雙苯氟嗪的抗心律失常作用及機制研究.pdf

1、心血管疾病是一類威脅人類健康的疾病，其發(fā)病率和死亡率在各類疾病中占首位。而心律失常發(fā)生率在心血管疾病中排在首位，故心律失常的治療就顯得尤為重要。目前臨床上所用的大多數(shù)抗心律失常藥物在治療心律失常的同時，又具有致心律失常作用，或者可引起其它的心血管疾病，這使該類藥物的應用受到限制。因此開發(fā)研究新的抗心律失常藥具有一定的臨床意義。 雙苯氟嗪是河北醫(yī)科大學藥學院合成的一種新型鈣通道阻斷劑，其結(jié)構(gòu)與氟桂利嗪相似。眾所周知，鈣通道阻斷劑可

2、以降低心肌細胞內(nèi)鈣，從而可用于鈣超載誘發(fā)的心律失常。我室以前的研究表明，雙苯氟嗪可以降低部分去極化的豚鼠乳頭肌標本的超射值、動作電位幅度、0 期最大除極速率，縮短平臺期以及50％和90％復極化時程。對于兔竇房結(jié)起搏細胞，雙苯氟嗪可以降低動作電位幅度、0 期最大除極速率、舒張期除極速率和自發(fā)搏動速率。雙苯氟嗪對哇巴因誘發(fā)的豚鼠乳頭肌遲后除極和觸發(fā)活動以及異丙腎上腺素誘發(fā)的早后除極和觸發(fā)活動均有抑制作用，另外對異丙腎上腺素誘發(fā)的人心房肌纖維

3、遲后除極和觸發(fā)活動亦表現(xiàn)出抑制作用。這些結(jié)果提示雙苯氟嗪可能具有抗心律失常作用。因此論文的第一部分采用心律失常整體動物模型，觀察雙苯氟嗪是否具有抗心律失常作用。通過研究發(fā)現(xiàn)雙苯氟嗪具有抗心律失常作用。 心律失常的主要誘發(fā)因素是心肌細胞內(nèi)鈣超載，因此第二部分應用激光共聚焦顯微技術(shù)，觀察雙苯氟嗪對分離的單個豚鼠心肌細胞內(nèi)鈣是否具有調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明雙苯氟嗪可以維持心肌細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，這與本室以往應用膜片鉗技術(shù)發(fā)現(xiàn)的其抑制L-型鈣通道的

4、結(jié)果相一致。 這些結(jié)果可以部分解釋雙苯氟嗪對離體心肌標本的電生理的影響，如縮短部分去極化的豚鼠乳頭肌標本平臺期以及50％和90％復極化時程。但對于其可以降低竇房結(jié)起搏細胞超射值、動作電位幅度和0期最大除極速率，目前還不能解釋，這些電生理參數(shù)與心肌細胞膜上的鈉通道關(guān)系更加密切，推測雙苯氟嗪可能影響心肌細胞膜上的鈉電流。因此論文第三部分應用全細胞膜片鉗技術(shù)，觀察了雙苯氟嗪對分離的單個豚鼠心室肌細胞膜上的鈉電流的影響。 第一部

5、分：雙苯氟嗪抗實驗性心律失常作用研究 目的：觀察雙苯氟嗪的抗實驗性心律失常作用。 方法：采用豚鼠靜脈灌注哇巴因、大鼠心肌缺血再灌注和小鼠吸入氯仿誘發(fā)心律失常模型，灌胃或十二指腸給予不同劑量雙苯氟嗪和對照藥，MP100 生理信號記錄分析系統(tǒng)監(jiān)測動物心電圖的方法，比較各組心律失常出現(xiàn)時間或心律失常發(fā)生率，以評價雙苯氟嗪的抗實驗性心律失常作用。 結(jié)果： 1.雙苯氟嗪對哇巴因誘發(fā)的豚鼠心律失常的影響在溶劑組，誘發(fā)

