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user: 6. 未来的研究方向 6.1. 老药新用开辟新前景 汉防己碱具有苄基异喹啉结构的天然产物，是钙离子拮抗剂，一方面对其进行结构改造合成，寻找比较理想的肌松药，另一方面对其结构改造合成寻找抗埃博拉病毒或其它病毒的有效药物，并通过药理研究在现有的苄基异喹啉结构肌松药如，维美松等中寻找对胞内钙离子双孔通道(TPCs)有阻断作用，且有抗埃博拉病毒作用或抗其它病毒作用的肌松药，为老药新用开辟前景。 6.2. 钙离子拮抗剂有望成为抗埃博拉病毒的先导化合物 Angela L. Rasmussen等 [ 34 ] 发现钙离子拮抗剂汉防己甲素强效阻断人类单核细胞原性巨噬细胞感染埃博拉病毒，维拉帕米(异搏定)、尼莫地平、硫氮卓酮等钙离子拮抗剂可阻断人类单核细胞原性巨噬细胞感染埃博拉病毒，但需要高剂量，且没有表现出细胞毒性。因此寻找抵抗埃博拉病毒的结构改造合成物质离不开对钙离子拮抗剂的相关药理作用及此类化合物结构的研究。 6.3. 汉防己碱有可能成为一类新型的抗炎药物的先导化合物 围绕着汉防己碱新发现的临床应用和药理作用以及其作用的特殊靶点(Tet以时间和剂量依赖方式抑制Con A刺激的人淋巴细胞磷酸肌醇代谢、胞浆Ca 2+ 升高和蛋白激酶C的活性，即抑制了以磷酸肌醇分解产物三磷酸肌醇和二酰甘油为第二信使的跨膜信号传递系统)。由于该信号传递系统广泛存在于各种器官和组织的细胞中。Tet抑制此系统可能是其广谱抗炎和抑制免疫的共同机制。开发合成及结构改造成新的有效药物，Tet是一种非类固醇激素的广谱抗炎药，同时也具有一定的免疫抑制作用。通过对Tet和对其双苄基异喹啉类似物结构与活性关系的研究，期望找到一类新的抗炎和免疫抑制药物，用于临床，治疗慢性炎症及自身免疫性疾病。目前Tet治疗急性胰腺炎(AP)还停留在动物实验阶段，Tet没有明显的毒性，也没有甾体类抗炎药的激素样副作用。因此，Tet有可能成为一类新型的抗炎药物的先导化合物，具有广阔的前景。 6.4. 双孔通道是拮抗埃博拉病毒的靶点 粉防己碱用于埃博拉病毒的治疗已有一个清晰的作用机制。埃博拉病毒进入宿主细胞的胞内钙通道需要调用双孔通道TPCS。经典的L型钙离子通道不是埃博拉病毒依赖的钙通道的上游因子，汉防己甲素、异搏定、尼莫地平、地尔硫卓等可以抑制由烟酸腺嘌呤二核苷脸酸NAADP触发的钙离子信号。TPCS通道功能可以作为抗埃博拉病毒治疗的靶点，汉防己甲素与异搏定相比有很强的阻断人类单核细胞原性巨噬细胞感染埃博拉，没有细胞毒性。有望通过寻找对TPCs通道有拮抗作用的物质进行药理研究，找到更多的拮抗埃博拉病毒的有效物质。扩展安全性的临床药物用途，为治疗埃博拉病毒提供新的有效方法。 6.5. 汉防己碱中药配方及钙离子通道阻滞剂中药是抗埃博拉病毒的两个值得关注的研究方向 汉防己甲素类同结构苄基异奎琳药物，如维美松的抗埃博拉病毒作用是否存在，甚至扩展到抗其他病毒的药物是否也具有抗埃博拉病毒的作用，这方面是值得进一步研究的。由此含汉防己碱的植物及中药配伍的抗埃博拉病毒作用也是值得研究的，另外寻找钙离子通道阻滞剂的中药及中药的有效成分的抗埃博拉病毒作用也是一个研究方向。 6.6. 