基于最佳靶點(diǎn)假說(shuō)的抗心律失常中藥研究 -2005年_h

1、 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)資助類(lèi)別：重點(diǎn)項(xiàng)目亞類(lèi)說(shuō)明：附注說(shuō)明：自由申請(qǐng)項(xiàng)目名稱：基于最佳靶點(diǎn)假說(shuō)的抗心律失常中藥研究申 請(qǐng) 者：楊寶峰電話：托單位：哈爾濱醫(yī)科大學(xué)通訊地址：哈爾濱市南崗區(qū)學(xué)府路 194 號(hào)郵政編碼：150086單位電話子郵件：申報(bào)日期：2004年3月10日國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)解除保護(hù) 申請(qǐng)代碼： C03050205 受理部門(mén)： 收件日期： 受理編號(hào)： 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)基本信息第 2 頁(yè)版本 1.004.532申 請(qǐng) 者 信 息 姓名 楊寶峰 性別 男 出生年月 195

2、7 年 11 月民 族 漢族 學(xué)位 博士 職稱 教授 主要研究領(lǐng)域 心血管系統(tǒng)藥物藥理學(xué) 電話電子郵件 傳真?zhèn)€人網(wǎng)頁(yè) 工作單位 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) /黑龍江省生物醫(yī)藥省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地/藥學(xué)院藥理教研室 在研項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào) 30271599 依托單位信息 名稱 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 代 碼 15008601 聯(lián) 系 人 郭松 電子郵件 電話網(wǎng)站地址 合作單位信息 單 位 名 稱 代

3、碼 在此錄入修改 項(xiàng) 目 基 本 信 息 項(xiàng)目名稱 基于最佳靶點(diǎn)假說(shuō)的抗心律失常中藥研究 資助類(lèi)別 重點(diǎn)項(xiàng)目 亞 類(lèi) 說(shuō) 明 附注說(shuō)明 自由申請(qǐng) 申請(qǐng)代碼 C03050205:中藥藥理學(xué) C03020702:心血管系統(tǒng)藥物藥理學(xué) 基地類(lèi)別 預(yù)計(jì)研究年限 2005 年 1 月 2008 年 12 月 研究屬性 應(yīng)用基礎(chǔ)研究 申請(qǐng)經(jīng)費(fèi) 173.0000 萬(wàn)元 摘 要 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和意義簡(jiǎn)介（限 400 字）：本項(xiàng)目采用膜片鉗、基因鉗及分子生物學(xué)技術(shù)，從整體動(dòng)物、細(xì)胞和分子水平，系統(tǒng)比較抗心律失常四大類(lèi)西藥及中藥對(duì)急性和長(zhǎng)期心律失常模型中離子通道最佳靶點(diǎn)調(diào)節(jié)作用，目的在于揭示長(zhǎng)期心律失常最佳靶點(diǎn)功能

4、調(diào)節(jié)規(guī)律和中藥干預(yù)作用，明確抗心律失常西藥遠(yuǎn)期療效不佳的原因，為提高遠(yuǎn)期療效奠定理論基礎(chǔ)，豐富和完善抗心律失常藥物作用的最佳靶點(diǎn)假說(shuō)。同時(shí)，為開(kāi)發(fā)研制具有較好遠(yuǎn)期療效的抗心律失常中藥奠定理論基礎(chǔ)和研究平臺(tái)，為抗心律失常中藥的發(fā)展提供新的思路。 關(guān) 鍵 詞(用分號(hào)分開(kāi)，最多 5 個(gè)) 心律失常；中藥；離子通道；信號(hào)分子 在此錄入修改 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)項(xiàng)目組主要成員(杰出青年科學(xué)基金不填此欄) 說(shuō)明: 1. 高級(jí)、中級(jí)、初級(jí)、博士后、博士生、碩士生人員數(shù)由申請(qǐng)者負(fù)責(zé)填報(bào)，總?cè)藬?shù)自動(dòng)生成。2. 項(xiàng)目組主要成員不包括項(xiàng)目申請(qǐng)者。第 3 頁(yè)版本 1.004.532編號(hào) 姓 名 出生年月 性別 職

5、稱 學(xué) 位 單位名稱 電話 電子郵件 項(xiàng)目分工 每年工作時(shí)間 （月） 1 1970-2-12 男 副教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 膜片鉗檢測(cè) 10 2 1963-5-17 女 教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 wanghuiazhenems.hrb 分子生物學(xué)檢測(cè) 10 3 1968-9-27 男 副教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 jiaojundongyahoo.co 膜片鉗檢測(cè) 10 4 1968-8-1 男 教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-8667

6、1 354 zhiren.zhangbiologu 基因鉗檢測(cè) 10 5 1972-6-10 女 副教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 shanghongliyahoo.co 膜片鉗檢測(cè) 10 6 1968-7-29 女 副教授 博士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 aijing_86. cn 分子生物學(xué)檢測(cè) 10 7 1978-11-4 男 博士生 碩士 哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 基因鉗檢測(cè) 10 8 1979-10-30 男 博士生 碩士 哈