6、室性早搏(ventricular premature contraction，VP)、室性心動過速(ventricular tachycardia，VT)、室性纖維性顫動(ventricular fibrillmion，VF)和心臟停搏(cardiac arrest，CA)時的哇巴因劑量分別為158±30、190±47、232±67和285±71μg·kg<'-1>。預先十二指腸給予雙苯氟嗪20 mg·kg<'-1>或維拉帕米20 mg

7、·kg<'-1>，可以顯著增加誘發(fā)各種心律失常時的哇巴因用量，但是預先給予氟桂利嗪20rng·kg<'-1>對誘發(fā)心律失常時的哇巴因用量無明顯影響。 2.雙苯氟嗪對心肌缺血再灌注誘發(fā)的大鼠心律失常的影響假手術(shù)組動物在觀察期間只有1/10動物出現(xiàn)VP和VT，且 1 分鐘后恢復正常，溶劑對照組動物在觀察期間VP、VT、VF和CA的發(fā)生率均為100％；預先灌胃給予雙苯氟嗪20 mg·kg<'-1>7天可以顯著降低VT、VF和CA的發(fā)生

8、率(都降至30％，P<0.01)，雙苯氟嗪10 mg·kg<'-1>組動物VT(50％，P<0.05)VF(30％，P<0.01)和CA(30％，P<0.01)的發(fā)生率明顯降低，但三個劑量雙苯氟嗪均不能降低'VP的發(fā)生率；灌胃給予維拉帕米20 mg.kg<'-1>對VP(40％，P<0.01)、VT (40％，P<0.01)、VF(0％，P<0.01)和CA(0％，P<0.01)均有降低作用，而相同劑量的氟桂利嗪只能降低CA(20％，P

9、<0.01)的發(fā)生率。 3.雙苯氟嗪對吸入氯仿誘發(fā)的小鼠Ⅶ的的影響溶劑組小鼠吸入氯仿后VF的發(fā)生率為90％，預先灌胃給予雙苯氟嗪40 mg·kg<'-1>(30.8％，P<0.05)或維拉帕米40 mg·kg<'-1> (20％，P<0.05)后可明顯降低 VF 的發(fā)生率，而40 mg·kg<'-1>氟桂利嗪對VF的發(fā)生率(50％，P>0.05)無顯著影響。 小結(jié)：雙苯氟嗪可以抑制靜脈灌注哇巴因誘發(fā)的豚鼠VP、VT、VF

10、和CA，可以抑制大鼠心肌缺血再灌注誘發(fā)的VT、VF和CA，并且可以降低吸入氟仿誘發(fā)的小鼠VF發(fā)生率。雙苯氟嗪的抗心律失常作用強于其同類化合物氟桂利嗪。 第二部分：雙苯氟嗪對豚鼠心室肌細胞內(nèi)游離鈣離子濃度的影響 目的：觀察雙苯氟嗪對分離的單個豚鼠心室肌細胞內(nèi)游離鈣離子濃度的影響。 方法：用酶解方法分離豚鼠心室肌細胞，用F1uo 3-AM 負載后，采用激光掃描共聚焦顯微鏡測定單個心室肌細胞內(nèi)鈣離子的熒光強度(fluo

11、rescence intensity,FI)，給藥前后細胞內(nèi)游離鈣離子濃度的變化以熒光強度變化率(FI-F1<,0>)/FI<,0>表示。 結(jié)果：1．雙苯氟嗪可以劑量依賴性地降低正常臺氏液和無鈣臺氏液中豚鼠心室肌細胞細胞內(nèi)游離鈣離子濃度，且相同濃度的維拉帕米(1.0μmol·L<'-1>)與雙苯氟嗪作用相似。 2．雙苯氟嗪對細胞外高鈣誘發(fā)的細胞內(nèi)鈣超載有預防作用，當細胞外鈣離子濃度由1.0 mmol·L<'-1>升高到1