有钙离子拮抗作用的中药及有效成分 一川加男等 [ 35 ] 对134味中药热水提取物的Ca 2+ 拮抗作用进行了筛选性研究。试验方法：用每10 g生药加沸水100 ml提取，过滤后冷冻干燥而成，试验时再用水溶解，最终浓度为3 × 10 −4 、10 −3 、3 × 10 −3 g/ml，水不溶样品加分子量为4万的PVP助溶。所致豚鼠结肠条痉挛的抑制作用于通95% O 2 、5% CO 2 的盛37℃ Krebs溶液的浴槽内进行，用40 mM的高张KCl引起痉挛。测定加入试样后痉挛的抑制以10 −5 M利血平对KCl所致结肠条收缩的抑制定为100%。有研究发现茵陈蒿、乌梅、黄芩、黄柏、藿香、菊花、金钱草、厚朴、牛芬子、蛇床子、青皮、大黄、泽泻、肉豆蔻、补骨脂、粉防己、北豆根、青风藤、金果榄等中药材有钙离子拮抗作用，并随浓度的增加而增加。其中粉防己、北豆根、青风藤、金果榄、千金藤(石蟾蜍的根)、马兜玲科的广防己都含有汉防己碱 [ 27 ] 。消化不良、咳嗽、呕吐、腹泻的原因部分是由于平滑肌过度收缩所致，而藿香、乌梅民间广泛用于治疗这些疾病，其机理可能是抑制了钙离子通过胞膜流入胞内，从而抑制了平滑肌的过度兴奋。有趣的是，从构效关系看，钙离子拮抗剂似乎无共同的结构特征，见表6。因此，从天然植物中寻找新型钙离子拮抗剂的前景令人乐观。 对于现有猜测的很多钙离子拮抗剂作用的中药还有很多未经研究证实的部分，如罗布麻叶，牛膝，杜仲，稀蔹草，大枣，夜交藤等。根据钙阻滞剂治疗高血压及心律失常的作用，依据辨证论治的原则，其应用范围应该在中风、眩晕、心悸、失寐等，因此中药钙离子拮抗剂研究领域的发展还有很广阔的空间。同时，研究人员尚可以投入更大的精力在研究钙拮抗中药的有效成分和有效部位，为钙拮抗中药的成药化奠定坚实的基础。有研究发现埃博拉病毒通过胞内钙离子双孔通道(TPCs)释放基因组来完成病毒复制的，从这些有钙离子拮抗作用的中药或其有效成分(生物碱等)中或方药或对其有效成分进行结构改造，优选出有效对抗埃博拉病毒的药物大有可为 [ 60 ] 。 6.7. L-型钙离子通道靶点 L-型钙离子通道(L-type Ca 2+ channels， LTCCs)，也称为Cavl家族通道，是对钙离子通道阻滞剂敏感，并在许多可兴奋性细胞表达的蛋白通道。在前列腺癌的发生、发展过程中，LTCCs的异常表达与肿瘤细胞的增殖和凋亡密切相关。LTCCs主要分布于可兴奋性细胞(组织)，如骨骼肌、心肌、神经元它不仅与骨骼肌、心肌、平滑肌的兴奋–收缩偶联密切相关，而且参与调控内分泌细胞和神经细胞释放激素及神经递质，并与基因表达有关。除了在可兴奋性细胞(组织)，在非兴奋性细胞(组织)中也见表达，包括正常前列腺及前列腺肿瘤细胞。在前列腺组织的外周区、中央区及移行区的间质是由大量的平滑肌组成，LTCCs在这些平滑肌中表达，并参与调节平滑肌的自发电活动，改变动作电位的振幅和频率从而影响平滑肌的收缩，参与调节前列腺液及尿液的排出。人和动物膀逼尿肌、尿道以及前列腺标本中均检测到LTCCs的存在，认为慢性前列腺炎的发病机制可能与钙离子通道的表达有关，推测前列腺平滑肌中LTCCs的变化有可能引起前列腺收缩活性的改变而导致前列腺尿液返流，引起慢性前列腺炎的发生。而在肿瘤细胞中，LTCCs主要是在细胞的非增殖阶段表达。