稳心颗粒抗心律失常离子通道机制研究黄从新.ppt

稳心颗粒抗心律失常离子通道机制初步研究,研究单位： 武汉大学人民医院 山东步长制药有限公司 2010.01,,,Contents,1. 研究背景,2.稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道影响,3.稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响,4. 研究结论及意义,研究背景-膜片钳,20世纪心脏电生理学标志性进展 1.单细胞分离技术 2.膜片钳技术：记录离子通道的离子流的技术，其反映细胞膜上单一（或多个）离子通道的离子跨膜活动。能对跨过离子通道的微小离子流做动态或静态的观察。 意义： （1）在单一成活的心肌细胞上观察整个细胞的电活动 （2）在细胞膜的单一离子通道上直接记录该通道的电流 （3）实验结果比经典的微电极记录资料准确可靠，使各种心电现象发生机制的解释上升到分子水平 发现细胞膜单离子通道，开创膜片钳技术Erwin Neher和Bert Sakman 1991年获Nobel生理医学奖,研究背景-离子通道,一、概念 离子通道是细胞膜上一种跨膜蛋白质结构，它跨越双层脂膜，具有离子通过的高度选择性。 二、特性 通透性：双层脂质膜两侧疏水 选择性：钠、钾、钙、氯等 闸门效应：多数情况时，离子通道关闭，只在一定条件下开放。由关闭转为开放的过程称为激活；由开放转为关闭的过程称为失活 1998年元旦前夜绘出世界第一张钾通道三维结构图洛克非勒大学Roderick MacKinnon和发现水通道霍普金斯大学Peter Agre2003年获Nobel生理医学奖,Ca通道：甘松、川芎嗪、当归、异甘草素、白藜芦醇、淫羊藿苷、关附甲素、缬草单萜氧化物、山楂叶总黄酮、枸杞多糖、山莨菪碱、丹皮酚、大黄素、冬虫夏草、枳实、银杏苦内酯、三七总皂苷、黄芪、灯盏细辛、前胡、莲子心 Na通道：缬草单萜氧化物、甘松、关附甲素、炙甘草、氧化苦参碱、丹参素 K通道：刺五加、丹皮酚、甘松、缬草单萜氧化物、丹参、银杏叶、川芎嗪、白藜芦醇、青藤碱、绞股蓝总皂苷、冬虫夏草、槟榔碱、灯盏花素 Cl通道：黄芩甙,研究背景-中药调节离子通道,甘松：Ca通道、Na通道、 K通道、Cl通道 缬草单萜氧化物：Ca通道、Na通道、K通道 白藜芦醇：Ca通道、K通道 川芎嗪： Ca通道、 K通道 关附甲素：Ca通道、Na通道 丹皮酚：Ca通道、 K通道 异甘草素：Ca通道、Na通道,同种中药的多通道效应,研究背景-中药调节离子通道,研究背景-稳心颗粒,1991年列为国家“八五”科技攻关课题 1992年荣获中国中医研究院科技成果奖 1998年列入全国中医医院急诊必备中成药目录 1998年列入国家基本药物目录 2000年列入国家医疗保险药物目录 2000年批准为国家中药保护品种 2002年列入中国高新技术产品目录 2007年第一届心脑血管病国际学术研讨会召开 2007年中国住院患者心律失常调查“稳心颗粒在所有中西药抗心律失常常规使用频率中位居第六、是中国人使用最多的抗心律失常中成药” 2008年抗心律失常中西药与离子通道出版 2008年第二届心脑血管病国际学术研讨会召开 2008年录入实用心律失常学 2009年第三届心脑血管病国际学术研讨会召开 2009年荣获“中国药品品牌榜”上榜品牌 截止2010年01月06日发表专业论文855篇（万方数据库） ,研究背景-稳心颗粒,【成 份】党参、黄精、三七、琥珀、甘松。 【功能主治】益气养阴、定悸复脉、活血化瘀。主治气阴两虚兼心脉瘀阻所致的心悸不宁、气短乏力、头晕心悸、胸闷胸痛，适用于心律失常，室性早搏，房性早搏等属上述症候者。 【规 格】每袋装9g/%g。 【用法用量】开水冲服。一次1 2袋，一日3次或遵医嘱。 传承汉 张仲景伤寒论中治疗“心动悸、脉结代”的“炙甘草汤”组方思想，结合现代人生理特点，用调节机体气血、稳定心悸之法，益气宁心，活血复脉，虚实兼顾，反复筛选研制而成。,研究背景-稳心颗粒与离子通道,北京大学人民医院 郭继鸿 稳心颗粒甘松提取物对大鼠心室肌细胞离子通道激活动力学的影响 武汉大学人民医院 唐其柱 稳心颗粒甘松提取物对家兔心室肌细胞钠、钙通道的影响 稳心颗粒甘松提取物对家兔心室肌细胞钠、钙通道的影响 第三军医大学新桥医院 黄岚、晋军 稳心颗粒对房颤患者心房肌细胞膜钾、钙离子通道改变的影响 西安交通大学第一附属医院 崔长琮、王东琦 稳心颗粒对家兔左心室内、外膜电生理特性的影响,国内研究,不同浓度的甘松对兔心室肌细胞钠电流的阻滞作用,研究背景-稳心颗粒与离子通道,稳心颗粒甘松提取物对家兔心室肌细胞钠、钙通道的影响.