粉防己碱的心血管药理研究进展
作者：王文英 李祥华
《时珍国医国药》 2005年 第10期
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【关键词】 粉防
关键词：粉防己碱；血管平滑肌；心律失常；L型Ca2＋通道；T型Ca2＋通道；高血压
粉防己碱(tetrandrine,Tet)主要存在于防己科多年生木质藤本植物粉防己Stephania tetrandra S.Moore的根中，又名汉防己碱或汉防己甲素。为一双苄基异喹啉生物碱(6，6，7，12 四甲氧基 2，2 二甲基小檗胺)，分子质量622.7 u，分子式C38H42O6N2，是由两个苄基异喹啉亚单位通过两个分别以头-头，尾-尾相连的醚健形成的二聚体。
在我国，粉防己根作为药物用于临床并有记载的，可追溯到东汉时期，始载于《神农本草经》，列为上品。具有祛风止痛、利水消肿作用。Tet为粉防己中主要有效成分。实验及临床均证明Tet有多方面的药理作用，本文拟就对其心血管系统方面的研究作一综述。
1对血管平滑肌细胞的作用
血管平滑肌细胞(VSMC)有两个主要功能，即收缩功能与合成和分泌细胞外基质的功能。成熟VSMC是一种高度特异化的细胞，呈收缩表型，其功能以收缩舒张为主，产生细胞外基质的速度很慢。因此，正常血管壁细胞外基质的成分和含量相对恒定。在高血压等病理状态下，VSMC的功能发生改变，细胞由收缩表型向合成表型转变，细胞合成与分泌功能增强，导致细胞外基质含量增加，成分改变，尤其是胶原堆积，是导致血管重构的重要原因之一。同时胶原的沉积，使血管在主动收缩时的张力增加，在被动扩张时的僵硬度增加，舒张顺应型下降［1］，成为高血压及高外周阻力的重要原因。李庆平等［2］对Tet抑制VSMC胶原合成的影响作了实验性探讨，结果表明Tet有效降低主动脉壁胶原含量，并呈浓度依赖型抑制［3H］-脯氨酸参入AngⅡ或NE诱导的VSMC。这说明Tet抑制VSMC胶原合成和动脉壁胶原沉积是其逆转血管重构作用的重要机理之一。同时，李氏［3］还探讨Tet对大鼠主动脉平滑肌细胞(AVSMC)增殖的抑制作用，结果表示，Tet 50 mg・kg-1・d-1，po，治疗组的AVSMC对NE和AngⅡ诱导的细胞增殖反应性和生长率较肾血管性高血压组明显降低，对RH组和伪手术组鼠的AVSMC，Tet 0.1～10μmol・L-1体外给药可浓度依赖性地抑制NE或AngⅡ诱导的增殖和［3H］Tdk参入，研究表明，RH大鼠AVSMC对NE和AngⅡ促增殖作用敏感性及反应性增高，Tet可降低其对NE和AngⅡ的反应性，抑制AVSMC增殖和DNA合成。熊一力等［4］用Tet对自发性高血压大鼠VSMC增殖进行研究的同时，还对涉及VSMC增殖的血小板源性生长因子(PDGF-B)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及相关癌基因c－sis，c－myc的影响进行了探讨，结果发现，Tet在降低自发性高血压大鼠血压的同时，能减少VSMC的线粒体、粗面内质网和［3H］TdR参入量，并能逆转VSMC增殖时PDGF-B，bFGF抗原及使c－sis，c－myc mRNA的表达增强，这说明Tet抑制自发性高血压大鼠的VSMC增殖与生长因子及癌基因调控的分子生物学机理有关。
2抗心律失常作用