7、爾濱醫(yī)科大學(xué) 0451-86671 354 分子生物學(xué)檢測(cè) 10 9 總?cè)藬?shù) 高級(jí) 中級(jí) 初級(jí) 博士后 博士生 碩士生 9 7 0 0 0 2 在此錄入修改 白云龍 岳朋 艾靜 單宏麗 張志仁 焦軍東 王惠珍 董德利 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)表（金額單位：萬(wàn)元）第 4 頁(yè)版本 1.004.532科目 申請(qǐng)經(jīng)費(fèi) 備注（計(jì)算依據(jù)與說(shuō)明） 一.研究經(jīng)費(fèi) 151.0000 1.科研業(yè)務(wù)費(fèi) 33.0000 （1）測(cè)試/計(jì)算/分析費(fèi) 20.0000 膜片鉗、基因鉗檢測(cè)費(fèi) 15 萬(wàn)元，其他檢測(cè)費(fèi) 5 萬(wàn)元 （2）能源/動(dòng)力費(fèi) （3）會(huì)議費(fèi)/差旅費(fèi) 3.0000 每年 2

8、 人次國(guó)內(nèi)會(huì)議 （4）出版物/文獻(xiàn)/信息傳播費(fèi) 10.0000 資料印刷費(fèi)、文章發(fā)表費(fèi)等 （5）其它 2.實(shí)驗(yàn)材料費(fèi) 118.0000 （1）原材料/試劑/藥品購(gòu)置費(fèi) 93.0000 分子生物學(xué)試劑 60 萬(wàn)元，試驗(yàn)用藥品 10 萬(wàn)元，膜片鉗試劑 20 萬(wàn)元，其它試劑 3 萬(wàn)元 （2）其它 25.0000 動(dòng)物費(fèi)每年 3 萬(wàn)元，動(dòng)物飼養(yǎng)費(fèi)及飼料費(fèi)每年 2 萬(wàn)元 3.儀器設(shè)備費(fèi) 0.0000 （1）購(gòu)置 （2）試制 4.實(shí)驗(yàn)室改裝費(fèi) 5.協(xié)作費(fèi) 二.國(guó)際合作與交流費(fèi) 7.0000 1.項(xiàng)目組成員出國(guó)合作交流 4.0000 參加美國(guó)心臟病會(huì)議每年 1 次 2.境外專家來(lái)華合作交流 3.0000 接

9、待費(fèi)用 三.勞務(wù)費(fèi) 7.0000 人員費(fèi)、誤工費(fèi)及研究生誤差費(fèi) 四.管理費(fèi) 8.0000 按 5計(jì)算 合計(jì) 173.0000 與本項(xiàng)目相關(guān)的其他經(jīng)費(fèi)來(lái)源 國(guó)家其他計(jì)劃資助經(jīng)費(fèi) 其他經(jīng)費(fèi)資助（含部門(mén)匹配） 其他經(jīng)費(fèi)來(lái)源合計(jì) 0.0000 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)報(bào)告正文（一）立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容（4000-8000 字）： 1、 項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)（附主要的參考文獻(xiàn)目錄）。 心律失常嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，心律失常不僅可發(fā)生在慢性心力衰竭、心肌缺血、心 肌肥厚等存在器質(zhì)性心臟病變的病人，還可以發(fā)生在心臟無(wú)明顯器質(zhì)病變病人，某些嚴(yán) 重心律失常已經(jīng)成為人類(lèi)死亡的主要原因，但目前抗心律失常藥物治療的總有效率僅在 3

10、0%60%左右1。因而，抗心律失常藥物的研究與開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為醫(yī)藥領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。我國(guó)有著悠久的中醫(yī)藥傳統(tǒng)，豐富的藥用動(dòng)植物資源是巨大的醫(yī)藥寶庫(kù)，從中藥中篩選 出新的抗心律失常藥物不僅是可行的解決途徑，而且同西藥篩選相比具有篩選時(shí)間短、節(jié)省人力、物力、財(cái)力等優(yōu)勢(shì)，苦參堿、關(guān)附甲素、青蒿素、芐基四氫巴馬汀、小檗堿 等中藥已經(jīng)顯示出具有明顯的抗心律失?；钚浴Ｍ魉幭啾?，抗心律失常中藥普遍存在 毒性低、副作用小等優(yōu)勢(shì)，如何能充分發(fā)揮中藥優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出較西藥更具較好療效的抗 心律失常中藥，使中藥走向現(xiàn)代化，我們認(rèn)為必須從抗心律失常藥物研究的基礎(chǔ)理論入 手，開(kāi)辟一條適合中藥發(fā)展的新方向?？剐穆墒СＫ幬镅芯楷F(xiàn)狀

11、抗心律失常藥物研究經(jīng)歷了曲折的過(guò)程。根據(jù)目前的分類(lèi)體系（Vaughan Williams 分類(lèi)法）將抗心律失常藥物分為四類(lèi)，I類(lèi)為鈉通道阻滯劑，II類(lèi)為受體拮抗劑，III類(lèi)為延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程藥物，IV類(lèi)為鈣通道阻滯劑。20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)，以氟卡尼等為代表 的鈉通道阻滯劑具有明顯的抗心律失?；钚?，使抗心律失常藥物研究進(jìn)入第一個(gè)，但以后的CAST試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氟卡尼等Ic類(lèi)抗心律失常藥物雖可控制心肌梗死患者的心律失常，但服藥組死亡率卻明顯高于安慰劑組，表明鈉通道阻滯藥物無(wú)效。此后抗心律失 常藥物專家聚集在意大利的西西里島，在理論上總結(jié)了以前研究的不足，在分析比較四 類(lèi)抗心律失常藥物的基礎(chǔ)上，發(fā)表了“

