川烏毒理學作用及影響心律失常的機制研究動態(tài)

川烏毒理學作用及影響心律失常的機制研究動態(tài)

四川苦艾酒是毛科植物的干燥母根，具有輕度的空氣、輕微的味道、辛辣味道和大麻舌頭。主要化學成分為雙酯二堿，包括吳堿、次吳堿、jus烏爾堿和異翠雀堿。研究表明,川烏有抗炎、麻醉鎮(zhèn)痛、擴血管降壓、強心、降血糖、抑制腫瘤細胞生長等藥理作用,其功效是由烏頭生物堿類物質(zhì)決定,但其毒副作用亦是烏頭生物堿類物質(zhì)造成。由于川烏的藥用劑量與中毒劑量很接近,因此,用藥必須謹慎,以避免發(fā)生不良反應。筆者現(xiàn)通過總結(jié)川烏毒理學作用及影響毒理學作用因素的研究動態(tài),為深入研究川烏提供參考并對川烏的臨床應用提供理論支持。1中毒的本質(zhì)1.1心功能異常的患者心臟毒性一直被認為是川烏的主要毒性。李氏等對1997-2006年10年間烏頭類中藥中毒臨床文獻進行了統(tǒng)計分析,在收集的355篇臨床文獻中有139篇是關于川烏中毒。烏頭類中毒的大部分患者出現(xiàn)心律失常,其中室性早搏者占心律失常的比例高達60%,約10%的患者出現(xiàn)心臟驟?；虬?斯綜合征,另外也有血壓下降、心悸、中毒性心肌炎等情況發(fā)生。有文獻報道,烏頭堿類中藥致心律失常的特點是多樣易變,以頻發(fā)室性早搏最常見。川烏的主要成分烏頭堿導致心律失常的心電圖異常率可達80.1%~88.0%,呈多形性改變,稱紊亂性心律失常,其中以室性心律失常最常見,表現(xiàn)為房性、交界性和室性期前收縮、心動過速、心房顫動,嚴重的患者可能出現(xiàn)室性心動過速和心室顫動。緩慢型心律失常也比較容易發(fā)生,如竇性心動過緩、房室傳導阻滯等,還可在心電圖上表現(xiàn)為ST段變化和QT間期延長等。烏頭堿急性中毒致嚴重室性心律失常通常表現(xiàn)為頻發(fā)多源性室性早搏,其中以伴發(fā)多形性、單形性室性心動過速或尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動過速多見。川烏導致心臟毒性的機理研究大多集中在烏頭堿,其作用和機制有以下幾方面。1.1.1內(nèi)流,受精心致死與細胞膜電壓門控型Na+通道結(jié)合,抑制其關閉失活,導致Na+持續(xù)內(nèi)流,影響細胞膜電位的正常,導致細胞膜持續(xù)去極化,從而引發(fā)嚴重的心律失常。烏頭堿被認為是Na+通道的激活劑,在C-14和C-8位置各有一個苯甲酰酯側(cè)鏈,烏頭堿通過膜的親脂部分而到達Na+通道感受器。1.1.3h-還原型形成酶的活性研究有研究表明,烏頭堿能抑制心肌線粒體中細胞色素氧化酶(CCO)、乳酸脫氫酶(LDH)、琥珀酸脫氫酶(SDH)以及還原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸脫氫酶(NADHD)的活性。損害心肌的機制可能是抑制心肌三羧酸循環(huán)和呼吸鏈的氧化磷酸化作用,使心肌有氧代謝障礙,供能不足,導致心功能紊亂。心肌缺氧時間的長短是心肌損害可逆與否的決定因素。1.1.4脂質(zhì)過氧化反應在烏頭堿誘導的心律失常中,飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例是脂質(zhì)過氧化反應中最明顯的標志。研究發(fā)現(xiàn),烏頭堿誘導心律失常時,心臟磷脂中的多烯脂肪酸比例減少和飽和脂肪酸增多使循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)組織缺氧,激活脂質(zhì)過氧化反應,誘發(fā)心律失常的產(chǎn)生。1.1.5損害心肌細胞超微結(jié)構(gòu)大鼠烏頭堿中毒后,心肌細胞中的超微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損害,其中較為突出的是線粒體、膜系統(tǒng)和閏盤的改變。1.1.6誘導心臟疾病的死亡研究表明,烏頭堿可以導致心肌細胞產(chǎn)生凋亡,并且在烏頭堿中毒的不同時間段凋亡細胞數(shù)量也不相同。1.2川烏提取液用量對小鼠神經(jīng)系統(tǒng)系統(tǒng)的影響神經(jīng)系統(tǒng)通常被認為是川烏作用的靶器官之一。