基本信息
- 项目名称：
- 毛翠雀花生物碱的正性肌力作用与钙关系的初步研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题利用八木式管蛙心灌流法，使用powerlab生理信号系统，以心肌收缩力为指标，观察离体蛙心经多种钙电压门控/受体/信号通道的阻断剂预处理后，对MQC正性肌力作用的影响，发现MQC的正性肌力作用能被多种途径的钙通道阻滞剂所拮抗，其增强心肌收缩力的作用可能与钙通道没有直接关系，可能通过抑制心肌细胞膜Na+-K+-ATPase，通过Na+-Ca2+离子交换，间接提高细胞内Ca2+水平而实现。
- 详细介绍：
- 本课题在前期研究中从毛翠雀花中分离得到了毛翠雀花生物碱（简称MQC），并发现一定浓度范围内的MQC对蛙心具有正性肌力作用，这种作用可能与细胞内钙的释放有密切关系。本研究围绕钙离子的相关通道/受体，利用八木式管蛙心灌流法制备离体蛙心，以心肌收缩力为观察指标寻求各钙阻滞剂合适的浓度。我们设立了任氏液对照组、不同浓度MQC对照组、各钙通道阻滞剂对照组及钙通道阻滞剂+MQC实验组，实验组分别以硝苯地平（L-型电压门控钙通道阻断剂之双氢吡啶类）、地尔硫卓（L-型电压门控钙通道阻断剂之苯噻氮卓类）、维拉帕米（L-型电压门控钙通道阻断剂之苯烷胺类）、咪贝地尔（T-型电压门控钙通道阻断剂）、金雀异黄素（酪氨酸蛋白激酶抑制剂）、肝素（三磷酸肌醇受体拮抗剂）、新霉素（磷脂酶C(PLC)的抑制剂）、普鲁卡因（ryanodine受体钙通道的阻断剂）等八种不同钙抑制剂预处理后，加入不同浓度的MQC，使用powerlab生理信号系统，以心肌收缩力为指标，观察MQC正性肌力作用与钙的相关受体/或通道/信号通路的关系，统计学处理所得数据 ±SD表示，采用SPSS11.5统计分析软件做方差分析，然后进行组间比较。以P<0.05为有显著性差异。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 毛翠雀花味苦性凉，藏医用于治肺热疫毒，为“清肺热之甘露”。前期研究发现一定浓度范围的MQC对蛙心具有正性肌力作用，而这一作用与毛翠雀花的传统应用具一定差异。本研究围绕钙离子的相关受体，观察离体蛙心经多种钙电压门控/受体/信号通道的阻断剂预处理后，对MQC正性肌力作用的影响，以明确毛翠雀花生物碱正性肌力作用与钙的关系，初步明确其作用与哪一种通道或受体或信号系统有关，为进一步的研究提供实验数据。
科学性、先进性及独特之处
- 本课题在对传统药物毛翠雀花的前期研究中，发现了与其传统应用不同的药理活性物质MQC，该课题组同学在此基础上，进一步查阅大量文献，围绕心肌细胞钙增加的几个环节，应用多种钙通道、受体、信号通路的阻断剂，从各个角度，制定方案以研究毛翠雀花生物碱的强心作用机制、明确其作用靶点，具有良好的科学性及独特性，为MQC的进一步研究提供药效模型，并为可能的新药开发提供实验数据。 。
应用价值和现实意义
- 毛翠雀花传统应用于清肺热，其药理研究很少，我们研究显示其提取物MQC具有正性肌力作用，但是其具体作用机制以及作用靶点均不明确。本课题从多种钙通道、受体、信号通路角度研究其正性肌力作用机理，明确其作用靶点，发现其正性肌力作用与钙通道没有直接关系，此结论为毛翠雀花的进一步的物质基础研究提供合适的药效模型，也有助于理解、分析其传统应用，并为可能的新药开发提供实验数据，为心功能不全的药物研究提供新的方向。
学术论文摘要
- 目的：研究毛翠雀花提取物(MQC)对离体蛙心功能活动的影响。方法：采用八木氏离体蛙心灌流法，分别用6.25μg/ml、3.125μg/ml、1.5625μg/ml高中低三种不同浓度的MQC对L-型钙通道阻断剂硝苯地平、地尔硫卓、维拉帕米，T-型钙通道阻断剂咪贝地尔，酪氨酸蛋白激酶抑制剂金雀异黄素，三磷酸肌醇受体拮抗剂肝素，磷脂酶C抑制剂新霉素及ryanodine受体钙通道的阻断剂普鲁卡因等造成的心肌收缩力减弱的影响，利用Powerlab chart5.5智能生物信号显示与处理系统对结果进行了记录。结果：各钙通道阻滞剂对照组蛙心心肌收缩力限制下降（与任氏液组比较具有显著差异P＜0.05），经硝苯地平预处理后的中、高浓度MQC组，与任氏液组比较差异无统计学意义（P＞0.05），与相应钙通道阻滞剂组比较差异具有统计学意义（P＜0.05），其余各低中高MQC组蛙心心肌收缩力显著下降（与任氏液组比较具有显著差异P＜0.05）。结论：MQC的正性肌力作用可能与钙通道没有直接关系，可能通过调节Na+/Ca2+离子交换，间接提高细胞内Ca2+水平而实现，其具体作用机制有待进一步深入研究。
