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3种5-HT4受体激动剂对胃肠道动力与心功能影响的实验研究

李晓丽，许言午，吴博威

目的检测3种5-羟色胺4(5-HT4)受体激动剂对胃肠道动力与心功能的影响，以期找到既具胃肠动力又无心脏副作用的药物。方法分别应用炭末法和张力换能器以及Langendorff离体灌流装置，观察西沙必利、RS67506和扎考必利低剂量、中等剂量、高剂量3种剂量对小鼠和大鼠胃肠动力与心功能影响。结果扎考必利和RS67506在剂量稍大的条件下，具有与西沙必利相同的促肠道动力作用；西沙必利在1 μmol/L～30 μmol/L范围内对大鼠心律影响较大，出现室性期前收缩和二联律，对心功能无显著变化。RS67506和扎考必利在一定的浓度范围内对大鼠心脏无致心律失常作用，对心功能也无影响。结论西沙必利、RS67506和扎考必利均可不同程度地促进小鼠肠推进运动并增加大鼠离体肠管环行肌的收缩张力；西沙必利在具有致心律失常作用，而RS67506和扎考必利则无此副作用。

5-羟胺4受体激动剂；胃肠动力；心功能；西沙必利；RS67506；扎考必利

5-羟胺4(5-HT4)受体激动剂在胃肠道的生理活动中起重要作用，可以促进胃排空、加快小肠和结肠蠕动，用以治疗胃轻瘫、胃食管反流、非溃疡性消化不良以及以便秘为主的肠易激综合征[1-2]。其代表性药物西沙必利可发挥全胃肠促动力作用，在多种功能性胃肠病的治疗中占有重要的地位。但是由于其在临床使用过程中发生致命的心律失常而停止使用[3]，导致心律失常的主要机制是阻断了延迟整流钾通道电流。RS67506、扎考必利都是5-HT4受体激动剂，与西沙必利具有相似的结构，可作用于胃肠5-HT4受体促进乙酰胆碱释放而发挥促胃肠动力作用[4-5]。本实验对RS67506、扎考必利、西沙必利的促肠道动力作用进行比较，观察它们的致心律失常作用和对心功能的影响，探讨这些药物不同的致心律失常作用机制。

1 材料与方法

1.1 动物 昆明种健康小鼠，体重20 g～22 g，Wistar大鼠，体重250 g～300 g，由山西医科大学实验动物中心提供，雌雄不拘。

1.2 药品与试剂 生理盐水，碳素墨水、灌胃针、米尺、 眼科小剪刀。Kreb’s缓冲液：120.6 mmol/L NaCl，5.9 mmol/L KCl，1.2 mmol/L NaH2PO4，11.5 mmol/L Detmse，1.2 mmol/L MgCl2，2.5 mmol/L CaCl2； 台氏液：按参考文献[9]配制。西沙必利、RS67506、扎考必利 RS23597-190购自TOCRIS。

1.3 方法 成年小鼠，禁食24 h，随机分为4组：每组8只小鼠，按0.3 mg/kg～3 mg/kg分别给予0.3 mg/kg、1 mg/kg、3 mg/kg灌胃作为低剂量组、中等剂量组和高剂量组。对照组用等量生理盐水灌胃，处理后30 min灌入碳素墨水0.2 mL/10 g，30 min后脱颈椎处死，开腹、分离肠系膜，剪取上端至幽门、下端至回盲部的肠管，测量肠管长度作为小肠总长度，从幽门至炭末前沿的距离作为炭末在肠内推进距离，计算炭末推进百分率(%)。炭末推进百分率=幽门至炭末前沿的距离(cm)/小肠总长度(cm)×100%。

Wistar大鼠，禁食24 h，处死后剖开腹部，取出小肠及结肠肠管，置供氧的 Kreb’s液中，分离肠系膜，去除肠腔内容物。 切成长6 mm～8 mm宽2 mm的肌条，将肌条固定于盛有37 ℃Krebs液的恒温灌流肌槽，持续供给含95% O2和5% CO2的混合气体。给予肌条1 g前负荷，然后分别加入不同浓度的药物(终浓度为1 μmol/L、3 μmol/L、10 μmol/L、30 μmol/L)，观察各肌条的静息张力与平均收缩幅度和收缩频率。

以给药前3 min肌条的静息张力、收缩波平均振幅及收缩频率作为对照值，每次给药后3 min的数值为效应值。收缩幅度变化率(%)=(效应值-对照值)÷对照值×100%。收缩频率指每分钟的收缩波次数，以实测值表示。

