tc o n s i s t e n tw i t he a c h o t h e r 5 1 31 r e c e p t o ri n h i b i t o ra t e ( 1 1 0 6 m o l l ) i n h i b i t e d t h ee f f e c to fl i g ( 2 0 0 址g m 1 ) o nf ca n dv a n da t e ( 9 0 0 pt o o l l ) p r e v e n t e d “酥3 0 “m o l l ) f r o md e c r e a s i n g c a 2 + 】i t h a ts h o w e d 1 3 1 r e c e p t o rw a s a t a r g e to fl i g ( 2 0 0g m 1 ) i n c a r d i a cm u s c l e 6 。l i g ( 3 0 p m o l l ) d e c r e a s e dc e l l 【c j + 】io b v i o u s l y i nc a r d i a cm u s c l eo fm o u s e 7 l i g ( 3 0um o l l ) r e d u c e dt h er o l eo fa 2 3 1 8 7 i ni n c r e a s i n g 【c a “l ii nc a r d i a c m u s c l e a n dv a l ( 4 0um o l l ) i n h i b i t e dl i g ( 3 0ut o o l l ) d e c r e a s i n g 【c a “k a l it h e s e s h o w e dt h a t l i g ( 3 0 um o l l ) d e c r e a s i n g 【c a z + 】fw a sa c h i e v e d b y c a l c i u m c h a n n e l ，m a i n l yb yl - t y p ec a l c i u m c h a n n e li nc a r d i a cm u s c l e 8 1 r e c e p t o ri n h i b i t o rp h e n t o l a m i n e ( 1 1 0 。m o l l ) i n h i b i t e dl i g ( 2 0 0 u g m 1 ) d e c r e a s i n g c a 2 q i ，a n dl i g ( 3 0 pt o o l l ) p r e v e n t e dqr r e c e p t o ra c t i v o rp h ef r o m i n c r e a s i n gf c a 2 + 】i t h a ts h o w e d o l - r e c e p t o rw a sat a r g e to fl i g ( 2 0 0 i ig m 1 ) i nc a r d i a c m u s c l e t h i se x p e r i m e n ts h o w e dt h a tl i gd e c r e a s e d 【c a z + ib yi n h i b i t i n gl - t y p ec a l c i u m c h a n n e l ，a l r e c e p t o ra n db l - r e c e p t o re t c , w h i c hl e a d e dt ot h ed e c r e a s eo ff c a n dv a n d t h ee x c i t e m e n to fl - t y p ec a l c i u mc h a n n e l ，a l r e c e p t o ra n d b t r e c e p t o rm a ya r o u s et h e i n f l u xo fe x t r a c e l l u l a rc a 2 + a n dc a 2 + r e l e a s ef r o ms r ( s a r c o p l a s m i er e t i c u l u m ) c a l c i u m p 0 0 1 i nc a r d i a cm u s c l e 。