武汉大学人民医院.唐其柱.中华心血管病杂志.2004,6.,不同浓度甘松对兔心室肌细胞钙电流的影响,研究背景-稳心颗粒与离子通道,稳心颗粒甘松提取物对家兔心室肌细胞钠、钙通道的影响.武汉大学人民医院.唐其柱.中华心血管病杂志.2004,6.,对心室肌细胞延迟整流钾电流Ik的影响,研究背景-稳心颗粒与离子通道,稳心颗粒甘松提取物对家兔心室肌细胞钾通道的影响.武汉大学人民医院.唐其柱.中华心血管病杂志.2004,6.,题目：稳心颗粒抗心律失常的有效性和安全性研究. 杂志： Pharmacology 作者：严干新 世界著名心脏病及电生理学家，美国Main Line Health心脏中心基础研究主任，美国Lankenau医学研究所教授，西安交通大学及华中科技大学客座教授。 严干新教授首创的冠状动脉灌注楔形组织块技术对研究包括J波综合征、长QT综合征和短QT综合征等心律失常发生机制具有杰出贡献。目前，该技术已经广泛应用于临床药理及安全性等方面的研究。 结果：较高浓度减少跨室壁复极离散度 (抑制晚钠电流) 结论：稳心颗粒安全性强，致心律失常可能性很小,国际研究,研究背景-稳心颗粒与离子通道,研究背景-稳心颗粒与离子通道,甘松提取物,稳心颗粒复合体对离子通道的影响？,黄从新,武汉大学党委常委、副校长、研究生院院长、人民医院院长 医学博士，心血管内科主任医师、教授，博士生导师 中华医学会理事、中国生物医学工程学会常务理事、中华医学会心电生理和起搏分会副主任委员、中国生物医学工程学会心律分会副主任委员、中华医学会,心血管病学分会常务委员、湖北省医学会副会长、武汉医学会副会长、湖北省暨武汉生物医学工程学会理事长、湖北省心血管病分会主任委员、中华心律失常学杂志副总编辑、中国心脏起搏和心电生理杂志常务副主编、JOURNOL OF CARDIOVASCULAR ELECTROPHYSIOLOGY(中文版)副主编、中华心血管病杂志编委等。 先后承担国家科技支撑项目和国家自然科学基金项目等20余项，在国内外专业期刊发表学术论文349篇，主编及参编专著22本，科研成果获国家科技进步二等奖2项，省科技奖16项。,稳心颗粒抗心律失常离子通道机制研究,,Contents,1. 研究背景,2.稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道影响,3.稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响,4. 研究结论及意义,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,实验方法 心肌细胞的急性分离及全细胞膜片钳技术。 实验分组 对照组、稳心颗粒1g/L组、稳心颗粒5g/L组、稳心颗粒10g/L组。 记录指标 电压依赖性钠通道电流（INa）、瞬时外向钾电流（Ito）、L-钙通道电流（ICa,L）大小； 稳态激活曲线、稳态失活曲线、失活后恢复曲线及浓度依赖性。,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,图1.不同浓度稳心颗粒对L型钙通道峰电流的浓度依赖性阻断作用,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,图2.不同浓度稳心颗粒均使各测试电压水平下ICa-L减小，I-V曲线上移,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,图3.稳心颗粒使L型钙通道的稳态激活曲线右移。,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,图4. 稳心颗粒对L型钙通道稳态失活曲线无影响,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,图5.稳心颗粒对ICa-L失活后恢复动力曲线的影响,稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道特性的影响,小 结 在心肌缺血再灌注损伤等异常状态下， 持续的钙电流明显增大，易发生早起后初级（EAD）延迟后去极化（DAD），促发心律失常。 