健康Wistar大鼠，体重200 g～300 g。处死动物后，开胸取出心脏，置于4 ℃饱和O2的含CaCl21.8 mmol/L的台氏液中，通过主动脉悬挂于Langendorff灌流装置上，以8 mL/min～10 mL/min速度用台氏液逆行灌流。使灌流液保持37 ℃恒温。将一气囊经左心耳插入左室，气囊内充以0.1 mL蒸馏水，水囊与压力换能器连接。并同步记录心电图。平衡30 min后观察西沙必利、RS67506 和扎考必利对大鼠离体心脏心功能的影响。

1.4 监测指标 左室收缩压(LVSP)、左室舒张压(LVDP)、左室收缩最大上升速率(+dp/dtmax)、左室舒张最大下降速率(-dp/dtmax)、心率与心律。

2 结 果

2.1 3种5-HT4受体激动剂对小鼠肠推进运动的作用 小剂量西沙必利促进炭末推进百分率，中剂量和大剂量时炭末推进百分率进一步增加，分别达到90.52%和91.80%。与对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。RS67506在小剂量时对小鼠肠推进运动无作用，中剂量和大剂量时作用显著，与对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。扎考必利在小剂量对小鼠肠推进运动无作用，中剂量和大剂量时作用显著，大剂量时可使炭末推进百分率由加药前的63.54%增高至97.43%(P<0.01)。详见表1。

组别n5⁃HT4受体激动剂 小肠总长度(cm) 炭末推进距离(cm) 炭末推进百分率(%) 对照组8西沙必利40．81±1．1325．93±2．1763．53±4．38RS6750640．81±1．1325．93±2．1763．53±3．23扎考必利40．81±1．1325．93±2．1763．54±4．16小剂量组8西沙必利40．75±1．0432．37±4．431)79．43±3．561)RS6750640．51±0．9326．75±2．1866．03±4．42扎考必利40．81±1．1325．38±2．5162．19±5．17中剂量组8西沙必利41．13±0．9337．23±2．232)90．52±4．432)RS6750640．56±1．0536．75±3．282)90．61±5．172)扎考必利40．75±1．0438．87±0．992)95．38±4．282)大剂量组8西沙必利40．50±1．8037．18±2．472)91．80±6．282)RS6750640．51±0．9339．37±2．062)97．18±4．502)扎考必利41．37±1．7640．31±1．752)97．43±3．712) 与对照组比较，1)P<0．05，2)P<0．01。

2.2 5-HT4受体激动剂对大鼠离体小肠平滑肌肌条的作用 西沙必利、RS67506、扎考必利对大鼠小肠肌条收缩幅度的作用均呈剂量依赖性，不同浓度具有不同程度的增强作用，其收缩幅度变化率与用药前收缩幅度(100%)比较差异有统计学意义(P<0.05) 。 3种5-HT4受体激动剂对平滑肌条的静息张力和收缩频率无影响。若先加用5-HT4受体拮抗剂RS23597-190后3种5-HT4受体激动剂对肌条的收缩幅度无明显影响，说明3种5-HT4受体激动剂对肌条收缩幅度的作用是通过5-HT4受体起作用的。详见表2。

表2 5-HT4受体激动剂对大鼠离体小肠平滑肌肌条的作用 (±s) %

2.3 5-HT4受体激动剂对大鼠离体心脏心功能及心律的影响 在1 μmol/L～30 μmol/L浓度范围内西沙必利对心功能和心律影响最大，1 μmol/L西沙必利出现室性早搏12次，3 μmol/L西沙必利发生明显的心律失常，主要表现为室性期前收缩和二联律，在3 min内分别出现53个和5个，当浓度加大到10 μmol/L并灌流5 min后会出现明显的心率减慢，心功能也受到影响。而RS67506和扎考必利在浓度高达30 μmol/L对心功能无影响，也不会引起心律失常。详见表3、表4。

药物浓度μmol/LLVSP⁃LVDPkPa+dp/dtmaxkPa/s-dp/dtmaxkPa/s西沙必利07．65±1．23170．3±34．0107．4±42．517．67±1．31173．5±41．2111．3±37．837．66±1．28174．2±38．6109．6±32．5107．18±1．33162．3±44．596．7±51．0RS6750607．32±1．81210．3±45．2128．3±31．237．31±1．67210．2±36．7126．7±30．3107．26±2．01198．4±51．3125．9±22．1307．28±1．75209．9±61．2125．3±23．1扎考必利08．37±2．31223．2±46．2138．7±32．338．36±1．78223．4±33．5137．4±41．5108．18±2．04226．5±51．1132．4±37．8308．21±2．42224．8±60．0134．4±53．3