LTCCs在细胞上的表达改变可能与前列腺癌的发生、发展密切相关，也可能因钙稳态的破坏而介导前列腺癌细胞的凋亡，也许LTCCs对前列腺癌不仅在肿瘤细胞增殖或凋亡中起作用，可能在其转移、侵袭方面也扮演重要角色，而随着前列腺癌的治疗的深入研究，从LTCCs的角度对前列腺癌进行治疗是一种有效的手段，LTCCs也必将成为前列腺癌治疗的新靶点。有望通过寻找对LTCCs有拮抗和激活作用的物质进行药理实验寻找到能治疗前列腺癌的有效物质 [ 61 ] 。 Table 6 Effective components of Chinese herbal medicine in the action of calcium antagonist 中药名称 有效成分 钙离子拮抗作用 人参 亚型人参二醇组皂苷(依次Rb1 Rb2 Rb3 Rc Rd) 钙离子拮抗剂之补益剂亚型人参二醇组皂苷(PDS)在40~160 mg/L的浓度范围，有钙离子拮抗剂样作用，且在一定范围内随着浓度递增，该作用增强。但当PDS浓度增至320 mg/L时，钙离子拮抗剂样作用消失。张等 [ 36 ] 通过观察人参皂苷单体(Rb1)对豚鼠缺血心室肌细胞动作电位(AP)和L-型钙离子通道的影响发现，Rb1抑制缺血心室肌细胞钙离子通道的开放，随浓度增加钙电流显著降低，具有浓度依赖性。Rb1缩短缺血心肌细胞AP时程和抑制钙通道的作用，可能是其抗心肌缺血的机制之一。 黄芪 黄芪皂苷 江等[ 37 ] 认为大剂量的黄芪皂苷可抑制心肌细胞钠钾ATP酶活性，从而间断抑制钠钙交换，使Ca 2+ 浓度增高，或者抑制磷酸二酯酶活性，是心肌cAMP浓度增高，而呈正性肌力作用；反之，小剂量AMS兴奋钠钾ATP酶活性，呈负性肌力作用。黄 [ 38 ] 应用膜片钳技术观察当归提取液(EAS)对豚鼠心室肌细胞钠、钙离子通道的影响，结果发现：EAS对钠通道电流(Ina)和L型钙通道电流(Ica-L)均具一定程度的浓度临时性阻滞作用，使其I-V(电压-电流)曲线均上移，但均不改变峰值、激活和反转电位，提示EAS于不同膜电位水平对Ina和Ica-L均具有均匀一致的阻滞作用。 川芎 川芎嗪： CAS：1124-11-4 四甲基吡嗪(TMP) CAS号：1124-11-4 钙离子拮抗剂之活血祛瘀剂川芎嗪是川芎的有效成分之一，属酰胺类生物碱，化学结构为四甲基吡嗪(TMP)，目前，川芎嗪的钙拮抗作用已经被多数学者所认可 [ 39 ] 。川芎嗪对于心血管系统、平滑肌及神经细胞均具有钙拮抗作用。如川芎嗪通过拮抗由钙调素激活的核苷酸磷酸二酯酶的活性，不仅能阻滞细胞外钙离子经钙离子通道进入细胞，也能阻滞血管平滑肌细胞内储存钙离子的释放，从而减轻缺血心肌钙超载损害。TMP不仅能抑制神经细胞膜L型钙通道 [ 39 ] ，并且能减少细胞内钙库释放，两条作用途径均使细胞内钙[Ca 2+ ]i降低，抑制钙超载，这可能是TMP治疗早老性痴呆(AD)的神经保护机制之一。 丹参 丹参酮II A CAS: 568-72-9 Paradis [ 40 ] 的实验证明，丹参酮ⅡA可以阻断心肌细胞L-型Ca 2+ 通道，阻止Ca 2+ 内流，具有Ca 2+ 阻滞剂的特点，可通过阻止心肌细胞内钙离子超载而抑制心肌肥厚信号的传导。