12、西西里策略”(The Sicilian Gambit)，指出抗心律失常藥物的研發(fā)應(yīng)以III類(lèi)抗心律失常藥物為發(fā)展方向，進(jìn)入了抗心律失常藥物研究的新階段。目前III類(lèi)抗心律失常藥物主要以單純型或復(fù)合型鉀通道阻滯劑為主，近年不斷有新的III類(lèi)抗心律失常藥物問(wèn)世。但在此藥物研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程中也暴露出眾多的問(wèn)題。第一，抗心律失常藥物明顯的致心律失常（proarrhythmias）作用，SWORD試驗(yàn)表明，單純性阻滯鉀通道的III類(lèi)抗心律失常藥物較對(duì)照組死亡率高1倍，主要原因?yàn)橐鸺舛伺?第 5 頁(yè)版本 1.004.532查看報(bào)告正文撰寫(xiě)提綱 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)轉(zhuǎn)室速（Torsade de point

13、es）等致死性心律失常的發(fā)生。第二，抗心律失常藥物的遠(yuǎn)期療效尚不理想，目前公認(rèn)療效較好的III類(lèi)抗心律失常藥物胺碘酮，其1，2，3年總有效率也分別只有67%，59%和53%。 臨床研究中存在的問(wèn)題反映了抗心律失常藥物基礎(chǔ)理論研究的不足。目前的III類(lèi)抗心律失常藥物以延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程（action potential duration APD）為特征，APD延長(zhǎng)在心電圖上表現(xiàn)為QT間期延長(zhǎng)，QT間期過(guò)度延長(zhǎng)又引起尖端扭轉(zhuǎn)室速等致死性心律失常， 導(dǎo)致抗心律失常藥物的致心律失常作用。那么抗心律失常藥物究竟應(yīng)該是延長(zhǎng)APD，還是縮短APD？另外，我們和其它實(shí)驗(yàn)室的證據(jù)均表明，在心肌肥厚、心力衰竭等病理

14、狀態(tài)下，心臟IK1、Ito、IKr、IKs及IKur等通道電流被抑制，但是目前的抗心律失常藥物 卻又是這些離子通道的阻滯劑，無(wú)疑這樣的藥物不能從根本上改善心律失常發(fā)生的原 因，勢(shì)必導(dǎo)致長(zhǎng)期應(yīng)用療效不佳，過(guò)度應(yīng)用又導(dǎo)致尖端扭轉(zhuǎn)性室速等致死性心律失常的 發(fā)生。為此人們進(jìn)行了大量深入細(xì)致的研究，目前的研究主要集中在 離子通道分子結(jié) 構(gòu)的認(rèn)識(shí)，心臟多種離子通道分子克隆已被闡明；離子通道結(jié)構(gòu)異常與心律失常的關(guān) 系，已鑒定出3個(gè)突變基因?qū)е麻L(zhǎng)QT間期綜合征（Long QT syndrome LQTS），即第3號(hào)染色體上的SCN5A 基因，編碼心肌細(xì)胞鈉通道，第7號(hào)染色體上的HERG基因，編碼快速激活的延遲

15、整流性鉀通道(Ikr)的亞基，第11號(hào)染色體上的KVLQT1基因，編碼緩慢激活的延遲整流性鉀通道( Iks)，近些年不斷有新的突變位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)；藥物與離子通道 作用的機(jī)制研究，多種藥物對(duì)離子通道功能影響及其分子機(jī)制已被闡明；病理狀態(tài)下 離子通道功能研究，不斷有心肌缺血、心肌肥厚等病理狀態(tài)下心臟各種離子通道的功能 改變被發(fā)現(xiàn)；折返、自律性增高及觸發(fā)活動(dòng)發(fā)生的離子通道機(jī)制研究等方面。雖然，這些研究加深了人們對(duì)心律失常發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識(shí)，為藥物治療靶點(diǎn)的選擇奠定了基礎(chǔ)，但是，目前基礎(chǔ)研究的成果尚不能有效解決抗心律失常藥物的致心律失常作用、藥物遠(yuǎn) 期療效不佳等問(wèn)題。我們?cè)趪?guó)內(nèi)較早開(kāi)展了以膜片鉗技術(shù)為基礎(chǔ)的抗