a l i t t l ei n f l u xo fe x t r a c e l l u l a rc a 2 + i st h ei m p e t u so fc a 2 + r e l e a s e f r o ms rc a l c i u mp 0 0 1 s ol i g m a yp r e v e n tt h ei n f l u xo f e x t r a c e l l u l a rc a z + b y d e b a s i n g t h ee x c i t e m e n to fl - t y p ec a l c i u mc h a n n e l ，a l r e c e p t o ra n d8 1 - r e c e p t o r , w h i c hh o l d e d b a c kt h ec a “r e l e a s ef r o ms rc a l c i u mp 0 0 1 a sar e s u l t ，r e d u c e d 【c a 2 + 】j f ca n dv a tt h e s a m e t i m e ，l i gc o u l dd e c r e a s e 【c a a + 】ib yi n h i b i t i n gt h ef u n c t i o no fh e p o ni p 3 ri ns r i t s h o w st h a t l i ga l s oc o u l da f f e c tc a l c i u mp o o ld i r e c t l y , d e c r e a s i n g 【c a z + 】l b u tw h e t h e r a t i ri st h et a r g e to fl i g o nc a r d i a cm u s c l e t h e r ei ss t i l law a yt og o b e c a u s et h er e s u l t i sd i f f e r e n tb e t w e e nt h ee x p e r i m e n to ft h ec o n t r a c t i l ef o r c ea n d c a 2 + 】im e a s u r e m e n t k e yw o r d s ：l i g u s t r a z i n e c a r d i a cm u s c l ec o n t r a c t i l ef o r c e r e c e p t o r c e l lc a l c i u mc o n c e n t r a t i o n 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表 或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确说明并表示谢意。 作者签名：盔! ! 整日期；z 业墨生 学位论文使用授权声明 本人完全了解陕西师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留 学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学 位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学 位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。 保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位论文作者签名： 盔垒拖 日期： 兰竺墨仝 缩略词表 英文缩写英文全称中文全称 “gl i g u s t r a z i n e 川芎嗪 m i r i m y o c a r d i a li s c h e m i a r e p e r f u s i o ni n j u r y 心肌缺血再灌注损伤 t m p t e t r a m e t h y l p y r a z i n e 四甲基吡嗪 t b a t e t r a b u t y l a m m o n i u m 四丁胺 e te n d o t h e l i n内皮素 l s c a p1 1 3 s e n s i t i v ec a l c i u mp o o li p 3 敏感钙池 l i s c a p i p 3 - i n s e n s i t i v ec a l c i u mp o o li p 3 不敏感钙池 