李永胜等认为，在丹参酮ⅡA作用的早期以其抗氧化损伤作用为主，通过抑制AngⅡ激活细胞膜上的NADH/ NADPH氧化酶，清除 、提高SOD的活性来发挥作用；以后可能通过其Ca 2+ 阻滞药的特点，削弱Ang II所诱导的钙内流、防止细胞内钙离子超载，部分阻断Ang II引起的原癌基因C-fos、蛋白激酶c (PKC)的激活等对内皮细胞损伤信号的转导，从而阻止内皮细胞的凋亡、上调eNOS的基因表达；起到对血管内皮细胞及其功能的保护作用 [ 41 ] 。 三七 三七总皂苷Rbl Rg1 其活性成分主要是三七总皂苷(PNS)，其中以Rbl和Rg1为主。郭等 [ 42 ] 认为PNS能改善左心室舒张功能，这与其提高肌浆内膜上钙泵活性，纠正心肌细胞内钙离子(Ca 2+ )超负荷及提高左心室心肌能量有关。张岩松等 [ 43 ] 认为，Rb1和Rg1对钙离子转运都有抑制作用，Rb1的作用在于阻止外源性钙离子流入，而Rg1的作用则为抑制胞内钙离子的释放，由于Rb1和Rg1分别作用于钙转运的不同环节，故二者在作用上表现协同。 黄芩 黄芩苷 CAS号：56962-08-4 钙离子拮抗剂之清热剂 黑等 [ 44 ] 发现黄芩苷和维拉帕米均可使去甲肾上腺素、KCl及CaCl所致的大鼠离体主动脉条收缩张力下降，量效反应曲线右移，最大效应降低，提示黄芩苷具有类似维拉帕米的阻滞钙离子通道的作用，并随黄芩苷浓度的增加，可剂量依赖性地显著降低平滑肌细胞静息[Ca 2+ ]i，同时显著抑制去甲肾上腺素(NE)和高K + 引起的细胞钙离子的升高 [ 44 ] 。 黄连 盐酸小檗碱 非洲防己碱 小檗碱(Ber)即黄连素，是其主要成分，具有抗心律失常、降压、松弛动脉平滑肌的作用。膜片钳实验研究表明，Ber对心室L和T型肌细胞钙通道均有抑制作用。其静注对犬心有较强的正性肌力作用，使心率减慢，舒张压下降，脉压增加，总外阻力下降，每搏输出量增加。小檗碱还能松驰去甲肾上腺素、高钾和钙剂引起的兔主动脉、肠系膜动脉和肾动脉收缩，其作用原理同维拉帕米相似，为非竞争性钙离子拮抗剂 [ 45 ] 。黄连中还含有(非洲防己碱)。 牡丹皮 丹皮酚 [CAS号] 552-41-0 丹皮酚(Pae)系从中提取的活性成分之一。唐等 [ 46 ] 报道，丹皮酚有抗心律失常作用，其机理可能与拮抗再灌注引起的细胞钙超载有关，对乳鼠心肌细胞的Ca 2+ 摄取有显著抑制作用，且能明显减慢心肌细胞的搏动性，其作用类似于慢通道阻断剂，对正常及钙反常产生的氧化作用均有拮抗作用。丹皮酚降压作用与其结构中酮基、羟基有关，当改变结构中的酮基，降压作用消除，而去羟基则作用减弱。用去牡丹酚的煎剂10 g∙kg −1 对肾型高血压犬灌胃，连续10天，血压也有所下降。说明丹皮中降压成分不仅仅是牡丹酚，其它成分也有降压作用 [ 46 ] 。 赤芍 赤芍苷 赤芍总苷(TPG)为赤芍药的主要活性部位，化学本质为单萜苷类化合物。何丽娜等 [ 47 ] 等实验发现赤芍总甙对胞内钙超载所致神经细胞损伤具有显著的拮抗作用，活细胞MTT测定和上清液中LDH检测提示：赤芍总甙l2.5~200 ug∙ml −1 均有显著拮抗KCl型及NM-DA型钙超载损伤，并显著降低细胞内钙离子浓度。于永红 [ 48 ] 等的研究证实；赤芍对钙离子通道有较强的抑制作用，而且可明显减少家兔实验动脉粥样硬化病灶钙离子的积累，对冠心病的进一步防治起着积极的作用。 