细胞电生理研究表明，Tet能抑制心室细胞T和L型钙通道，是一慢控门的钙激活钾通道的特异性阻滞剂，具有良好的抗心律失常作用，单相动作电位(MAP)是目前记录在体早期后除极(EAD)和延迟后除极(DAD)的有效方法。蒋桔泉等［5］通过记录兔右室心内膜MAP观察Tet对氯化铯诱发EAD和室性心律失常的作用，结果表明，Tet能诱发EAD，这说明，Tet有抗氯化铯诱发EAD及室性心律失常作用。其机制可能是Tet抑制慢钙通道，减少内向电流。因而降低了EAD幅度，减少了室性心律失常的发生。
心房颤动(AF)是临床上最常见的快速性心律失常，心房肌间隙连接重构在AF的发生，复发及维持方面起着重要作用，研究发现慢性AF患者和快速电刺激造成的山羊房颤模型心房肌间隙连接蛋白40(Connexin40,Cx40)降低及分布不均，且其改变与AF稳定性增加有关［6，7］，李大强等［8］对Tet防止家兔快速心房起博间隙Cx40的降解作用进行了研究。结果表明Tet组心肌细胞内Na＋，Ca＋水平降低，Cx40的降解和心房肌细胞损伤的超微结构变化减轻。这说明钙超载至少部分参与了持续快速心房起博引起的Cx40降解，Tet能防止快速心房起搏引起的Cx40降解，对快速起博造成的心肌细胞损伤有保护作用。
3对心肌的作用
心肌缺血再灌注损伤涉及到许多因素，胞内钙超载，代谢产物堆积，心肌耗氧量增加是其主要原因。钙拮抗剂和心脏M受体通过不同途径，发挥其对心脏的保护作用。
Tet对心肌有较好的保护作用。在结扎狗冠状动脉左降支引起的心肌缺血性梗塞后，iv Tet3～5 mg・kg-1，可降低心肌缺血面积和梗塞区面积，降低心外膜电图的ST段。
在探讨M受体对Tet抗心脏缺血再灌注损伤作用的影响时，发现Tet 0.3 μmol・L-1再灌注后能使缺血心脏的舒张功能较好恢复，能明显促进缺血复灌后心输出量恢复，能使冠脉流量增加，同时再灌注期间，使心率恢复如常［9］。在进行在体大鼠短暂缺血后心肌膜ATP酶活性的变化及Tet的作用时，测定质膜Na＋-K＋-ATP酶内质网Ca2＋-ATP酶活性，结果表明，心肌缺血15 min后二酶活性均明显降低。在缺血前20 min分别给于Tet46.2和96.3 μmol・L-1及硝苯啶0.23 μmol・L-1，能明显减少内质网Ca2＋-ATP酶活性降低，提示心肌膜ATP酶活性的降低可能参与了短暂心肌缺血所致再灌注损伤的发生机理，Tet可减少缺血和/或再灌注时内质网Ca2＋-ATP酶活性降低［10］。
4抗高血压作用
在各种双苄基异喹啉衍生物碱中，Tet的降压作用是最强的。在许多动物模型上显示了明显的降压作用，包括麻醉的猫、狗、豚鼠、清醒的正常大鼠和高血压大鼠［3，4，11，12］。iv Tet 13 mg・kg-1，即刻引起舒张压和平均脉压的下降(最多下降23%±4%)，而心率和收缩压不变。本结果显示其降压作用是由动脉平滑肌舒张引起的［13］，与直接舒血管药苯肼达嗪不同，心电图显示PR间期稍延长。在清醒大鼠除了降低血压(15 mg・kg-1iv )外，还可降低dp/dtmaxP-1。放射受体结合实验证明，在狗的主动脉肌膜上，Tet竞争性抑制3H-哌唑嗪的结合，提示其舒张血管作用于α1受体有关［14］。同时，Tet 7 O 连接烃基后的衍生物对自发性高血压大鼠具有不同程度的降压作用，去甲基或乙酰化则失去降压作用，如7 O 乙基和7 O 异丙基衍生物产生持续的降压作用，对心率及血浆肾素浓度无影响。然而，7 O 连接正丙基或正丁基等长侧链时，则降低降压作用及持续时间。该结果显示合成Tet衍生物可发现具有重要临床价值的新的降压药物。临床研究显示，Tet对高血压患者具有良好的疗效，po Tet lmon后降压总有效率为92.1%，却没有明显的反射性的心动过速，高血压的许多临床症状，如头痛，眩晕，心悸，失眠等均减轻或消失。舒血管药的典型副作用，如体位性低血压，在这些病人中均未出现。
