川烏毒理學(xué)作用及影響心律失常的機(jī)制研究動(dòng)態(tài)

川烏毒理學(xué)作用及影響心律失常的機(jī)制研究動(dòng)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(xué)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(kuò)血管降壓、強(qiáng)心、降血糖、抑制腫瘤細(xì)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(jǐn)慎,以避免發(fā)生不良反應(yīng)。筆者現(xiàn)通過總結(jié)川烏毒理學(xué)作用及影響毒理學(xué)作用因素的研究動(dòng)態(tài),為深入研究川烏提供參考并對(duì)川烏的臨床應(yīng)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(rèn)為是川烏的主要毒性。李氏等對(duì)1997-2006年10年間烏頭類中藥中毒臨床文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,在收集的355篇臨床文獻(xiàn)中有139篇是關(guān)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(dá)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(xiàn)報(bào)道,烏頭堿類中藥致心律失常的特點(diǎn)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(dǎo)致心律失常的心電圖異常率可達(dá)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(dòng)過速、心房顫動(dòng),嚴(yán)重的患者可能出現(xiàn)室性心動(dòng)過速和心室顫動(dòng)。緩慢型心律失常也比較容易發(fā)生,如竇性心動(dòng)過緩、房室傳導(dǎo)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(yán)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(dòng)過速或尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過速多見。川烏導(dǎo)致心臟毒性的機(jī)理研究大多集中在烏頭堿,其作用和機(jī)制有以下幾方面。1.1.1內(nèi)流,受精心致死與細(xì)胞膜電壓門控型Na+通道結(jié)合,抑制其關(guān)閉失活,導(dǎo)致Na+持續(xù)內(nèi)流,影響細(xì)胞膜電位的正常,導(dǎo)致細(xì)胞膜持續(xù)去極化,從而引發(fā)嚴(yán)重的心律失常。烏頭堿被認(rèn)為是Na+通道的激活劑,在C-14和C-8位置各有一個(gè)苯甲酰酯側(cè)鏈,烏頭堿通過膜的親脂部分而到達(dá)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(xì)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(jī)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(dǎo)致心功能紊亂。心肌缺氧時(shí)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(yīng)在烏頭堿誘導(dǎo)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(yīng)中最明顯的標(biāo)志。研究發(fā)現(xiàn),烏頭堿誘導(dǎo)心律失常時(shí),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(yīng),誘發(fā)心律失常的產(chǎn)生。1.1.5損害心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)大鼠烏頭堿中毒后,心肌細(xì)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(dǎo)心臟疾病的死亡研究表明,烏頭堿可以導(dǎo)致心肌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡,并且在烏頭堿中毒的不同時(shí)間段凋亡細(xì)胞數(shù)量也不相同。1.2川烏提取液用量對(duì)小鼠神經(jīng)系統(tǒng)系統(tǒng)的影響神經(jīng)系統(tǒng)通常被認(rèn)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(jī)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(dǎo)功能。神經(jīng)-肌肉接頭傳導(dǎo)阻滯的原因主要是由于過度的突觸前去極化導(dǎo)致神經(jīng)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中樞麻痹,導(dǎo)致呼吸抑制,血壓下降。組織缺氧后,機(jī)體正常的氧化還原的動(dòng)態(tài)平衡被破壞,形成嚴(yán)重的氧化應(yīng)激狀態(tài),從而激活促凋亡基因,引起組織器官細(xì)胞的凋亡。通過對(duì)離體的小鼠肌肉神經(jīng)隔膜中烏頭堿和海帕烏頭堿對(duì)神經(jīng)肌肉阻滯作用機(jī)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(jī)制主要是由于烏頭堿阻斷了神經(jīng)化合物的動(dòng)作電位。嚴(yán)氏等通過Morris水迷宮實(shí)驗(yàn),表明生川烏提取液在27.6g原藥材/kg體質(zhì)量劑量下對(duì)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(duì)大腦神經(jīng)元突觸中乙酰膽堿產(chǎn)生拮抗作用有關(guān);另外,實(shí)驗(yàn)還觀察到川烏提取液對(duì)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(dòng)。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(dòng)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(xué)結(jié)果觀察到給藥組動(dòng)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(xì)顆粒狀,或見胞漿呈現(xiàn)雪花狀、風(fēng)輪狀、柳葉狀的空泡改變,神經(jīng)細(xì)胞可見壞死崩解、衛(wèi)星現(xiàn)象、噬神經(jīng)細(xì)胞現(xiàn)象,Nissl小體崩解成微細(xì)顆粒。