莲子心 莲心碱(Lie) 莲子心中所含有的生物碱类物质主要有：莲心碱(Lie)、异莲心碱、甲基莲心碱、荷叶碱、前荷叶碱、牛角花素、甲基紫堇杷灵、去甲乌药碱、莲心季铵碱。赵颖等 [ 49 ] 用膜片钳全记录方法研究发现，Lie具有浓度依赖性阻滞豚鼠心室肌细胞L型钙通道电流的作用，此作用可能是Lie抗多种实验性心律失常的重要机理之一 [ 49 ] 。 厚朴酚 厚朴酚(honokiol) CAS号：528-43-8 钙离子拮抗剂之祛风湿药：厚朴酚(honokiol)等是从中药厚朴(Magnolia)中分离的主要有效成分，它有松驰骨骼肌、杀虫、杀菌、中枢抑制和抗溃疡作用。刘飞等 [ 50 ] 采用钙调素(CaM)依赖性环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)及丹磺酰标记CaM，研究和厚朴酚对CaM的作用时发现，和厚朴酚在Ca 2+ 存在下，能与CaM结合，从而拮抗其对靶酶—磷酸二酯酶的激活。另外，和厚朴酚对CaM依赖性磷酸二酯酶基础活性具有刺激作用。表现为三相：1) 较低浓度时，对CaM的拮抗作用占主导作用。导致对PDE活性的较强抑制。2) 中等浓度时，两者的作用抵销，PDE活性维持均值。3) 较大浓度时。再度出现较强的抑制，此时药物直接作用于PDE，与CaM无关。 钩藤 钩藤碱(Rhy) CAS号：76-66-4 钩藤的有效成分主要为钩藤碱(Rhy)、异钩藤碱(Isorhy)等，二者均能降低外周阻力，降低动脉血压。研究显示其降压效果可能与钙离子拮抗作用有关。王等 [ 51 ] 以去膜和不去膜的动脉条进行对比实验，证明钩藤碱能有效地抑制去甲肾上腺素促细胞内贮存Ca 2+ 释放所致的快速收缩反应，而对NE促细胞外Ca 2+ 内流作用则不明显，这说明钩藤碱松驰血管的作用主要与抑制细胞内Ca 2+ 释放有关，并且无内膜依赖性 [ 52 ] 。 五味子 五味子乙素(SchB) CAS:61281-37-6 五味子乙素(SchB)是从五味子中分离出来的主要活性成分之一。付等 [ 53 ] 认为，在一些病理条件下(如脑缺血)，兴奋性氨基酸谷氨酸会产生很强的兴奋性毒性作用，钙超载是谷氨酸神经毒性的重要机理之一。SchB对胞内钙离子浓度的变化有很强的抑制作用，提示其很可能对兴奋毒性具有保护作用。 葛根 黄酮苷(8-beta-D-葡萄吡喃糖-4，7-二羟基异黄酮) CAS：3681-99-0 葛根素是野葛或甘葛藤根中提取的黄酮苷，化学名为8-beta-D-葡萄吡喃糖-4，7-二羟基异黄酮。郭晓纲等 [ 54 ] 的研究结果表明葛根素对于心肌细胞的ICa-L具一定程度的时间依赖性阻断作用，最大抑制程度接近20%，同时葛根素可以上移ICa-L，I-V，曲线而不改变其激活、峰值、反转电位，提示葛根素于不同电位时对于ICa-L具有均匀一致的阻断作用。葛根素对心肌ICa-L的抑制是其抗缺血、缺氧和抗心律失常的可能离子机制之一。 白附子 关白附甲素(GA) 钙离子拮抗剂之化痰药现在研究证明从关白附中分离的关白附甲索(GA)等生物碱具有抗心律失常活性。裴德安等 [ 55 ] 认为GA对ICa-L有阻滞作用，并呈一定的浓度依赖性。不同浓度GA使ICa-LI-V曲线上移，但不改蛮箕激活电位、峰值电位和反转电位，提示GA在不同膜电位水平对ICa-L呈均匀一致的同等程度阻滞。