论文部分内容阅读
背景:以心动过速或过缓为表现的心率失常疾病常见多发,诱因复杂,不仅影响患者的生活质量,严重的甚至会威胁患者的生命安全。目前心动过缓的病因主要有三方面:心肌生物电传导系统的离子通道基因变异、自主神经系统功能异常、药物及其他疾病诱发。自主神经系统(ANS)在心动过缓等可引起心源性猝死的心律失常病理进程中起到重要的调节作用,近年来越来越多的研究证据表明调控ANS系统是安全且有效的对抗心律失常的治疗手段。ANS由交感神经和副交感(迷走神经)神经两部分组成,通过释放神经递质作用于相应的肾上腺素能受体和胆碱能受体。心肌细胞上的β肾上腺素能效应是交感神经调节的主要表现,通过偶联G蛋白的激活,进而影响下游通路酶活性、磷酸化过程、钙离子内流等,因此当交感神经发生抑制,极易引起心动过缓[1]。当前治疗心动过缓的临床常规用药包括加快心率的阿托品、异丙肾上腺素、多巴胺等西药,也有心宝丸等中成药[2]。西药作用快速可以作为抢救用药,而中药在长期服用并有效提高心率方面可能具有优势。另外,针对一些不适合放置心脏永久起搏器的患者,使用临床有效的中药进行干预可以减少其治疗负担,规避植入引起的免疫反应,不失为更好的选择[3]。借助现代数据平台对中药复方进行宏观分析和规律总结,既尊重临床使用经验的积累又能挖掘组方用药规律,可以更加有效的帮助确定研究工作方向,同时基于大量数据进行网络分析挖掘也是现代中药研究的优势。我国传统中医药理论治疗心律失常最早可以追溯到汉代张仲景时期,心动过缓属于中医“心悸”“胸痹”“眩晕”“晕厥”等范畴,历史悠久经验丰富。参仙升脉口服液(SXSM)是目前临床常用的一种治疗心肾阳虚证型心动过缓的中成药,由淫羊藿、红参、丹参、补骨脂、麻黄、细辛、水蛭、枸杞子八味中药组成,本研究旨在利用临床大数据和网络分析结合多层次药理学实验手段对参仙升脉口服液通过影响自主神经治疗心动过缓的的物质基础和作用机制进行初步探究。方法:应用中医传承辅助平台总结治疗心肾阳虚证型心律失常中成药用药规律,收集多中心研究文献评估参仙升脉口服液治疗心动过缓的临床药效。采用人源多能干细胞诱导心肌细胞(i PSC-MCs)体外培养,检测SXSM对细胞搏动频率和场电位阻抗的影响;采用离体灌流乙酰胆碱诱导的心动过缓模型和普萘洛尔诱导的在体心动过缓模型,检测参仙升脉口服液去钾全药粉末对大鼠心率(HR)和心率变异度(HRV)的影响。测定大鼠血清中去甲肾上腺素含量,心肌组织交感神经标志性蛋白酪氨酸激酶(TH)蛋白表达和去甲肾上腺素转运酶NET基因表达变化。根据前期SXSM化学鉴定结果,从Pubchem收集所有成分的化学结构,进行靶标蛋白作用关系预测和作用通路、生物功能预测。基于预测结果,应用Operetta高内涵成像系统评价通路上游蛋白表达和基因水平变化。结果:心肾阳虚型心动过缓用药规律分析发现配伍使用频率最高的十味药物依次为:淫羊藿、熟地黄、黄芪、枸杞子、当归、菟丝子、肉苁蓉、甘草、鹿茸、人参。参仙升脉口服液治疗心动过缓临床研究Meta分析显示,常规对照组的有效率为67.34%,而参仙升脉口服液治疗组的有效率为88.14%,总有效率CI=7.73,I2=0.52,Z=9.47(P<0.00001),故具有更好的疗效。人源多能干细胞诱导心肌细胞体外搏动实验结果显示SXSM给药后可使细胞搏动从30次/min增加至54次/min;离体心脏灌流实验结果发现,正常组和模型组心率分别为173±52bpm和67±35bpm,而SXSM治疗组可以明显增加心率至168±61bpm,LF\HF比率明显升高,模型组和治疗组分别为62±15和196±37。参仙升脉口服液预处理大鼠可以引起神经递质去甲肾上腺素释放水平的增加,该作用可被β受体拮抗剂阻断,SXSM组心肌组织中TH表达水平增加,NET基因表达水平无变化。网络药理学预测结果显示参仙升脉口服液治疗心动过缓可能以通过β1肾上腺素能受体信号通路影响神经递质的释放过程以及离子通道的调控为主,其主要有效活性部位可能是麻黄和淫羊藿两味中药的生物碱成分,如麻黄碱、木兰花碱。高内涵检测法免疫荧光染色肾上腺素能受体β1(ADRB1)蛋白结果证明参仙升脉口服液(1mg/ml)可使其表达升高,随后的PCR结果验证该基因表达也表现出相同趋势。结论:本研究首次发现参仙升脉口服液能够影响交感神经活性,增加神经递质去甲肾上腺素的释放,进而激活β1肾上腺素能受体信号通路,提示参仙升脉口服液的神经调节作用可能是其治疗心动过缓的主要机制之一。本研究参考临床研究及用药规律对实验研究对象进行筛选分析,凸显中医药理论指导对复方中药现代药理学研究的必要性;从心肌细胞体外搏动、离体心脏灌流和在体药物诱导模型多层次揭示参仙升脉口服液的药效作用;以网络药理学方法预测并验证多靶点信号通路的作用机制,为“源于临床,用于临床”的中药大品种开发提供了一个高效实用的范例。