16、心律失常藥物研究，多次承擔(dān)國(guó)家和省政府基金進(jìn)行抗心律失常中藥研究，近年連續(xù)3次受到國(guó)家自然科學(xué)基金資助。針對(duì)目前抗心律失常藥物研究中存在的問(wèn)題，我們首先對(duì)氟卡尼、胺碘酮、RP58866、E4031 等藥物的抗心律失常作用機(jī)制進(jìn)行研究，采用烏頭堿、哇巴因、CaCl2及缺血性心律失 常等動(dòng)物模型，評(píng)價(jià)各種藥物的抗心律失常效果；采用膜片鉗技術(shù)及激光共聚焦技術(shù)，觀察各種藥物對(duì)IK1、Ito、IKr、IKs及ICa等各種心臟離子通道電流的影響；采用分子生 物學(xué)技術(shù)，將IK1(Kir2.1)、Ikr(HERG)、Iks(MINK)等通道克隆并表達(dá)到非洲蛙卵細(xì)胞，第 6 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然

17、科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)從分子水平觀察藥物對(duì)克隆的通道電流的影響。通過(guò)這些研究，我們發(fā)現(xiàn)在心律失常發(fā) 生發(fā)展中各種離子通道具有不同的作用，并確定了一些起關(guān)鍵作用的藥物靶點(diǎn)。另外我們?cè)谘芯恐羞€發(fā)現(xiàn)，同是引起APD延長(zhǎng)的藥物，其致心律失常副作用卻不相同。胺碘酮延長(zhǎng)APD，延長(zhǎng)QT間期，但卻較少引起尖端扭轉(zhuǎn)性室速等致心律失常副作用，相對(duì)具有較好的遠(yuǎn)期療效。相反，索它洛爾、多非利得等藥物延長(zhǎng)APD，延長(zhǎng)QT 間期，易于引起尖端扭轉(zhuǎn)性室速。這些表明APD延長(zhǎng)不是決定引起尖端扭轉(zhuǎn)性室速等致 心律失常副作用的關(guān)鍵因素。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，同一離子通道靶點(diǎn)對(duì)不同藥物的反應(yīng) 性也不完全相同，胺碘酮等藥物抑制IKr鉀通道發(fā)揮

18、抗心律失常作用，但是索他洛爾、多菲利得等藥物抑制IKr鉀通道卻產(chǎn)生致心律失常作用。目前對(duì)IKr鉀通道蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)已有深入的研究，至少8個(gè)基因突變位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，但這些結(jié)果均不能解釋其對(duì)藥物反應(yīng)性 的差異。可見(jiàn)，對(duì)離子通道的抑制也不是決定是否引起致心律失常副作用的關(guān)鍵因素。我們又對(duì)各種心律失常發(fā)生發(fā)展的離子通道機(jī)制進(jìn)行研究，選擇一些常見(jiàn)的易于引起心律失常的疾病或病理狀態(tài)，研究其對(duì)心臟離子通道、通道亞型功能及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的影 響。（1）冠心病患者心律失常發(fā)生率較高，且與吸煙關(guān)系密切，煙草中主要的有害物質(zhì) 為尼古丁。已經(jīng)證實(shí)，尼古丁可以引起各種心律失常，其中致死性室性心律失常是心源 性猝死的主要原因。我們

19、的研究證實(shí)尼古丁對(duì)心臟多種鉀通道具有抑制作用，通過(guò)基因 鉗及分子生物學(xué)技術(shù)證實(shí)，尼古丁對(duì)心臟Ito/Kv4.3、IKr/HERG、IK1/Kir2.1的抑制作用是通過(guò)影響這些通道的門(mén)控機(jī)制使離子通道功能失常實(shí)現(xiàn)，不是簡(jiǎn)單的通道“孔”阻滯作用2-3。（2）溶血磷脂膽堿（LPC）是細(xì)胞內(nèi)的磷脂代謝產(chǎn)物。在心肌缺血時(shí)急劇聚集， 被認(rèn)為是致死性心律失常的生化靶點(diǎn)，引起心臟的異常興奮性增高、遲后除極、觸發(fā)活 動(dòng)、折返及動(dòng)作電位時(shí)程縮短等。以往的研究證實(shí)，LPC具有抑制Na電流、抑制IK1作用，但這些尚不能有效解釋LPC致心律失常機(jī)制。我們采用膜片鉗技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)，觀察LPC對(duì)表達(dá)在人胚腎細(xì)胞上HE

20、RG通道電流的作用，研究表明在LPC應(yīng)用3分鐘后明顯增加IHERG，在10分鐘達(dá)高峰，這種作用具有可逆性。闡明心肌缺血時(shí)，LPC聚集 引起的心律失常與HERG通道有關(guān)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)HERG通道不僅可被藥物抑制，而且還可以被內(nèi)源性物質(zhì)調(diào)節(jié)使其作用增強(qiáng)4。我們?cè)谘芯刻悄虿⌒穆墒С０l(fā)生機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是高血糖還是低血糖均可以通過(guò)影響Ikr鉀通道產(chǎn)生心律失常，但卻有不同的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制5。在心肌肥厚、心肌缺血及缺血再灌注心律失常中1腎上腺素能受體活性 增高具有重要作用，我們?cè)谘芯?腎上腺素能受體致心律失常作用機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)1腎 上腺素能受體不同亞型通過(guò)不同的信號(hào)分子調(diào)控離子通道功能產(chǎn)生心律失常，1A受體