GA对ICa-L的阻滞作用为GA的抗心律失常作用机制之一，也可解释GA在多细胞标本上使动作电位缩短的原因。 前胡 前胡提取物(Pd-E) Kozawa等 [ 56 ] 的研究显示前胡提取物(Pd-E)具有钙离子拮抗剂作用，可以扩张冠脉。刘小叶[ 57 ] 认为，白花前胡丙素Pra-C是白花前胡的主要有效成分，它阻滞钙通道，解除冠脉痉挛，降低后负荷而降低心肌耗氧；同时限制了胞内及线粒体内钙聚集，保护线粒体功能。 银杏叶 金钠多(银杏叶提取物) 金钠多是目前世界上公认的标准化银杏叶提取物，其主要的生物活性成分是银杏内酯和黄酮甙，具有多种复杂的生物学效应。刘玉等[ 58 ] 的研究结果显示，各金钠多保护组[Ca 2+ ]i较相应的损伤组明显下降、MMP明显升高，提示金钠多有抑制细胞内Ca 2+ 超载、提高MMP的作用。利用细胞膜片钳术，进一步在分子水平研究银杏叶提取物对Ca 2+ 通道的影响，张绪国等[ 59 ] 的实验结果表明，银杏叶提取物对Ca 2+ 通道有抑制作用。在分离的单个心室肌细胞上所记录到的Ca 2+ 电流其特性，具有电压依赖性，在去极化时被激活，因此推测银杏叶提取物可能是通过抑制慢钙通道来缩短APD 50 、APD 90 ，从而缩短有效不应期，发挥其抗心律失常的作用。 表6. 有钙离子拮抗剂作用的中药中的有效成分 6.8. 从汉防己组方的中药方剂中筛选抗埃博拉病毒的方药 东汉末年，张仲景的《伤寒杂病论》中，其中《金溃要略》载有防己黄芪汤、防己地黄汤、术防已汤、防己茯苓汤和己椒苈黄丸5个含防己的方剂。防己黄芪汤具有益气祛风、健脾利水之功效。药理研究证实，本方具有利水，改善血液循环，促进消化机能，并有降压、镇静、镇痛、解热及消炎作用与防己黄芪汤的利水消肿功效和保护肺表面活性物质有关。近年来有研究表明，肺缺血再灌注损伤产生机制有以下五个方面：氧化应激反应，细胞内钙超载，炎症反应和微血管损伤细胞因子，细胞的凋亡，肺表面活性物质减少。从汉防己组方的中药方剂中筛选抗埃博拉病毒的方，也是有效预防和治疗埃博拉病毒的一个方向。 6.9. 对粉防己碱在对抗埃博拉病毒机理上的认识 汉防己甲素作用于TPCs通道，阻塞了TPCs-钙离子通道，阻断了埃博拉病毒从钙离子通道释放基因组，使得埃博拉病毒不能在细胞内复制，汉防己甲素阻断了埃博拉病毒的感染；TPC通道蛋白在埃博拉病毒感染起了一个关键的作用，可能是抗病毒治疗的有效指标。这提示粉防己碱等药物和植物世界的其它成员也可以阻止埃博拉病毒、马尔堡病毒等的感染，也提示人们，其它病毒也有可能需要TPCs通道，故对其它病毒进入细胞的路径研究，特别是TPCs通道在病毒感染方面的研究使寻找新的有效的抗病毒药物成为可能。 6.10. 汉防己碱抗肿瘤药物多药耐药性逆转剂 汉防己碱是目前报道最多的中药单体抗肿瘤药物多药耐药性的逆转剂，具有临床研究价值。 总之，汉防己碱及其类似物是抗埃博拉病毒重要的先导化合物，因此可以通过结构优化和构效关系研究找到活性高、毒性低的理想药物；另外可以从钙离子通道或双通道拮抗剂(包括中药在内)中优选抗埃博拉病毒药物；还有一个重要方向是从具有多种药理作用的抗病毒中药中筛选有效成分，并更进一步进行合理组方，有望得到具有中国特色的抗埃博拉病毒药物。