获奖情况
- 获得“2010年广东省大学生创新实验项目”立项资助；获广州中医药大学第十六届学术论文大赛三等奖
鉴定结果
- 本课题实验过程严谨，数据分析精确可靠，通过分析整理得出合理杰伦，已撰写学术论文一篇。
参考文献
- [1] 毕健成，徐志均.养心康对心衰兔模型细胞凋亡的实验研究.中华现代中西医杂志[J]，2005，3(2):119. [2] 谭毓治主编.药理学实验教材[M] .北京：人民卫士出版社.2008，12：63. [3] 王道河，王中琰. 心肌收缩钙与心力衰竭. 临沂医专学报[J], 1995,17(1):37-40. [4] 耿召华，李隆贵，黄坚等.心力衰竭大鼠心肌SRCa2+释放通道数量及其mRN表达的变化及堵哚普利干预的影响.重庆医学[J]，2001,30( 1 ):13. [5] LAVER D R．Ca2+ stores regulate ryanodine receptor Ca2+ re1ease channels via luminal and cytosolic Ca2+ sites．Clin Exp Pharmacol Physiol，2007，34（9）： 889—896 [6] 韩 娟， 刘宏艳， 肖照岑 心肌细胞钙离子转运与心力衰竭及药物治疗的研究进展. 中西医结合心脑血管痫杂志 2008,6(2):205-206. [7] Xie Z J，Cail T﹒Na+-K+-ATPase-mediated signal transduction：from potein interaction to cellular function [J]．Mol Interv，2003,3 (3)：157-68.
同类课题研究水平概述
- 1 心肌收缩和钙的关系: 心肌细胞发生收缩是通过兴奋-收缩耦联( excitation-contraction coupling )实现的，钙离子在其中起着关键性的作用。心肌细胞中的钙主要来源于两条途径：细胞外钙内流和(或)细胞内肌浆网释放钙。细胞内钙的释放，也主要由细胞外钙的进入所激发的。细胞外钙进入胞内可通过三种渠道：L-型钙通道、T-型钙通道和Na+/Ca2+ 的双向交换蛋白，其中作用最大的是LVDCC。进入胞内的Ca2+触发肌浆网释放Ca2+，与肌钙蛋白结合，使肌纤维收缩。肌浆网释放Ca2+的通道主要为IP3R和RyR。 2 细胞膜上的钙通道 目前已知的钙通道主要为:电压门控钙通道 、受体操控性钙通道、机械操纵性钙通道和钙库调控性钙通道。电压门控通道又分为4种: L、T、N和 P型。L型钙通道是镶钳在细胞膜双脂质层中的糖蛋白复合体，是一种 multimeric蛋白质，主要由α1、β、α2\δ3三个亚单位组成，δ亚单位附着于α2亚单位上，其中α1是 L型钙通道的主要功能亚单位，β和α2\δ为辅助亚单位。至今发现的L型钙通道拮抗剂至少有3类：双氢吡啶类，如硝苯地平； 苯噻氮卓类，如地尔硫卓；苯烷胺类，如维拉帕米。L型钙通道3种阻断剂的化学结构不同，与钙通道结合的位点也不同，具有药理学配体和受体结合的特性。咪贝地尔是细胞膜T-型电压门控钙通道阻断剂。 3 肌浆网上的钙释放通道 肌浆网是心肌细胞的主要钙库，在肌浆网上存在着两种钙释放通道，既IP3受体(IP3R)离子通道和ryanodine受体(RyR2)离子通道两种。它们之间相互作用，调控着细胞内钙的平衡。普鲁卡因是胞内内质网ryanodine受体钙通道的阻断剂。金雀异黄素是酪氨酸蛋白激酶抑制剂，可抑制激酶的磷酸化位点，抑制包括自身磷酸化在内的磷酸化。 肝素是三磷酸肌醇受体拮抗剂；新霉素是磷脂酶C(PLC)的抑制剂，它可阻断由PLC催化的磷脂肌醇代谢，从而抑制IP3的生成。 4 毛翠雀花的研究 毛翠雀花为毛茛科植物毛翠雀花及短距翠雀花的地上部分，生于海拔2100～4600米的山坡、灌丛、林地、草地、林缘，产于青海，西藏东部、甘肃南部、四川西部，味苦性凉，藏医用于治肺热疫毒，为“清肺热之甘露”，目前对MQC的研究甚少。