21、 第 7 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)介導(dǎo)Ito，通過(guò)PKC信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑；1D受體介導(dǎo)IK1，通過(guò)Ca/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶II途 徑6。這些研究充分說(shuō)明，在病理狀態(tài)下，離子通道功能失調(diào)是產(chǎn)生心律失常的關(guān)鍵原因。簡(jiǎn)單的離子通道抑制作用使APD延長(zhǎng)，減慢興奮的傳導(dǎo)，降低心肌細(xì)胞興奮性，發(fā)揮短期抗心律失常作用，長(zhǎng)期應(yīng)用勢(shì)必進(jìn)一步加重離子通道功能紊亂，使各通道比例失 衡，表現(xiàn)致心律失常副作用和遠(yuǎn)期療效不佳等問(wèn)題，藥物只有通過(guò)調(diào)節(jié)離子通道功能，使失衡的通道恢復(fù)正常，改善通道功能紊亂才能較少致心律失常副作用，提高遠(yuǎn)期療效。最近我們又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的抗心律失常藥物作用靶點(diǎn)IKM37-1

22、1。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一 直認(rèn)為，心臟僅存在mAch受體（Muscarinic Acetylcholine receptor mAchR）M2亞型，但人們對(duì)M2亞型的研究發(fā)現(xiàn)，其與心律失常發(fā)生、發(fā)展關(guān)系不十分密切。我們對(duì)心臟mAch 受體亞型與心律失常關(guān)系進(jìn)行了系列研究，發(fā)現(xiàn)匹魯卡品可以介導(dǎo)心房肌細(xì)胞產(chǎn)生一種 新的延遲整流性鉀電流，這種電流不能被M1、M2、M4受體阻滯劑所阻斷，但可被選擇性M3受體阻滯劑4DAMP阻斷，并首次將其命名為IKM3。這一發(fā)現(xiàn)為尋找新的抗心律失常藥物作用靶點(diǎn)和全面揭示抗心律失常藥物作用規(guī)律開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。在研究IKM3與心 律失常關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，M3受體拮抗劑4DAMP可誘

23、發(fā)小鼠室性心律失常，M3受體激動(dòng)劑choline可以逆轉(zhuǎn)這一作用，而這種抗心律失常作用是通過(guò)開(kāi)放IKM3鉀通道實(shí)現(xiàn)的，也進(jìn)一步表明改善離子通道功能紊亂產(chǎn)生明顯的抗心律失常作用。 我們總結(jié)各種藥物抗心律失常作用的離子通道機(jī)制研究、各種疾病所致心律失常離子通道機(jī)制研究、心臟離子通道信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等生物學(xué)和藥理學(xué)特性研究和抗心律失常 藥物作用的新靶點(diǎn)研究等研究成果，提出了“抗心律失常藥物最佳靶點(diǎn)假說(shuō)”，該假說(shuō) 的核心內(nèi)容是，心臟中存在多種離子通道靶點(diǎn)，正常情況下，這些靶點(diǎn)保持動(dòng)態(tài)平衡，在病理情況下，該平衡失調(diào)，產(chǎn)生心律失常。這些靶點(diǎn)的強(qiáng)弱直接影響心律失常的發(fā)生 發(fā)展，而在調(diào)控心律失常發(fā)生發(fā)展中起主要作

24、用的靶點(diǎn)為最佳靶點(diǎn)。一個(gè)理想的抗心律 失常藥物應(yīng)對(duì)最佳靶點(diǎn)有作用，已知的最佳靶點(diǎn)是：IKM3、IKs、Ito、IKr、IKur、ICa、INa，但對(duì) ICa、INa 的抑制作用不宜過(guò)強(qiáng)。療效確切的抗心律失常藥物應(yīng)對(duì)心臟多個(gè)離子通道靶點(diǎn)有作用，至少三種以上。 最近我們的假說(shuō)也得到其他實(shí)驗(yàn)室證據(jù)的支持，Kupershmidt 等報(bào)告，心肌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì) KCR1 與 Ikr 鉀通道對(duì)藥物的敏感性有關(guān)，KCR1 與 Ikr 鉀通道結(jié)合，降低典型的致心律失常藥物索他洛爾、多非利得對(duì) Ikr 鉀通道阻滯的敏感性12。Nature 雜志報(bào)道了， 不是編碼離子通道蛋白的基因突變，而是編碼細(xì)胞內(nèi)大分子信號(hào)復(fù)合體

25、 ankyrin-B 的基 因突變引起通道功能失調(diào)導(dǎo)致心律失常13。隨后有學(xué)者發(fā)表題為“Arrhythmias of the第 8 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)heart: beyond ion channels”文章，對(duì)這一研究成果給予高度評(píng)價(jià)14。這些證據(jù)表明，離子通道功能失調(diào)在心律失常發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，離子通道功能調(diào)節(jié)劑可能是抗心 律失常藥物今后的發(fā)展方向。抗心律失常藥物最佳靶點(diǎn)假說(shuō)為抗心律失常藥物長(zhǎng)期療效不佳和致心律失常副作 用研究解決了兩個(gè)關(guān)鍵性理論問(wèn)題，明確了一些在心律失常中起關(guān)鍵作用的離子通道 靶點(diǎn)，即最佳靶點(diǎn)。闡明了理想的抗心律失常藥物應(yīng)改善心臟離子