外周神經(jīng)系統(tǒng)損傷通常表現(xiàn)為皮膚蟻行感、刺痛以及麻木;中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷則主要表現(xiàn)為頭暈、視物不清、昏迷等。烏頭堿作用于神經(jīng)系統(tǒng)主要機制為使中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)先興奮后抑制,阻斷神經(jīng)-肌肉接頭的傳導功能。神經(jīng)-肌肉接頭傳導阻滯的原因主要是由于過度的突觸前去極化導致神經(jīng)動作電位和終板電位阻滯。重度中毒者因位于延髓的呼吸和血管運動中樞麻痹,導致呼吸抑制,血壓下降。組織缺氧后,機體正常的氧化還原的動態(tài)平衡被破壞,形成嚴重的氧化應激狀態(tài),從而激活促凋亡基因,引起組織器官細胞的凋亡。通過對離體的小鼠肌肉神經(jīng)隔膜中烏頭堿和海帕烏頭堿對神經(jīng)肌肉阻滯作用機制的研究,發(fā)現(xiàn)由烏頭堿和海帕烏頭堿引起的神經(jīng)肌肉阻滯是由于降低了誘發(fā)的量子化的釋放而引起的。這種結(jié)果的機制主要是由于烏頭堿阻斷了神經(jīng)化合物的動作電位。嚴氏等通過Morris水迷宮實驗,表明生川烏提取液在27.6g原藥材/kg體質(zhì)量劑量下對小鼠的記憶獲得能力有一定影響,可能的原因是由于川烏中含有一定量的東莨菪堿,與東莨菪堿對大腦神經(jīng)元突觸中乙酰膽堿產(chǎn)生拮抗作用有關;另外,實驗還觀察到川烏提取液對小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的抑制作用,影響了小鼠的自發(fā)活動。趙氏等發(fā)現(xiàn),在給犬連續(xù)服用20mg/kg川烏后,犬的中毒癥狀首先表現(xiàn)為后肢無力,不能站立,行動障礙,并且伴有肌肉的震顫。癥狀逐漸加重,前肢也逐漸出現(xiàn)功能障礙。組織病理學結(jié)果觀察到給藥組動物脊髓胸段灰質(zhì)內(nèi)部分的神經(jīng)元腫大,腰段灰質(zhì)內(nèi)多數(shù)神經(jīng)元胞漿淡染呈現(xiàn)細顆粒狀,或見胞漿呈現(xiàn)雪花狀、風輪狀、柳葉狀的空泡改變,神經(jīng)細胞可見壞死崩解、衛(wèi)星現(xiàn)象、噬神經(jīng)細胞現(xiàn)象,Nissl小體崩解成微細顆粒。這些組織病理學改變與臨床癥狀較為一致,說明脊髓運動神經(jīng)元是川烏毒性的主要靶器官之一。1.3上消化道出血川烏的消化系統(tǒng)毒性作用在臨床上主要表現(xiàn)為惡心、嘔吐、胃部燒灼感、流涎及腹痛、腹瀉等,也有個別患者出現(xiàn)上消化道出血等癥狀。生川烏水煎液的長期毒性實驗結(jié)果顯示,動物胃平滑肌細胞的線粒體嵴減少、線粒體明顯腫脹,胃壁內(nèi)分泌細胞的線粒體同樣腫脹,腸上皮細胞的線粒體嵴部分消失,線粒體輕度腫脹。1.4治療臟器毒性川烏以及其他烏頭類中毒出現(xiàn)泌尿系統(tǒng)毒性癥狀的比較少,只在個別案例中出現(xiàn)了腎衰竭、蛋白尿等情況。由于烏頭堿可以導致心功能障礙,心功能障礙又能使腎臟產(chǎn)生缺血、缺氧,而烏頭堿是經(jīng)腎臟代謝后隨尿液排出體外,所以,烏頭堿在代謝過程中毒性對腎可能產(chǎn)生損害作用。烏頭堿在體內(nèi)的代謝過程迅速,對機體的組織器官毒性作用時間比較短,快速消除后隨尿排泄。研究發(fā)現(xiàn),烏頭堿中毒大鼠的腎小管上皮細胞在第1日就能出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象,第3日凋亡細胞數(shù)量達到峰值,第6日凋亡細胞數(shù)量逐漸減少,毒性作用消失后,組織細胞可以逐漸恢復到正常代謝水平。1.5烏蘇葉堿在sd大鼠經(jīng)口毒性實驗中的作用在動物實驗中,川烏中毒會導致動物呼吸功能障礙;臨床上也有中毒者因為位于延髓的呼吸運動中樞麻痹,導致呼吸抑制的病例。研究發(fā)現(xiàn),在SD大鼠3個月長期毒性實驗中,生川烏對SD大鼠經(jīng)口染毒3個月后,對肺組織無明顯的毒性。在烏頭堿對胎鼠肺成纖維細胞的毒作用顯示,當烏頭堿達到50ng/mL濃度時,對原代的肺成纖維細胞無氧化損傷作用和促進細胞凋亡的作用;但當烏頭堿濃度達到100μg/mL和50μg/mL時,對CHL細胞可以產(chǎn)生DNA損傷作用。