药物浓度μmol/L心率次/min早搏数个/3min二三联律个/3min西沙必利0141001143120314153510759917 RS67506012800312810101302030126113扎考必利01480031480010148003015000

3 讨 论

通过三种5-HT4受体激动剂在三种剂量下对小鼠肠推进运动的作用比较，大体了解了它们发挥作用的剂量，然后进行了大鼠离体肠道平滑肌条张力的测定。结果显示：西沙必利在小剂量时可促进肠道运动，中剂量大剂量时作用进一步加强，RS67506 和扎考必利在小剂量时作用不明显，中剂量大剂量时出现显著的促进作用。Spring等[5]与Nagakura等[6]曾分别对小牛胃底平滑肌细胞与小鼠肠道传送时间进行了研究，发现RS67506对小牛胃底平滑肌细胞自发性收缩具有促进作用，可以缩短小鼠整个肠道传送时间，对胃肠动力紊乱性疾病如慢性便秘可能有用。这与本研究结果相似，也与我们之前的研究结论一致[7]。此外，本实验还观察比较了它们对大鼠离体心脏心功能和心律的直接影响。研究表明：1.0μmol/L西沙必利、3.0μmol/LRS67506和10 μmol/L扎考必利对大鼠心功能均无影响，但对大鼠心律有不同的影响。西沙必利在3 min内平均发生室性期前收缩12个，而RS67506和扎考必利无心律失常发生。在西沙必利10 μmol/L、RS67506 10 μmol/L和扎考必利 30 μmol/L的浓度下，西沙必利表现出对大鼠严重的致心律失常作用。而RS67506在3 min内只发生2次期前收缩，扎考比利则无心律失常发生。这表明RS67506和扎考必利对心脏的致心律失常作用和对心泵功能的抑制作用明显小于西沙必利[8]，我们的前期研究也发现[9]，扎考比利对心脏收缩功能及舒张功能均无明显作用，因此RS67506和扎考必利是两个较为安全的治疗功能性胃肠病的西沙必利的替代药物。它们对心律的不同影响值得进一步研究。

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Effects of Three 5-HT4Receptor Agonists on Gastrointestinal Motility and Cardiac Function

Li Xiaoli，Xu Yanwu，Wu Bowei

The First Hospital，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，Shanxi，China

Objective To investigate the effects of three 5-HT4receptor agonists on gastrointestinal motility and cardiac function in order to find a drug that has both gastrointestinal motility and no cardiac adverse effects.Methods Using charcoal method，tension transducer and Langendorff perfusion respectively，we researched the effects of Cisapride，RS67506 and Zacopride on gastrointestinal motility，cardiac function and ECG in low dose，moderate dose and high dose of three doses in mice and rats.Results At the higher dosage，Zacopride and RS67506 has the same prokinetic effects as Cisapride，Cisapride(1 μmol/L～30 μmol/L) induced arrhythmia，and the main pattern was ventricular premature contraction and coupled rhythm，left ventricle functions was decreased and the heart rate was slow down.RS67506 and Zacopride had no arrhythmic effect on heart of rats in a certain concentration range，and had no effect on cardiac function.Conclusion Cisapride，RS67506 and Zacopride could promote the intestinal propulsion in mice and increased intestinal smooth muscle contraction in rat；Cisapride has the arrhythmogenic effect in this experiment，RS67506 and Zacopride had no side effect.Therefore，we draw a conclusion that RS67506 and Zacopride are two more safe alternative drugs for the treatment of functional disorders of the gastrointestinal tract than Cisapride.

5-HT4 receptor agonists；gastrointestinal motility；cardiac function；Cisapride；RS67506；Zacopride

R541 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.22.008

1672-1349(2017)22-2827-03

山西医科大学第一医院(太原030001)，E-mail：LXL329329@163.com

信息：李晓丽，许言午，吴博威.3种5-HT4受体激动剂对胃肠道动力与心功能影响的实验研究[J].中西医结合心脑血管病杂志，2017，15(22)：2827-2829.

2017-06-12)

(本文编辑 郭怀印)