26、通道的失衡狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)心臟離子通道功能使失衡的狀態(tài)恢復(fù)平衡，而不是單純的通道阻滯作用及單純 的 APD 延長(zhǎng)或縮短。對(duì)離子通道功能平衡的恢復(fù)可通過(guò)不同離子通道間調(diào)節(jié)、通道門(mén)控機(jī)制調(diào)節(jié)、通道蛋白不同亞基調(diào)節(jié)及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子調(diào)節(jié)等途徑完成。但目前長(zhǎng)期心 律失常的最佳靶點(diǎn)功能失衡規(guī)律和藥物干預(yù)作用尚不明確，一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題是目前的心律失常動(dòng)物模型均為急性心律失常模型，尚無(wú)穩(wěn)定的長(zhǎng)期心律失常動(dòng)物模型報(bào)告。最近，我們通過(guò)對(duì)高脂血癥大鼠冠狀動(dòng)脈結(jié)扎，建立了一種穩(wěn)定的長(zhǎng)期心律失常動(dòng)物模 型，解決了制約進(jìn)一步研究的技術(shù)問(wèn)題。因而，以最佳靶點(diǎn)假說(shuō)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討長(zhǎng) 期心律失常的最佳靶點(diǎn)功能失衡規(guī)律和藥物干

27、預(yù)作用，可能在抗心律失常藥物基礎(chǔ)研究 領(lǐng)域取得更大的突破。該項(xiàng)研究成果已被編入全編教材藥理學(xué)（第六版 人民衛(wèi)生）、2002 藥理學(xué)進(jìn)展、2003 藥理學(xué)進(jìn)展（蘇定馮主編 人民衛(wèi)生）等發(fā)表論文 100 余篇，其中 SCI 收錄文章 28 篇，被他人引用 110多部藥理學(xué)專著次，并多次受邀在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議報(bào)告，得到同行專家的廣泛認(rèn)同。 抗心律失常中藥研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向在我國(guó)發(fā)展抗心律失常中藥研究具有重要意義，我國(guó)有著悠久的中醫(yī)藥傳統(tǒng)，豐富 的藥用動(dòng)植物資源是巨大的醫(yī)藥寶庫(kù)，從中藥篩選出新的抗心律失常藥物不僅是可行的 解決途徑，而且同西藥篩選相比具有縮短篩選時(shí)間、節(jié)省人力、物力、財(cái)力等優(yōu)勢(shì)；同 時(shí)對(duì)促

28、進(jìn)中藥現(xiàn)代化，使我國(guó)在國(guó)際藥物研發(fā)領(lǐng)域占有重要地位也具有重要意義。國(guó)家 和政府為此投入了大量的人力和財(cái)力，經(jīng)過(guò)多年的努力，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種具有抗心律 失常作用中藥，主要有心律齊、關(guān)附甲素、青蒿素、芐基四氫巴馬汀、小檗堿、紅花黃 素、粉防己堿、白花前胡甲素、前胡丙素、鉤藤堿、丹皮酚、葛根參三醇皂甙等。 在抗心律失常藥物研發(fā)領(lǐng)域產(chǎn)生重大的突破性進(jìn)展。我們對(duì)青蒿素、7溴化乙氧苯四氫巴馬?。‥BP）、芐基四氫巴馬汀、小檗堿、苦第 9 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)參堿等多種中藥單體的抗心律失常藥理作用進(jìn)行研究，并同氟卡尼、胺碘酮、RP58866、 E4031等經(jīng)典抗心律失常西藥進(jìn)行

29、比較15-21。這些研究成果闡明了抗心律失常中藥同西藥相比具有不同的離子通道作用特點(diǎn)，即西藥對(duì)單一離子通道靶點(diǎn)作用較強(qiáng)，而對(duì)多個(gè) 離子通道靶點(diǎn)作用較弱；中藥對(duì)單個(gè)離子通道靶點(diǎn)作用較西藥弱，但同西藥相比具有明 顯的多個(gè)離子通道靶點(diǎn)作用特點(diǎn)。這一特點(diǎn)的闡明為尋找一條適合中藥發(fā)展的抗心律失 常藥物研發(fā)方向奠定了重要的基礎(chǔ)。目前，抗心律失常中藥研究主要集中在對(duì)心律失常的短期作用，對(duì)心律失常的長(zhǎng)期 作用尚未見(jiàn)報(bào)告。中藥對(duì)單個(gè)最佳靶點(diǎn)抑制作用較弱，使其短期抗心律失常作用的效能 效價(jià)低于西藥，臨床研究也證實(shí)，抗心律失常中藥的短期療效低于西藥。但是，我們的 研究提示，抗心律失常中藥的遠(yuǎn)期療效可能優(yōu)于西藥。第一

