基于钙信号调节的附子、干姜强心成分及其配伍的作用机制研究

传统治疗心衰的强心药物大多通过各种途径增加细胞內钙起作用，而细胞內钙增加会带来众多的副作用，寻找即有正性肌力作用，又不增加细胞內钙的钙增敏剂治疗心衰很有优势。迄今发现许多中药及有效成分具有强心作用，为从中药中筛选钙增敏效果的强心药提供了较好的前景。迄今对于正性肌力中药几乎都没有系统地从钙信号调节角度阐明其作用机制。本课题拟采用可同步检测单个心肌细胞內钙瞬变与单细胞心肌收缩的技术为主，结合荧光标记+激光共聚焦显微镜、电子显微镜等相关技术，从钙信号调节角度对具有明确强心作用的干姜和附子中具有强心作用的有效成分6-姜辣素和消旋去甲乌药碱单成分及其配伍的强心作用机制进行探讨，分析其到底是调节钙信号的上游、中游或下游。为今后围绕心肌兴奋-收缩偶联的核心因素-细胞内钙来系统探讨具有正性肌力中药的作用机制，尤其是进一步从中药中筛选钙增敏剂（钙信号下游调节类强心药）做出示范并奠定基础。

本项目以心肌兴奋-收缩偶联核心因素-细胞内钙的变化和单个心肌细胞收缩为主要观察指标，从钙信号调节角度，对具有明确强心作用的干姜和附子有效成分6-姜辣素和消旋去甲乌药碱单体及其配伍后的强心作用及其增效机制进行探讨，并分析钙信号调节的类型，为寻找具有“钙增敏剂”样效应的中药以及今后系统探讨具有正性肌力中药的作用机制奠定基础。. 实验结果表明：去甲乌药碱浓度依赖性增强大鼠心肌细胞收缩力和钙瞬变，β1肾上腺素能受体阻断剂可以阻断其上述作用；同时，去甲乌药碱还似乎可以导致心肌收缩相关蛋白对钙的敏感性降低；6-姜酚不能增强心肌细胞收缩力，去甲乌药碱与6-姜酚相互配伍在细胞水平不能增强去甲乌药碱的强心作用；则在整体动物水平去甲乌药碱和6-姜辣素配伍能够增加射血分数和左心室收缩±dp/dt，从而改善心功能。其机制可能与其增加心脏SEACA2a蛋白表达，从而增强肌浆网钙离子的回摄，改善收缩和舒张功能有关；从钙信号调节的角度来看，其机制主要为钙信号的上游调节，即主要通过调节钙释放和回摄过程来调节收缩。Western Blotting 的研究结果显示，磷酸受纳蛋白、Troponin C 以及β-肾上腺素能受体含量在用药各组与模型组比较没有显著性差异；去甲乌药碱和6-姜辣素各自单独用药后SEACA2a蛋白含量与模型组比较也未见显著差异，综上表明，上述去甲乌药碱与6-姜辣素配伍改善心衰大鼠心功能是通过改变心脏SEACA2a的含量来实现的，而与上述其它钙信号调节相关的蛋白含量的变化无关。本研究结果为去甲乌药碱的临床应用提供了一定的依据，并为上述两个中药单体的后续研究和新药开发提供了进一步的参考。