v o c v o l t a g eo p e r a t e dc a l c i u mc h a n n e l 电压门控的钙通道 r o c r e c e p t o ro p e r a t e dc a l c i u mc h a n n e l受体门控的钙通道 s o cs t o r eo p e r a t e dc a l c i u mc h a n n e l钙库控制的钙通道 i p p h o s p h a t i d y l i n o s i t o l 磷酯酰肌醇 c i c rc a l c i u mi n d u c e d c a l c i u mr e l e a s e ， 钙诱发的钙释放过程 n en u c l e a r e n v e l o p e 核被膜 n p cn u c l e a r p o r ec o m p l e x ，核孔复合物 n c an u c l e a rc a 2 + - a t p a s e 核钙泵 l s c ml a s e r s c a n n i n gc o n f o c a lm i c a r o s c r o p e激光扫描共聚焦显微镜 l s c i sl a s e r s c a n n i n gc o n f o c a li m a g i n gs y s t e m激光扫描共聚焦显像系统 s p rs u r f a c ep l a s m o nr e s o n a n c e 表面等离子体共振 h g ph u m a ng e n o m e p r o j e c t人类基因组计划 c a 2 + 】i f r e ec a 2 + c o n c e n t r a t i o n 游离钙浓度 f cc o n t r a c t i l ef o r c e 收缩力 vc o n t r a c t i l er a t i o 收缩速度 e r e n d o p l a s m i c r e t i c u l u m 内质网 s r s a r c o p l a s m i cr e t i c o l u m肌浆网 s g d p s a c c h a r o m y c e sg e n o m ed e l e t i o np r o j e c t酵母基因组缺失计划 s b d ds t r u c t u r eb a s e d d r u gd e s i g n药物分子设计 r y rr y a n o d i n er e c e p t o r兰诺定受体 v 1 文献综述 近年来，随着全世界自然回归热潮的兴起和化学药品毒副作用的不断增加， 人们逐渐将目光转向天然药物，这就为中药的发展创造了一个很好的机会。但中 药目前在国际上并没有得到普遍认同。究其原因主要在于，中药作用的多效性、 量效关系的复杂性、作用的相对不稳定性和某些中药的双向调节等特征。同时中 药作用机理上又具有多成分、多环节、多靶点的特征。目前仅有传统的西药理论 基础，无法用现代医学知识作理论基础，缺乏一个可以量化的现代中药生物医学 指标。如：蛋白质水平和基因水平方面的量化指标等i ”。从而制约了中药研究的快 速发展。 但中药研究发现，药物的治疗作用大多是由于药物与机体内生物大分子特定 位点( 靶点) 相结合，即所谓的药靶结合，改变了靶点的构象或功能，从而产生 药理作用【2 j 。可见，药靶的发现对于阐明药物作用机理，发现创新药物及其筛选新 的药物都具有及其重要的意义。最早的药靶是病原微生物，以此为药靶发现了抗 生素。5 0 年代后，药靶主要是受体和酶，如肾上腺素受体及衄管紧张素转换酶， 由此开发了一些抗高血压药物。人类和病原微生物的基因组学及功能基因组学的 开展，引发了新一轮的药靶发现高潮【3 】o 新型药物作用靶点的发现，必然带来新型 药物的发现，寻找新的药物作用靶点，已成为新药研究的重要内容1 4 】。同时人们认 识到，新世纪新药研究的热点，将是作用于细胞膜上的酶靶和受体靶以及作用于 细胞内的核靶和多糖靶【5 j 。 本文就中药l i g 在心血管药理研究中的进展，和中药及其复方有效成分作用 后，心肌张力、细胞钙离子浓度变化的生物学机制及其在中药作用靶点研究中的 应用和其它药靶筛选的方法等做一综述。 1 1l i g 在，b 斑管中的药理研究进展 l _ j g 为中药伞形科蒿本属植物川芎的有效成分之一。属于酰胺类生物碱，化 学结构为四甲基吡嗪( t e t r a m e t h y l p y r a z i n e ，t m p ) ，其药理效应主要是吡嗪环的作 用。