30、，抗心律失常藥物的短期作 用和長(zhǎng)期作用具有不同的機(jī)制，對(duì)胺碘酮藥理作用的研究中發(fā)現(xiàn)，短期使用胺碘酮通過(guò) 阻滯鈉通道發(fā)揮作用，而長(zhǎng)期使用通過(guò)與甲狀腺激素有關(guān)的調(diào)節(jié)性抑制 IKr 通道發(fā)揮作用。中藥短期使用和長(zhǎng)期使用作用機(jī)制也不相同，我們發(fā)現(xiàn)，苦參堿短期使用對(duì) Ikr 有作用，而長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì) Ikr、IK1、INa 及 ICa 均有作用。這表明中藥雖然短期療效不佳，但同西藥相比具有明顯的多個(gè)離子通道靶點(diǎn)作用特點(diǎn)，可能在遠(yuǎn)期療效方面優(yōu)于西藥。第 二，總體講，西藥分子量較小，對(duì)離子通道“孔”具有較強(qiáng)的阻滯作用，而不易具有離 子通道調(diào)節(jié)作用；中藥分子量較大，不易對(duì)離子通道“孔”具有較強(qiáng)的阻滯作用，但多 靶

31、點(diǎn)作用特性，使其可能作用在不同的離子通道、離子通道不同的亞基或離子通道上游 信號(hào)分子，產(chǎn)生對(duì)離子通道功能紊亂的調(diào)節(jié)作用。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種中藥對(duì)離子通道上 游信號(hào)分子具有作用。對(duì)心肌細(xì)胞凋亡具有保護(hù)作用的中藥有人參和人參總皂甙、葛根 素等；具有抑制交感神經(jīng)活性的中藥有粉防己堿等；具有清除氧自由基, 增強(qiáng)超氧化物歧化酶(SOD)活性, 減少丙二醛(MDA) 生成的中藥有丹參素、川芎嗪等；具有抑制鈣超載作用的中藥有小檗堿、蝙蝠葛堿等。而目前已知的抗心律失常西藥均不具有這樣的作用22。第三，中藥是天然產(chǎn)物，臨床研究已經(jīng)表明，同西藥相比具有較低的致心律失常 作用和毒副作用，使藥物的長(zhǎng)期應(yīng)用成為可能。 本

32、項(xiàng)目研究的目的和科學(xué)意義本項(xiàng)目研究在抗心律失常藥物最佳靶點(diǎn)假說(shuō)的基礎(chǔ)上，提出如下假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 證：急性心律失常和長(zhǎng)期心律失常具有不同的最佳離子通道靶點(diǎn)功能失調(diào)機(jī)制；中 藥干預(yù)可以使失調(diào)的最佳靶點(diǎn)功能恢復(fù)平衡，因而具有較好的遠(yuǎn)期療效和較低的致心律 失常副作用。第 10 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)本項(xiàng)目研究目的在于揭示長(zhǎng)期心律失常最佳靶點(diǎn)功能調(diào)節(jié)規(guī)律，為解決抗心律失常藥物遠(yuǎn)期療效不佳和致心律失常副作用提供一個(gè)新的理論，即通過(guò)調(diào)節(jié)離子通道功能實(shí)現(xiàn)抗心律失常作用。同時(shí)為開(kāi)發(fā)研制抗心律失常中藥奠定理論基礎(chǔ)和研究平臺(tái)，為抗心 律失常中藥的發(fā)展提供新的方向。擬通過(guò)急性和長(zhǎng)期心律失

33、常動(dòng)物模型、膜片鉗、基因 鉗及分子生物學(xué)技術(shù)，觀察離子通道間、離子通道亞基及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子對(duì)離子通道功 能的調(diào)節(jié)作用及作用的規(guī)律，中藥對(duì)離子通道功能調(diào)節(jié)作用，并同西藥進(jìn)行比較。本項(xiàng)目是在抗心律失常藥物作用最佳靶點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入的研究，其意義不僅是加深人們對(duì)最佳靶點(diǎn)的理解，豐富和完善抗心律失常藥物作用的最佳靶點(diǎn)學(xué)說(shuō)；本項(xiàng)目可能在抗心律失常藥物研究領(lǐng)域產(chǎn)生重大的理論突破，將抗心律失常藥物研究帶入一個(gè)新的領(lǐng)域，具有重要的理論意義；更重要的是開(kāi)辟了一條適合抗心律失常中藥發(fā) 展的新方向，因而具有重要的應(yīng)用價(jià)值，有力地推動(dòng)中藥現(xiàn)代化進(jìn)程；參考文獻(xiàn)：1.Sanguinetti MC, Bennett

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48、nd sudden death. J Cardiovasc Electrophysiol. 2003 Jul;14(7):764-75.2、 項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo),以及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題。21.22.研究?jī)?nèi)容：1、 四大類(lèi)抗心律失常西藥的遠(yuǎn)期作用與最佳靶點(diǎn)（離子通道）的關(guān)系 （1） 建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別測(cè)定高脂血癥大鼠模型前，模型后及冠脈結(jié)扎前、后 1 小時(shí)、1 個(gè)月、3 個(gè)月 INa, ICa, IKM3,IKr/HERG, IKs/Mink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化，比較各時(shí)段各靶電流的變化及電流特征的改變。 （2） 建立烏頭堿、