5对L型Ca2＋通道的作用
经证实，Tet具有拮抗Ca2＋通道的作用［5］。Tet(32 μmol・L-1)对猫离体乳头肌具有负性肌力作用，抑制肾上腺素引起的收缩力，±dT/dtmax及自律性的增加。在离体猫和大鼠右心房可观察到负性频率的作用。负性肌力作用是频率依赖性和电压依赖性的。Tet对心肌收缩力的抑制作用可被外钙加入而逆转。应用乳头肌表面肌动描写的方法，可表现为典型的兴奋-收缩脱耦联，该作用提示Tet类似于典型的Ca2＋通道阻滞剂。Tet抑制高K＋引起的肾动脉、肺动脉，肠系膜动脉及冠状动脉的收缩，Tet也可松弛高K＋和催产素引起的大鼠离体子宫收缩。这些显示Tet阻断电压依赖性Ca2＋通道的作用强于阻断受体操纵型Ca2＋通道。同时抑制IP3在细胞内的积聚［15］。体外研究显示Tet的降压作用也通过Ca2＋通道起效的，用常规电生理学方法证实Tet(15 μmol・L-1)可缩短动作电位的平台期而对0期没有影响，说明Tet与典型的Ca2＋通道阻滞剂维拉帕米作用类似，只不过后者作用更强一些。Tet抑制高K＋去极化动作电位的Vmax是频率依赖性的，从猫神经末梢记录到的Ca2＋介导的动作电位平台期也被Tet抑制。膜片钳技术和放射受体结合分析证实Tet抑制GH3细胞上具有高电压阈值的L型Ca2＋通道，IC50为4 μmol・L-1)，内向Ca2＋电流的持续性部分对3种Ca2＋通道阻滞剂较敏感：苯骈噻嗪类，苯烷胺类，二氢吡啶类。尽管Tet与这3种Ca2＋通道阻断剂化学结构无任何相同之处，但对猪心肌纤维膜囊的高亲和力受体，Tet可竞争性抑制3H-硫氮卓酮的结合，部分抑制3H-维拉帕米的结合促进3H-尼群地平的结合。其作用方式与硫氮卓酮类似。因此，可以得出以下结论：(1)Tet直接作用于L型Ca2＋通道，因为它对Ca2＋通道阻滞剂受体复合物的3个配体结合部位均有影响。(2)其结合部位在苯骈噻嗪受体上，Tet没有苯并噻嗪的结构而与硫氮卓酮识别部位相互作用的两个药物之一。(3)它对L型Ca2＋通道上二氢吡啶与高亲和性受体部位结合的正性变构调节作用提示，Tet直接与Ca2＋通道的α1亚单位结合。电压依赖性L型Ca2＋通道α1亚单位对3种化学结构的Ca2＋通道阻滞剂具有不同的结合片段。二氢吡啶与α1亚单位的高亲和性是Ca2＋依赖性的。Tet对二氢吡啶与Ca2＋依赖的高亲和性受体结合具有正性变构调节作用。Tet不仅是脑和肌肉的L型Ca2＋通道α1亚基上Ca2＋依赖的高亲和性受体的强正性变构调节剂，也可增加游离Ca2＋与α1亚基的结合，该作用导致高亲和性二氢吡啶结合片段的稳定。因此，可以假定二氢吡啶和Ca2＋结合部位与α1亚基是相互依赖的。Tet与其它变构调节剂使得Ca2＋在通道中处于最适位置。α1亚基对Ca2＋的亲和力的增加可能是Tet与其它变构调节剂非直接增加二氢吡啶类的亲和力的机理。高浓度Tet也可抑制心肌细胞肌浆网摄钙［16］。