当它的四个甲基被不同功能基团替代后，可产生不同效应。由于这种简单结 构，在药物研究中，为提高药效、迸一步改造其结构提供了可行性【6 】。目前，u g 在实验研究及i 临床应用上也已取得了良好的效果。现仅对l i g 在心血管中的药理研 究进展综述如下： 1 1 1lig 对缺血再灌注损伤的保护作用 心肌缺血再灌注损伤( m y o c a r d i a li s c h e m i a r e p e r f u s i o ni n j u r y ，m i r i ) 是临床上的 一种严重的心肌损伤类型。l i g 对其有良好的保护作用，机制如下：( 1 激发机体内 预适应【7 8 j 。( 2 ) 抑制细胞c a 2 + 的内流、保护超氧化物歧化酶( s o d ) 活力，保护心肌 组织抗氧自由基酶活性、提高清除氧自由基的能力，减少脂质过氧化物的形成， 从而抑制了氧自由基介导的心肌细胞损害射。( 3 ) 调控并改善缺血缺氧时前列环素 ( p g l 2 ) 血栓素( t x a 2 ) 严重失衡所致的微血管强烈收缩和微血管内血栓形成与堵塞， 从而起到抗心肌缺血再灌注损伤的作用1 1 3 。( 4 ) 通过维持心肌细胞生物膜和心肌纤 维结构的完整性，减轻缺血对线粒体的损害，因而对心肌缺血再灌注损伤具保护 作用【1 4 j 。“g 对大鼠m i r i 心肌细胞凋亡具有一定抑制作用【”j 。已知，c - l o s 基因高 表达与心肌细胞凋亡有一定关系，而l i g 可使m i r i 大鼠心肌f o s 蛋白颗粒数目明 显减少。l i g 还具有激活腺苷酸环化酶作用，从而使细胞内c a m p 增加及抑制钙内 流。同时，l i g 也是o1 肾上腺素受体阻制剂，可阻断缺血早期心肌细胞膜上成倍 增加的n1 肾上腺索受体，进而抑制由于nl 肾上腺素受体增多引起的大量钙内流。 l i g 通过以上途径在一定程度上减轻细胞内的钙超载，从而降低缺血心肌f o s 蛋白 表达和减少缺血心肌细胞凋亡i 圳。另外发现，l i g 可显著抑制m i r i 时心肌细胞膜 k + n a + a t p 酶和c a 2 + a t p 酶活性的降低【1 7 】，而二者在维持胞内钙稳态中起着非常 重要的作用。 可见，l i g 对m i r i 的保护作用，与其抑制h i r i 时钙浓度的升高密切相关。而 其抑制钙浓度升高的具体机制，还有待进一步研究。 1 1 2l ；g 对心肌细胞电生理的影响 马季骅等【1 8 j 采用常规微电极技术，探讨u g 对b a 2 + 诱发的心室肌细胞影响， 结果。1 3 9 剂量依赖性使最大舒张电位减小和自动节律增加；利多卡因可完全拮抗 上述作用，而异搏定显著抑制自动节律，对最大舒张电位无影响。表明，l i g 可阻 滞心肌细胞外向k + 电流而与异搏定不同。实验中还发现， u g 和维拉帕米的心脏 抑制作用均被钾通道阻滞剂四丁胺( t e t r a b u t y l a m m o n i u m ，t b a ) 所拮抗，但t b a 对前者作用要强，接近其拈抗钾通道开放药c r m 的作用，推测l i g 抑制心脏的机 理可能与维拉帕米不同，但是否作为钾通道开放剂尚需进一步研究1 1 9 1 。另外发现， 慢性缺氧可使豚鼠右心室肌细胞的膜电容增大，单位面积钾电流的电流密度和幅 度下降，而l i g 能在一定程度上减轻这些改变。而且l i g 能降低肺血管阻力和减轻 肺动脉压，逆转肺血管重构，从一个侧面说明l i g 可抑制慢性缺氧所致的右心室心 肌细胞肥大【”。陈江斌1 2 1 j 等采用全细胞膜片钳技术研究显示，i j 量对豚鼠心室肌细 胞具有阻断l 型钙通道电流的作用，且呈浓度依赖性。但孔旭黎等观察 m - 2 3 l i g 对 豚鼠心室乳头肌慢反应动作电位和收缩力的影响，结果发现，l i g 对心肌慢内向电 流具有双重作用，即低浓度抑制，高浓度则增强；且l i g 可能通过b 受体影响心肌 细胞慢内向电流。陈悦等i 再次证实，大剂量l i g 可增加异丙肾上腺素、氨茶碱 诱发的s a p ( 慢反应动作电位) 的幅度和v m a x ( 最大除级速度) ，但在离体豚鼠 心房肌上，l i g 在相对低的剂量( o 1 l m m o l ，l ) 则对心房自律性和收缩力呈兴奋作 用，较大剂量( 3 m m 0 1 l ) 则呈抑制效应。 可见，l j g 对心肌细胞电生理的影响可能与细胞膜上的钾通道、钙通道及8 受 体相关。但其具体机制尚需进一步证实。 