這些組織病理學(xué)改變與臨床癥狀較為一致,說明脊髓運(yùn)動(dòng)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(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,動(dòng)物胃平滑肌細(xì)胞的線粒體嵴減少、線粒體明顯腫脹,胃壁內(nèi)分泌細(xì)胞的線粒體同樣腫脹,腸上皮細(xì)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(gè)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(dǎo)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(duì)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(duì)機(jī)體的組織器官毒性作用時(shí)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(xì)胞在第1日就能出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象,第3日凋亡細(xì)胞數(shù)量達(dá)到峰值,第6日凋亡細(xì)胞數(shù)量逐漸減少,毒性作用消失后,組織細(xì)胞可以逐漸恢復(fù)到正常代謝水平。1.5烏蘇葉堿在sd大鼠經(jīng)口毒性實(shí)驗(yàn)中的作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,川烏中毒會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物呼吸功能障礙;臨床上也有中毒者因?yàn)槲挥谘铀璧暮粑\(yùn)動(dòng)中樞麻痹,導(dǎo)致呼吸抑制的病例。研究發(fā)現(xiàn),在SD大鼠3個(gè)月長期毒性實(shí)驗(yàn)中,生川烏對(duì)SD大鼠經(jīng)口染毒3個(gè)月后,對(duì)肺組織無明顯的毒性。在烏頭堿對(duì)胎鼠肺成纖維細(xì)胞的毒作用顯示,當(dāng)烏頭堿達(dá)到50ng/mL濃度時(shí),對(duì)原代的肺成纖維細(xì)胞無氧化損傷作用和促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用;但當(dāng)烏頭堿濃度達(dá)到100μg/mL和50μg/mL時(shí),對(duì)CHL細(xì)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(xì)胞細(xì)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(bào)道,但一些文獻(xiàn)通過體外實(shí)驗(yàn)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(shí)可促進(jìn)大鼠睪丸支持細(xì)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(xì)胞的增殖,降低其對(duì)乳酸分泌的刺激作用。在大鼠卵巢顆粒細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn),5×103、5×104ng/mL烏頭堿可明顯抑制大鼠顆粒細(xì)胞的增殖;5×104ng/mL烏頭堿組細(xì)胞懸液中丙二醛含量明顯高于溶劑對(duì)照組?？烧J(rèn)為烏頭堿在濃度高于5×103ng/mL時(shí),對(duì)雌性大鼠卵巢顆粒細(xì)胞有毒性作用,主要表現(xiàn)為抑制顆粒細(xì)胞的增殖及對(duì)細(xì)胞的氧化損傷作用。在大鼠黃體細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn),5×104ng/mL烏頭堿可明顯抑制大鼠黃體細(xì)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(duì)照組。由此認(rèn)為,烏頭堿濃度高于5×102ng/mL時(shí),對(duì)雌性大鼠卵巢黃體細(xì)胞有毒性作用,主要表現(xiàn)為抑制黃體細(xì)胞的增殖及抑制激素的分泌。在對(duì)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(duì)大鼠受精卵著床和著床后胚胎存活均無影響,對(duì)胎鼠外觀、內(nèi)臟、骨骼也無致畸作用。另有實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)遠(yuǎn)多于進(jìn)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(yīng)有的鎮(zhèn)痛作用。同一種炮制方法,如果炮制的時(shí)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(huì)分解,因此,對(duì)川烏的煎煮要掌握好時(shí)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(xiàn)報(bào)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(shí),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(dāng)生川烏與法半夏、川貝母、白蘞共煎后,雙酯型生物堿含量會(huì)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(shí)驗(yàn)以及藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符。2.3烏的保存方式及時(shí)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(dāng)?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(shí)間、川烏的質(zhì)量也會(huì)影響川烏的毒性。有文獻(xiàn)報(bào)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(jī)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(guān)中藥中毒事件的報(bào)道,逐漸改變了人們對(duì)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(guān)。川烏作為中醫(yī)常用的一味藥,不但應(yīng)該研究其藥理作用,更應(yīng)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(fù)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(dòng)力學(xué)過程以及與機(jī)體的交互