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目的：乌头(附子)是我国临床常用的重要中药。现代药理学研究表明乌头及附子具有强心、升压、镇痛、抗炎、抗肿瘤等作用。同时它具有很大毒性。乌头碱既是乌头(附子)的主要有效成分，又是主要毒性成分。目前，乌头类中药在文献研究中广泛报道的主要是心脏毒性(心律失常)和中枢神经毒性方面的研究，而对遗传毒性的研究很少。最新研究指出乌头碱能导致心肌细胞DNA损伤，但其DNA损伤机制的研究尚未见报道。本课题采用原代培养的心肌细胞从细胞内的钙超载和活性氧升高的角度探讨乌头碱致DNA损伤的机制，将为阐明乌头碱心肌毒性的分子机制及其合理用药奠定理论基础。
方法：在本研究中，利用免疫荧光法鉴定原代培养的心肌细胞纯度；采用噻唑蓝比色法(MTT法)测定乌头碱对原代培养的心肌细胞活力与药物作用的量效和时效关系；利用单细胞凝胶电泳法(SCGE法)-彗星试验法，检测不同剂量的乌头碱对心肌细胞DNA的损伤；机理研究中，利用流式细胞仪检测乌头碱对原代培养的心肌细胞中的活性氧(ROS)与药物作用的时效和量效关系，并检测抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和维生素E(VE)和肌浆网钙通道抑制剂钌红(RR)预处理后乌头碱对细胞内ROS的影响；并通过单细胞凝胶电泳技术检测抗氧化剂和钙抑制剂预处理后乌头碱对细胞的DNA损伤的影响。
结果：我们原代培养的心肌细胞的纯度达95％；乌头碱导致心肌细胞活力下降，具有一定的量效和时效关系，3μM乌头碱作用60 min，心肌细胞活力为对照组的45％：乌头碱导致心肌细胞DNA损伤，呈剂量依赖性，乌头碱各剂量组与空白组相比，尾部DNA百分含量和尾矩均有显著差异；机理研究发现，乌头碱导致心肌细胞内活性氧明显升高，具有一定的量效关系，3μM乌头碱作用细胞不同时间后，胞内的活性氧在90 min达到最大值；抗氧化剂NAC、VE和肌浆网钙通道抑制剂RR预处理后，能够明显减少乌头碱诱导的心肌细胞内活性氧的增加；抗氧化剂NAC、VE和肌浆网钙通道抑制剂RR预处理后，能够明显减弱乌头碱诱导的心肌细胞DNA损伤。
结论：
1、乌头碱抑制了心肌细胞活力，可诱发胞内活性氧升高，导致DNA损伤。
2、乌头碱所致的心肌细胞内活性氧的升高可被抗氧化剂NAC、VE和肌浆网钙释放通道(RyR2)抑制剂钌红逆转。心肌细胞内活性氧的升高可能部分是由胞内钙超载引起的。
3、乌头碱所致的心肌细胞DNA损伤可被抗氧化剂NAC、VE和肌浆网钙释放通道(RyR2)抑制剂钌红逆转。心肌细胞内活性氧的升高和钙超载可能是乌头碱所致的心肌细胞DNA损伤机制。