在心室肌，神经垂体神经末梢等应用膜片技术及β-escin穿孔膜片技术，都揭示了Tet如何阻断L型Ca2＋通道。Tet阻断多种细胞的L型Ca2＋通道，如GH3细胞(IC50=4 μmol・L-1)心室肌(IC50=0.33 μmol・L-1)，离体神经垂体神经末梢(IC50=10.1 μmol・L-1)，胎鼠背根神经细胞(IC50=8 μmol・L-1)，牛嗜铬细胞(IC50=10 μmol・L-1)。电流振幅明显降低，但峰电流没有改变。在离体神经垂体神经末梢上，可观察到Tet抑制L型Ca2＋通道是电流依赖的，10 μmol・L-1 Tet可阻断RMTC细胞40%的电压依赖型L型Ca2＋电流，但不能阻断TT细胞的电压依赖性Ca2＋电流，这进一步证实了Ca2＋通道在TT细胞上表现为低亲合力的不依赖于Ca2＋的3H-PN200-110结合部位。Tet抑制L型Ca2＋通道是频率依赖性和电压依赖性的，可能是直接作用于细胞L型Ca2＋通道。用25 μmol・L-1β-escin在豚鼠心室肌细胞能得到较稳定的穿孔膜片记录，在此模式下，Tet浓度依赖性地抑制L-型钙电流［17］。
6对T型Ca2＋通道的作用
6 μmol・L-1Tet对GH3细胞保持电压为-60 mV时瞬时Ca2＋电流无影响。但是随后的研究证实Tet抑制细胞保持电压为-80～90 mV时的Ca2＋电流。这些作用可在不同的兴奋性细胞上观察到。如心室肌细胞和成神经细胞瘤细胞(IC50=2.5 μmol・L-1)，Y1肾上腺皮质瘤细胞(IC50=2.13 μmol・L-1)，肾小球细胞(IC50=10 μmol・L-1)背根神经节细胞(IC50=20 μmol・L-1)。而且，Tet抑制牛肾小球细胞的T型Ca2＋通道不需要通道激活。而与醛固酮的释放减少有关。其意义在于：(1)心脏正常或异常节律与心肌的电压依赖性T型Ca2＋通道有关，因此Tet对此型Ca2＋通道的阻断作用与其抗心律失常作用有关。(2)L型或T型Ca2＋通道的某一片段或受体部位结构可能相似，因此Tet均可与之结合。Tet在高浓度时(＞33 μmol・L-1)抑制垂体神经末梢ωcontox in GVIA敏感的瞬时Ca2＋通道电流［17］。
7对由Ca2＋激活的K＋通道的作用
在治疗浓度范围内，Tet对其它离子通道也有作用，如内向Na＋电流，外向瞬时K＋电流。在猫离体神经末梢标本上，Tet阻断Ca2＋激活的K＋通道，Kd=0.2 μmol・L-1，Tet阻断KCa的方式与其它典型的K＋通道阻断剂如溴化四乙胺不同。Tet阻断KCa的作用比阻断L型Ca2＋通道大约强50倍。Tet阻断Ca2＋激活的K＋通道将导致血管平滑肌收缩而不是舒张。同时，Tet在正常K＋浓度时引起血管平滑肌部分收缩，而在高K则起舒张血管作用。Tet对血管的这种双向作用与它同时阻滞电压依赖性Ca2＋通道和Ca2＋激活的K＋通道有关。有迹象表明在心肌传导纤维上存在瞬时外向K＋电流。但仍没有证据表明在心肌细胞存在Ca2＋激活的K＋通道，因此Tet的心脏作用机理尚需进一步探讨。
此外，Tet还有抗炎［18］、抗糖尿病、抗脑缺血［19］、抗纤维化、抗血小板血栓形成，抗矽肺和免疫抑制、对胃肠平滑肌的抑制［20，21］作用等。这说明Tet作用广泛是一个很有前景的药物。有关Tet的解毒作用及其机理研究有待进一步探讨。
参考文献：
［1］Intengen HD,Thibault G,Li JS, et al.Resistance artery mechanics,structure,and extracellular components in spontaneously hypertensive rats:effects of angiotensin receptor antagonism and contverting enzyme inhibition［J］.Circulation,1999,100(22):2267 2271.