1 1 3l i g 对血管的作用 关于l i g 在心血管中的作用，目前报道不一，主要有以下几个方面： 1 1 3 1 拮抗内皮素( e t ) 作用 内皮素( e n d o t h e l i n ，e t ) 是一种新近发现的、由血管内皮细胞产生的缩血管活 性肽。它不仅参与心斑管系统功能活动的生理性调节，而且参与许多心血管疾病， 诸如高血压、急性肾功能衰竭、心绞痛及其相关疾病的病理生理过程【辱2 6 1 。离体 实验表明，内皮素强烈地收缩冠状动脉，延长心肌动作电位的时程，增强心肌收 缩力印2 9 1 。提示，内皮素可能是一种直接作用于心肌诱发心律失常的毒性肽。l i g 不仅可 三l 降低血浆e t 水平【划，还可抑制内皮细胞产生h i 。抑制h 2 0 2 促内皮细胞 释放e t ，从而维持e t 与n o 的平衡，减轻病变血管的收缩或痉挛【3 l 3 2 l 。汤泰秦 等实验迸一步表明【3 3 1 ，i a g 抑制e t 的表达与释放，在一定程度上通过抑制e t 受 体m r n a 的表达而实现的。e t - 1 是迄今知道的作用最强的收缩血管物质，它与斑 管e t 受体亲和力大，且促进血管平滑肌细胞增生。抑制e t 即可有效阻抑缺氧性 肺血管重建，预防缺氧性肺动脉高压。 1 1 3 2 钙拮抗剂作用 研究发现，l a g 可增加细胞内c a m p 水平，通过c a m p 等系统介导影响血管 平滑肌胞浆c a 2 + 清除，降低细胞内c a 2 + 浓度，从而引起血管平滑肌舒张。正常动 物体外实验发现，l i g 可明显抑制钙内流。而在体内，l a g 对钙内流呈激活效应， 表现出双向调整作用。也有人提出异议认为，l a g 似乎不具备典型钙拮抗剂的特点。 它抑制苯福林在无钙溶液中所致的血管条的短暂收缩，不影响咖啡因的缩血管效 应，因为咖啡因引起的钙释放是其对肌浆网的直接作用。提示，l a g 可能对受体介 导钙释放具有定的抑制作用p 4 1 。田禾等的实验也支持这一观点，他以累积法增 加胞外钙浓度，l i g 不能抑制其收缩增强反应1 3 5 l 。推测；l a g 不能抑制外钙内流。 总之，i j 2 可能不是特异性电压依赖性钙通道阻断荆，可能对受体介导的钙释放有 抑制作用，但其影响的具体环节尚不清楚。 1 1 3 3q ，受体阻断剂作用 去甲肾上腺素为a - 受体激动剂，具有很强的血管收缩作用。在受体研究中被 广泛应用。研究发现，在大鼠主动脉和肠系膜动脉上，n g 对n e 引起的收缩有抑 制作用。u 譬可明显降低肺动脉对n e 的反应，使n e 引起收缩状态的肺动脉舒张。 常立功等在显微镜下，3 0 um 5 0um 细动脉水平上直接观察到l i g 抑制局部给予 去甲肾上腺素引起的血管运动作用，且有浓度依赖性，即使全身血压不变，细动 脉随血管运动周期而变化，细动脉舒张，血流量增加l 州。可见，l i g 的缩血管作用 可能是通过a 。受体实现的。但l i g 具q1 肾上腺素能受体阻断剂作用最终由k w a n 等得以证实1 3 7 1 。 1 1 4 lig 对成纤维细胞增殖的抑制作用 宋德明等i 3 8 】用大鼠心肌成纤维细胞的单细胞悬液，观察到l i g 能有效地抑制 成纤维细胞胶原合成和增殖，低浓度l i g 能对抗去甲肾上腺素对纤维细胞的胶原合 成与细胞增殖。表明i a g 能抑制成纤维细胞的胶原合成与细胞增殖，其机制可能与 其c a 2 + 的拮抗作用有关。心室肥厚或重构是心肌对超负荷的主导反应。它的基本 变化不仅是心肌细胞的肥大，也有非心肌细胞如成纤维细胞、胶原细胞、血管细 胞等的增生。其中成纤维细胞增生、问质纤维化、室壁硬化、心肌顺应性降低， 严重影响了心脏功能。l i g 能够有效抑制培养心肌成纤维细胞的胶原合成和增殖， 低浓度可拮抗n e 促胶原合成和细胞增殖的作用。其作用机制可能是钙离子阻滞 作用：膜稳定作用；刺激成纤维细胞产生更多间质胶原酶，后者存在于心肌 中，是降解胶原纤维的关键酶。l i g 还可减少蛋白酶抑制剂f i l m p ) 的分泌f n m p 主 要减少胶原降解) 。 1 1 5l i g 在其它方面的作用 在l i g 药理研究中还发现，l g 对离体和在体动物心脏的作用有很大的差异。 l i g 对离体动物心脏有抑制作用，使心脏收缩性能减弱，功能下降，心率减慢；而 对于在体心脏则使心肌收缩性能加强、心输出量增加和外周血管扩张。为探讨l i g 对心血管影响的机制，有人还发现心得安能拮抗l i g 的作用，利血平则相反。并指 出l i g 可能是通过直接兴奋心肌细胞表面的1 3 受体来影响心脏功能。