49、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型，分別測(cè)定模型建立后 1 個(gè)月， 3 個(gè)月 INa, ICa, IKM3,IKr/HERG, IKs/Mink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化，比較各時(shí)段各靶電流的變化及靶電流的特性。 （3）確定高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型、烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)大 鼠、家兔長(zhǎng)期心律失常模型中最佳離子通道靶點(diǎn)的變化規(guī)律。 （4）建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別給預(yù)奎尼丁、氟卡尼、胺碘酮、維拉帕米，測(cè)定給藥 1 小時(shí)、1 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）、3 個(gè)月 （連續(xù)每日給藥）INa, ICa, IKM3,IKr/HERG, IKs/M

50、ink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化及 3 個(gè)月心律失常發(fā)生情況，比較各時(shí)段各藥對(duì)上述通道電流、電流特性的影響及藥物的抗 心律失常作用。（5）建立烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型，分別給預(yù)奎尼丁、氟卡尼、胺碘酮、維拉帕米，測(cè)定給藥后 1 個(gè)月、3 個(gè)月 INa, ICa, IKM3,IKr/HERG,IKs/Mink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化及動(dòng)物心律失常發(fā)生情況，比較各時(shí)段各電流的變化、電流特性的改變及藥物的抗心律失常作用。 2、抗心律失常中藥的遠(yuǎn)期作用與最佳靶點(diǎn)（離子通道）的關(guān)系 第 13 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)

51、基金申請(qǐng)書(shū)（1）建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別給預(yù)苦參堿、青蒿素、心律寧、小檗堿、甲基蓮心堿等中藥，測(cè)定給藥 1 小時(shí)、1 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）、3 個(gè)月（連續(xù)每日給藥） INa, ICa, IKM3,IKr/HERG, IKs/Mink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化及 動(dòng)物心律失常發(fā)生情況，比較各時(shí)段各電流的變化、電流特性的改變及藥物的抗心 律失常作用。（2）建立烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型，分別給預(yù)苦參堿、青蒿素、心律寧、小檗堿、甲基蓮心堿等中藥，測(cè)定模型及給藥后 1 個(gè)月、3個(gè)月 INa, ICa,IKM3,IKr/HERG, IK

52、s/Mink, IK1/Kir2.1, Ito, Ikur 的變化及動(dòng)物心律失常發(fā)生情況，比較各時(shí)段各電流的變化、電流特性的改變及藥物的抗心律失常作用。 （3）確定抗心律失常中藥的遠(yuǎn)期作用及與最佳靶點(diǎn)（離子通道）的關(guān)系。 3、四大類(lèi)抗心律失常西藥的遠(yuǎn)期作用與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)系 （1） 建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別測(cè)定高脂血癥大鼠模型前，模型后及冠脈結(jié)扎前、后 1 小時(shí)、1 個(gè)月、3 個(gè)月 PKA, PKB, PKC, PTK,Calcineurin,Ca2+ 的活性、表達(dá)，并研究其活性、表達(dá)與動(dòng)物心律失常發(fā)生的關(guān)系。 i（2） 建立烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型

53、，分別測(cè)定模型建立后 1 個(gè)月、 3 個(gè)月 PKA, PKB, PKC, PTK, Calcineurin,Ca2+ 活性、表達(dá)，并研究其活性、表達(dá)i與動(dòng)物心律失常發(fā)生的關(guān)系。 （3）確定高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型、烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的 長(zhǎng)期心律失常模型中 PKA, PKB, PKC, PTK, Calcineurin,Ca2+ 活性、表達(dá)與心律失i常發(fā)生發(fā)展關(guān)系的變化規(guī)律。 （4）建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別給預(yù)奎尼丁、氟卡尼、胺碘酮、維拉帕米，測(cè)定給藥后 1 小時(shí)、1 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）、3 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）PKA, PKB, PKC, PTK

54、, Calcineurin,Ca2+ 功能、表達(dá)，并研究i與心律失常發(fā)展及藥物干預(yù)作用的關(guān)系。 （5）建立烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型，分別給預(yù)奎尼丁、胺碘酮、維拉帕米，測(cè)定 1 個(gè)月、3 個(gè)月 PKA, PKB, PKC, PTK, Calcineurin,Ca2+i活性、表達(dá)，并研究與心律失常發(fā)展及藥物的干預(yù)作用的關(guān)系。 4、抗心律失常中藥的遠(yuǎn)期作用與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)系 （1）建立高脂血癥大鼠（家兔）冠脈結(jié)扎心律失常模型，分別給預(yù)苦參堿、青蒿素、心律寧、小檗堿、甲基蓮心堿等中藥，測(cè)定給藥 1 小時(shí)、1 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）、第 14 頁(yè)版本 1.004.532 國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)3 個(gè)月（連續(xù)每日給藥）PKA, PKB, PKC, PTK, Calcineurin,Ca2+ 活性、表達(dá)，并研i究其與心律失常發(fā)展及藥物的干預(yù)作用關(guān)系。 （2） 建立烏頭堿、哇巴因藥物誘導(dǎo)的長(zhǎng)期心律失常模型，分別給預(yù)苦參堿、青蒿素、心律寧、小檗堿、甲基蓮心堿等中藥，測(cè)定 1 個(gè)月、3 個(gè)月時(shí) PKA, PKB, PKC, PTK,Calcineurin,Ca2+ 活性、