三甲基芹菜素阻斷多種心臟鉀通道與增加遲鈉電流的作用研究.pdf

1、第一部分三甲基芹菜素對多種心臟鉀離子通道的阻斷作用
　　背景和目的:天然黃酮和多甲氧基黃酮被報道具有心血管保護作用,而這類化合物對心臟離子通道的潛在影響少有報道。我們使用膜片鉗技術(shù),在全細胞模式下研究槲皮素,芹菜素與其甲基化衍生物3,7,3’,4’-四甲基槲皮素,3,5,7,3’,4’-五甲基槲皮素,7,4’-二甲基芹菜素和5,7,4’-三甲基芹菜素對穩(wěn)定表達hKv1.5通道的HEK293細胞IKur電流的影響。我們發(fā)現(xiàn)三甲基芹菜

2、素在六個化合物中對hKv1.5的抑制作用最強,因此,我們針對三甲基芹菜素深入研究其阻斷hKv1.5的作用特點以及其對其他重要心臟鉀離子通道的影響。
　　結(jié)果:實驗結(jié)果表明,三甲基芹菜素對hKv1.5通道的阻斷作用表現(xiàn)為濃度與頻率依賴性。三甲基芹菜素對hKv1.5阻斷的IC50為6.4μM,對急性分離人心房肌細胞超速激活延遲整流鉀電流(IKur)阻斷的IC50為8.0μM。三甲基芹菜素是hKv1.5的開放性阻斷劑,表現(xiàn)隨時間延長加速

3、通道失活速率,三甲基芹菜素3μM與10μM干預(yù)后藥物敏感電流曲線的失活時間常數(shù)分別為126.1±15.4 ms和59.6±4.7 ms。三甲基芹菜素對hKv1.5的抑制作用隨刺激頻率的升高而增強,其在1,2和5Hz下的抑制率分別為6.2,5.1和4.2μM。此外,三甲基芹菜素對乙酰膽堿激活鉀電流的抑制作用也較強(IC50=6.8μM),而對人心房瞬時外向鉀電流Ito的抑制IC50為19.3μM,對hKv4.3的抑制強度與人心房Ito抑制

4、強度接近。然而,三甲基芹菜素對hERG的抑制相比IKur及IKACh較弱(IC50=18～31μM)并且對大鼠心室肌IK1的影響更小(IC50>30μM)。
　　結(jié)論:以上研究結(jié)果證明三甲基芹菜素可顯著抑制心房特異表達鉀電流IKur及IKACh,同時對hERG及IK1的影響較小,提示三甲基芹菜素可能具有潛在心房選擇性,有可能具有抗房顫作用。
　　第二部分三甲基芹菜素增加人心房肌細胞及穩(wěn)定表達于HEK293細胞Nav1.5通道

5、遲鈉電流的作用研究
　　背景和目的:心肌細胞上的鈉通道開放是動作電位0相去極化的最重要成分,也是多種抗心律失常藥物的作用靶點。三甲基芹菜素已經(jīng)被證明具有多種鉀離子通道阻斷作用并對心房特異表達的鉀通道抑制作用更強,但其對鈉通道是否有影響未見報道。我們利用急性分離人心房肌細胞與穩(wěn)定表達Nav1.5通道的HEK293細胞研究三甲基芹菜素對鈉通道的潛在影響。
　　結(jié)果:我們發(fā)現(xiàn)三甲基芹菜素(1-10μM)對人心房肌鈉電流峰值沒有影響

6、,但能夠濃度依賴性顯著減緩鈉電流“失活”過程,表現(xiàn)為在等電壓下,三甲基芹菜素隨濃度增加而使鈉電流回復(fù)到基線時間明顯延長,并且使鈉電流“失活”過程由單指數(shù)方程擬合轉(zhuǎn)變?yōu)殡p指數(shù)方程擬合。同時,這種減慢失活作用在刺激頻率1,2,5與10Hz下沒有差異,說明其具有非頻率依賴特點。三甲基芹菜素10μM能使電壓-失活曲線左移,半數(shù)失活電壓由-94.3±0.27 mV左移至-99.3±0.2 mV,但不改變失活曲線斜率參數(shù),此外其半數(shù)激活電壓與激活虛

7、線斜率也不受影響。三甲基芹菜素能顯著延長人心房鈉通道從失活狀態(tài)恢復(fù)時間,通過間隔遞增雙刺激實驗證明其恢復(fù)時間常數(shù)由8.2±0.12 ms增加至13.9±0.26 ms。
　　三甲基芹菜素對克隆Nav1.5通道的影響與原代人心房肌細胞基本一致,表現(xiàn)為不影響鈉電流峰值但顯著增加鈉總內(nèi)流電量,減緩鈉電流“失活”過程,使雙指數(shù)方程擬合獲得的時間常數(shù)tau1與tau2增大,正常狀態(tài)下tau1與tau2分別為6.69±0.17ms,1.58±

8、0.02ms,三甲基芹菜素10μM干預(yù)后分別為11.39±0.16ms與1.75±0.03ms。同時,三甲基芹菜素可明顯左移失活曲線并降低半數(shù)失活電壓,對激活曲線則沒有顯著影響,并且同人心房肌類似,干預(yù)后其失活恢復(fù)時間常數(shù)由13.6±0.50ms增加至25.2±1.25ms。
　　結(jié)論:以上結(jié)果證明三甲基芹菜素能在不影響鈉電流激活峰值的情況下顯著減緩鈉電流失活過程,并且在人原代心房肌細胞與克隆Nav1.5通道上獲得的結(jié)果趨勢一致,