1.6不同劑量治療可顯著抑制大鼠顆粒細胞細胞增殖及致畸性的作用臨床上迄今未見有川烏致生殖毒性的報道,但一些文獻通過體外實驗的方法研究了烏頭堿的生殖毒性。有研究表明,烏頭堿在5×101、5×102ng/mL劑量時可促進大鼠睪丸支持細胞的增殖及乳酸分泌量的增加,5×103ng/mL可抑制大鼠睪丸支持細胞的增殖,降低其對乳酸分泌的刺激作用。在大鼠卵巢顆粒細胞體外培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn),5×103、5×104ng/mL烏頭堿可明顯抑制大鼠顆粒細胞的增殖;5×104ng/mL烏頭堿組細胞懸液中丙二醛含量明顯高于溶劑對照組。可認為烏頭堿在濃度高于5×103ng/mL時,對雌性大鼠卵巢顆粒細胞有毒性作用,主要表現(xiàn)為抑制顆粒細胞的增殖及對細胞的氧化損傷作用。在大鼠黃體細胞體外培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn),5×104ng/mL烏頭堿可明顯抑制大鼠黃體細胞的增殖,烏頭堿5×102、5×103ng/mL和5×104ng/mL組孕酮的分泌明顯低于溶劑對照組。由此認為,烏頭堿濃度高于5×102ng/mL時,對雌性大鼠卵巢黃體細胞有毒性作用,主要表現(xiàn)為抑制黃體細胞的增殖及抑制激素的分泌。在對生川烏胚胎毒性及致畸性研究中發(fā)現(xiàn),生川烏在13.0g原藥材/kg劑量下對大鼠受精卵著床和著床后胚胎存活均無影響,對胎鼠外觀、內(nèi)臟、骨骼也無致畸作用。另有實驗結(jié)果顯示,小鼠器官形成期給予高劑量生川烏,孕鼠子宮內(nèi)膜厚度減少,子宮胎盤重量、子宮胎兒胎盤總重降低,活胎數(shù)減少,吸收胎數(shù)增加。2影響川烏毒性作用的因素2.1制劑藥物毒性川烏炮制的方法繁多,有傳統(tǒng)的浸制、煮制、蜜制、甘草制、醋制、豆腐制、黑豆制等,以及現(xiàn)代改良后的方法,如鹽煮法、熱壓法、熱烘法等。不同的炮制方法炮制出的藥物毒性差距很大?，F(xiàn)有資料表明,服用酒劑、湯劑中毒的病例數(shù)要遠遠多于進行食療或服用丸劑者。楊氏等研究川烏生片與炮制后毒性,動物實驗結(jié)果表明,川烏生片毒性比炮制后大,炮制后毒性降低,但炮制后藥效作用減弱,甚至失去了應有的鎮(zhèn)痛作用。同一種炮制方法,如果炮制的時間不同,毒性與藥效也不同。川烏中的生物堿不穩(wěn)定,經(jīng)加熱會分解,因此,對川烏的煎煮要掌握好時間,保證川烏的生物堿有最大的煎出率。2.2川烏水餅液中雙酯型衍生物的含量川烏在臨床上通常都是與其他中藥共同使用,這就存在藥物之間的相互作用。有文獻報道,通過灌胃給藥,川烏與白芍配伍水煎液的LD50明顯大于沒有配伍的川烏水煎液,表明川烏和白芍配伍后川烏毒性的作用下降。生川烏與生半夏、全瓜蔞、瓜蔞皮、瓜蔞仁、浙貝母、白及配伍時,比生川烏單煎后的雙酯型生物堿含量有所增加,其中與全瓜蔞、瓜蔞皮、浙貝母、白及配伍雙酯型生物堿含量增加尤其明顯。而當生川烏與法半夏、川貝母、白蘞共煎后,雙酯型生物堿含量會明顯降低或變化微弱(與白蘞共煎變化微弱),這些數(shù)據(jù)與急性毒性實驗以及藥理學實驗數(shù)據(jù)相符。2.3烏的保存方式及時間、川烏的質(zhì)量也影響著毒性的發(fā)展川烏的產(chǎn)地不同,受當?shù)氐臍夂蛞约碍h(huán)境的影響,生物堿含量有一定差異,毒性也不全相同。川烏的保存方式和時間、川烏的質(zhì)量也會影響川烏的毒性。有文獻報道,川烏用乙醇溶解并保存半年后,則毒性基本消失。被蟲蛀過的生川烏LD50比沒有被蟲蛀的川烏大,毒性有所降低。另外,機體的健康狀況、年齡、性別、營養(yǎng)狀況、生活方式以及服藥的方式等都可能是影響川烏毒性的因素。3川烏之間的毒性研究問題近年來,隨著國內(nèi)外有關中藥中毒事件的報道,逐漸改變了人們對中藥安全性的看法。但深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些中藥毒性事件與其使用者不明中藥藥性有關。川烏作為中醫(yī)常用的一味藥,不但應該研究其藥理作用,更應該深入研究其毒性作用以及影響毒性作用的因素。目前在川烏的研究中還存在一些問題。首先,川烏的成分復雜,目前的毒性成分和有效成分的研究都集中在烏頭堿,但川烏中烏頭堿所占的比例很小;其次,川烏在體內(nèi)的毒藥物動力學過程以及與機體的交互