同时细胞内钙超载，破坏线粒体及激活释放降解酶，启动细胞坏死及凋亡程序，导致心肌细胞不可逆的亡。 细胞内钙离子浓度异常升高也与扭转性室性心动过速有密切的关系。 稳心颗粒呈浓度依赖性地阻断L型钙电流，使各测试电压下，电流幅度减小，I-V曲线上移，态激活曲线右移，但对稳态失活曲线无影响即稳心颗粒干预后通道激活的减慢，失活后通道恢复的时间延长。 稳心颗粒抑制ICa-L后，持续的钙电流减少，动作电位时程缩短，避免早期后去极化（EAD）、延迟后去极化（DAD），减少心律失常的发生。 稳心颗粒降低细胞内钙离子浓度，降低心肌收缩力，减少耗氧，对心肌细胞具有一定的保护作用。,,Contents,1. 研究背景,2.稳心颗粒对正常心室肌细胞离子通道影响,3.稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响,4. 研究结论及意义,稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响的研究,实验分组 正常干预组，哇巴因造模组（哇巴因购于sigma公司）。 每组分别分为稳心颗粒1g/L，5 g/L，10 g/L，15 g/L，20g/L五个浓度灌流亚组。 每只实验动物测量标准台式液灌流下的TAP（transmenbrane action potention）和稳心颗粒干预下的TAP。 能稳定记录跨膜动作电位图形和完整进行浓度依赖性的心肌标本选为研究对象。 观察指标 （1）APA（action potention amplitude,跨膜动作电位幅值） （2）APD(action potention duration,跨膜动作电位时程)，APD90(动作电位复极到90%时的时程)。 （3）早期后除极（early afterdepolarization,EAD）上述指标分别在药物灌注前和灌注后30分钟记录。,稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响的研究,表1 不同浓度稳心颗粒对大鼠APA和APD，APD90的影响 +S,注：1)APA=动作电位幅值；APD=动作电位时程；APD50=50%动作电位时程；APD90=90%动作电位时程。 2)与对照组相比，各个浓度组的APA无显著差异，其余P均0.05,稳心颗粒延长标准台式液灌流下的动作电位时程，并且呈现出浓度依赖性,稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响的研究,稳心颗粒灌流能够消除哇巴因引起的动作电位的节律不齐及早期后除极现象,A B C,图5.稳心颗粒哇巴因诱发的心电不稳定现象的抑制作用。 A：哇巴因1mol/L灌流下的跨膜动作电位出现节律不齐现象； B：哇巴因1mol/L灌流下出现的早期后除极现象； C：加入稳心颗粒后，动作电位节律变的整齐，后除极消除，时程延长。,稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响的研究,表2 不同浓度稳心颗粒对室性心律失常模型下的大鼠APA和APD,APD90的影响(ms) +S,稳心颗粒干预下的动作电位幅值，较哇巴因灌流室性心律失常条件下差异有统计学意义（P0.05）。稳心颗粒各浓度之间动作电位幅值，差异有统计学意义。15g/L的稳心颗粒干预下的APA与各个浓度之间的差异最显著。在稳心颗粒干预后，跨膜动作电位时程较心律失常条件显著延长。但是各个浓度之间的差异没有统计学意义。90%复极化时间也显著延长，呈现浓度依赖性,稳心颗粒对心肌组织电生理特性影响的研究,小 结 在基础状态和心律失常条件下，步长稳心颗粒均能使大鼠心内膜APD延长，且对APA没有明显影响。 在病理状态和心律失常条件下，稳心颗粒能显著延长动作电位时程，扩大动作电位幅值。对90%复极化时间表现出良好的浓度依赖性。并且还能抑制洋地黄类药物中毒引起的早期后除极（EAD）现象。 稳心颗粒对正常台式液灌流下的动作电位幅值无影响，增大心律失常条件下的动作电位幅值，说明稳心颗粒能改善心肌代谢，增强心肌活性,且没有明显的毒副作用。 早期后除极（EAD）及其引起的触发活动与复极不均一性有直接关系。步长稳心颗粒能消除早期后除极，表明稳心颗粒在一定程度上可以消除触发活动，减少心脏复极不均一性。,www.t