12、0.0 mtool·L<'-1>時，可導致細胞內(nèi)鈣超載，此時有些細胞由于不能耐受鈣超載而發(fā)生驟縮，預先加入雙苯氟嗪或維拉帕米后可以明顯抑制這種現(xiàn)象發(fā)生，且維拉帕米對細胞內(nèi)鈣超載的抑制作用強于雙苯氟嗪。 3．雙苯氟嗪對細胞外高鈣誘發(fā)的細胞內(nèi)鈣超載有治療作用，當升高細胞外鈣誘發(fā)細胞內(nèi)鈣超載后，應用雙苯氟嗪可以濃度依賴性地降低細胞內(nèi)游離鈣離子濃度，維拉帕米也具有此作用，但其作用弱于相同濃度的雙苯氟嗪。 小結(jié)：本部分試驗結(jié)果表明

13、雙苯氟嗪可以通過阻斷細胞膜上鈣通道和/或抑制細胞內(nèi)鈣釋放來降低細胞內(nèi)鈣離子濃度，此外，雙苯氟嗪對細胞外高鈣誘發(fā)的細胞內(nèi)鈣超載有預防和治療作用，這種作用除了上述機制參與外可能還與增加細胞內(nèi)鈣外排有關(guān)。 第三部分：雙苯氟嗪對豚鼠心室肌細胞膜鈉電流的影響 目的：觀察雙苯氟嗪對分離的單個豚鼠心室肌細胞膜鈉電流的影響。 方法：用酶解方法分離豚鼠心室肌細胞，全細胞膜片鉗技術(shù)記錄鈉電流。 結(jié)果： 1．將細胞鉗制

14、在-80 mV，施與-80～±50 mV、50 ms、步階10mV的去極化脈沖，記錄到的電流被10μmol·L<'-1>河豚毒素完全抑制。在該刺激條件下，本電流最大激活電壓在-20 mV左右，翻轉(zhuǎn)電位在+30 mv左右，提示該電流為鈉電流。 2．雙苯氟嗪可以濃度依賴性地抑制鈉電流，半數(shù)抑制濃度為43.5μmol·L<'-1>。雙苯氟嗪對鈉電流的抑制作用在沖洗后可部分恢復，說明其對鈉通道的抑制作用具有可逆性。 3．雙苯氟嗪

15、可使鈉電流I-V曲線上移，但對鈉電流的電壓依賴性特征、最大激活電壓以及翻轉(zhuǎn)電位無明顯影響。在雙苯氟嗪40μmol·L<'-1>存在下，最大激活電壓下的峰值電流下降約46％。 4．雙苯氟嗪可明顯使鈉電流穩(wěn)態(tài)失活曲線左移，但不影響曲線的斜率因子。雙苯氟嗪40μmol·L<'-1>可使鈉電流半數(shù)失活電壓從-73.0±4.6 mV變化到-82.8+7.2 mV(P<0.01)。但是雙苯氟嗪對鈉電流穩(wěn)態(tài)激活無明顯影響，在雙苯氟嗪40μmo

16、l·L<'-1>存在下，半數(shù)激活電壓(-33.7±3.6 mV)和斜率因子(5.6±2.4 mV)與對照組相比(-34.9±5.1 mV，6.0±4.8 mV)無顯著性差異。 5．雙苯氟嗪可以使鈉電流從失活狀態(tài)下恢復明顯減慢，雙苯氟嗪40μmol·L<'-1>可使恢復時間常數(shù)延長(79±28 ms vs 36±11 ms)。 6．雙苯氟嗪可使用依賴性和頻率依賴性地抑制鈉電流。 小結(jié)：本部分研究結(jié)果表明雙苯氟嗪可以

17、濃度依賴性、使用依賴性和頻率依賴性地抑制心肌鈉電流，并且主要作用于鈉電流的失活狀態(tài)。 結(jié)論 1．雙苯氟嗪可以抑制靜脈灌注哇巴因誘發(fā)的豚鼠VP、VT、VF和CA，可以抑制大鼠心肌缺血再灌注誘發(fā)的VT、VF和CA，并且可以降低吸入氟仿誘發(fā)的小鼠室顫發(fā)生率。雙苯氟嗪的抗心律失常作用強于其同類化合物氟桂利嗪。 2．雙苯氟嗪可以通過阻斷細胞膜上鈣通道或抑制細胞內(nèi)鈣釋放來降低細胞內(nèi)鈣離子濃度，此外，雙苯氟嗪對細胞外高鈣誘發(fā)的