［2］李庆平，陆泽安，饶曼人.粉防己碱抑制血管平滑肌细胞胶原合成［J］.药学学报，2001，36(7)：481 484.
［3］李庆平，陆津安，饶曼人.粉防己碱对高血压大鼠血管平滑肌细胞增殖的抑制作用［J］.中国药理学与毒理学杂志，2001，15(2)：145 147.
［4］熊一力，王宏伟，姚伟星.粉防己碱对自发性高血压大鼠血管平滑肌细胞增殖及对PDGF-B，bFGF和相关癌基因表达的影响［J］.中国药理学与毒理学杂志，1998，12(2)：109 113.
［5］蒋桔泉，曾秋棠，曹林生，等.粉防己碱抗氯化铯诱发家兔在体心脏早期后除极化及心律失常的作用［J］.中国药物与临床，2002，2(3)：163 165.
［6］Van der velden HM,Van Kempen MI,Wiffels MC,et al.Altered pattern of connexin 40 distribution in persistent atrial fibrillation in the goat［J］.J Cardiovasc Electrophysiol,1998,9(6):596 601.
［7］Kostin S,K,ein G,Szalay Z,et al.Strutural correlate of atrial fibrillation in human patients.Cardiovasc Res,2005,54(2):361 361.
［8］李大强，冯义伯，张家明，等.粉防己碱防止家兔快速心房起博间隙连接蛋白40降解［J］.第四军医大学学报，2004，25(2)：150 150.
［9］钟宁，钱家庆.M受体机制在粉防己碱保护心脏缺血再灌注损伤作用中的影响［J］.中国药理学通报，2000，16(3)：282 284.
［10］陈金明，吴宗贵，陈思聪，等.粉防己碱对大鼠心肌缺血再灌注时心肌ATP酶活性的影响［J］.中国应用生理学杂志，1998，14(1)：30 32.
［11］Liu TB,Lin HT,Huang YT,et al.Portal hypotensive effects of Tetrandrine and verapamil in portal hypertensive rats［J］.J Pharm Pharmacol,1997,49:85 88.
［12］徐毅，饶曼人.粉防己碱对DOCA盐性高血压心肌肥厚大鼠心脏血流动力学的影响［J］.药学学报，1995，30：86 92.
［13］Liu QY,Li B.Tetrandrine,a Ca＋ antagonist:effects and mechanisms of action in vascular smooth muscle cell［J］.J Pharmacol Exp Ther,1995,273:32 39.
［14］Kwan CY,Chen YY,Ma MF,et al.Tetrandrine,a Calcium antagonist of Chinese herbal origin,ineraction with vascular muscle alpha l-adrenoceptor［J］.Life Sci,1996,59:359 364.
［15］Imoto K,Takemura H,Kwan CY.Inhibitory effects of tetrandrine and hernandezine on Ca＋ mobilization in rats gliom a C6 cell［J］.Res Commun Mol Pathol Pharmacol,1997,95:129 133.
［16］Wang HX,Kwan CY,Wong TM.Tetrandrine inhibits electrically induced［Ca＋］transient in the isolated single rat cardiomyocyte［J］.Eur J Pharmacol,1997,319:115 119.
［17］傅丽英，李泱，曾玉杰，等.用β escin穿孔膜片技术研究粉防己碱对豚鼠心室肌钙电流的作用［J］.药学学报，2002，37(11)：853 856.
［18］张乐之，何华美，李新芬，等.粉防己碱的抗炎作用与炎症白细胞cAMP的关系［J］.中国药理学通报，2003，19(7)：791 795.
［19］祝晓光，顾丽英，陈桂英.粉防己碱对鼠脑缺血的保护作用［J］.中国药理学通报，1997，13(2)：148 150.
［20］谢政军.汉粉防己甲素对应激性溃疡防治作用的实验研究［J］.遵义医学院学报，1999，22(4)：284 287.
［21］杨兴海.粉防己硷对小鼠、家兔和豚鼠肠平滑肌的作用［J］.西北药学杂志，2002，17(4)：159 160.
(长江大学医学院，湖北 荆州434000)