文献表明， 去迷走神经的麻醉犬心脏对i a g 仍有明显反应，椎动脉注入大剂量i a g ，其心血管 作用不明显。说明川芎嗪并非直接作用于中枢，而是通过显著抑制心肌细胞c a 2 + 内流而实现的。可见l i g 在心血管中的作用机制还有待研究。 近多年来的临床资料已经肯定了l i g 在心血管疾病治疗中的显著作用，但仍有 许多问题有待进一步完善和认识。如大剂量4 0 m g k g 静脉滴注可抑制心肌收缩力， 8 0 m 班g 能显著抑制心功能，导致心律失常；应用l i g 可使心肌耗氧量增加；缺氧 前和缺氧时快速注入，可使离体豚鼠心脏心肌收缩减弱，舒张功能下降，心率减 慢；同时有加快狗的心率，缩短心电图q t 间期，降低s t 段作用，大剂量能使t 波倒置或呈双相t 波：用心外膜心电图标测法提示，l i g 使用后心肌缺血加重，心 肌梗死范围扩大等等。这些负面报道虽属个别现象，但客观反映t ) l l 芎嗪可能对 人体带来的损害，而我们目前尚无充分证据说明，川芎嗪不可能对人体没有损害 3 9 1 。这进一步说明，上述l i g 的不同药理作用，可能与其剂量依赖性有关。 综上所述，“譬在心血管中的作用是多方面的，而其作用机制目前还没有完全 阐明，仍需进一步证实。但可以肯定的是，l i g 药理作用与细胞内钙离子浓度变化 密切相关。 1 2 细胞内游离钙离子浓度变化的机制及其在中药作用机制研究中的应用 1 2 1 细胞钙的存在方式及其生物学意义 钙离子是重要的细胞内调节因子，几乎与所有的细胞生理过程都有关，如物 质代谢、肌肉收缩、神经递质释放、染色体移动以及细胞分裂等。细胞内钙主要 以结合( 主要与磷酸根和细胞内蛋白结合) 和游离两种形式不均匀的分布于细胞 核、胞浆、细胞膜和其它细胞器内。核钙约占总钙含量的一半；线粒体和内质网 肌浆网o 驯s r ) 钙含量比胞浆高出百倍。细胞内游离c a 2 + 可以贮存于e r s r 与线粒 体中，也可以结合于细胞膜内侧，主要贮存于e r s r ，因此将e 1 v s r 称为胞内钙 池( c a l c i u mp 0 0 1 ) 。钙池的钙与胞浆钙经常进行交换以调节胞浆钙浓度，影响细 胞功能。同时，细胞内游离钙浓度( 【c a 2 + 】) 改变也是多种受体激动以后信息传递过 程的中心环节。 目前己知s r 有两类钙池，b 敏感钙池( i p 3 s e n s i t i v ec a l c i u mp o o l ，i s c a p ) 和i p 3 不敏感钙池( 口3 i n s e n s i t i v ec a l c i u mp o o l ，i i s c a p ) 。这两种钙池内c a 2 + 释放， 分别由l p 3 受体系统和兰诺定受体( r y a n o d i n er e c e p t o r ，r y r ) 系统控制。 1 2 1 1ip 3 受体系统 当各种原因引起口3 升高后，i p 3 与s r 上其受体结合，诱导c a 2 + 通道开放，使 贮存于i s c a p 中的c a 2 + 释放到胞浆i 删。当胞浆c a 2 + 很低时，坤3 受体对i p 3 不敏感； 当胞浆中c a “增加到一定浓度时，i p 3 受体对i p 3 最为敏感；当胞浆中c a 2 + 更高时， i p 3 受体对i p 3 又不敏感。与i p 3 受体相偶联的离子通道的性质尚不清楚，这种离子 通道是非电压依赖性的，只有当i p 3 作用于s r 胞浆侧时才被激活。有研究表明， i p 3 受体和i p 3 敏感的离子通道是同一种分子，但i p 3 与受体结合后，通过什么机制 来开放离子通尚不清楚。 1 2 1 2r y r 系统 i r 不敏感钙池的c a ”释放是由r y r 调节的。r y r 为跨膜蛋白，其c 末端四叶式 结构形成c a 2 + 通道，游离于胞浆中的n 端上有c a 2 + 结合位点。当电压控制性钙通道 开放，少量钙内流，c a ”与r y r 上的c a ”结合位点结合而触发s r 释放c a ”，这种c a ” 诱发c a ”释放的正反馈机制是r y r 系统触发c a 2 + 释放的特征“。 1 2 2 胞内钙离子的调控 一般认为，胞浆内c a 2 + 来自两个方面，即外钙内流和e r s r 内钙池的钙释放。 1 2 2 1 外钙内流 外钙进入胞浆的途径主要分成三大类：电压门控的钙通道( v o r a g eo p e r a t e d c a l c i u m c h a n n e i ，v o c ) 、受体门控的钙通道( r e c e p t o ro p e r a t e d c a