目前公认的引起平滑肌收缩的主要机制是在Ca2+参与下,肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase, MLCK)催化20KD的肌球蛋白轻链(20KD myosin light chains, MLC20)磷酸化。同时,我们注意到在平滑肌收缩调节中存在着多种形式的双向调节。双向调节可以使平滑肌既不过分收缩亦不过于舒张,对于维持平滑肌系统正常生理功能具有重要意义。在以前的研究中,我们发现大黄素与槲皮素组合应用对平滑肌及其肌球蛋白的功能亦具有双向调节作用。为探讨这种有效成分组合的双向调节是否具有普遍性,本研究考察多种起兴奋作用成分与起抑制作用成分配对使用对平滑肌及其肌球蛋白的功能是否也具有双向调节作用。第一部分单一成分对平滑肌功能的调节特征本文采用肌球蛋白Mg2+-ATPase活性和肌球蛋白磷酸化程度作为主要指标,并以离体小肠与胃平滑肌条作为胃肠道平滑肌收缩模型,考察各有效成分对平滑肌功能的影响。我们的研究发现:(1)对于肌球蛋白酶活性的影响:在肌动蛋白存在与不存在两种条件下,小檗碱和辛弗林均可抑制磷酸化肌球蛋白Mg2+-ATPase活性,橙皮苷可促进磷酸化肌球蛋白Mg2+-ATPase活性。(2)对于肌球蛋白轻链磷酸化的影响:小檗碱和辛弗林可抑制完全磷酸化肌球蛋白轻链磷酸化,橙皮苷可增加部分磷酸化肌球蛋白轻链磷酸化。(3)对于胃肠道平滑肌收缩性的影响:橙皮苷对大鼠离体小肠及胃平滑肌条收缩性具有促进作用,而小檗碱、辛弗林、辣椒素和黄芩苷对于大鼠离体小肠及胃平滑肌条收缩均呈抑制作用。在第一部分我们筛选了对平滑肌及其肌球蛋白功能具有调节作用的单一成分,该实验结果是第二部分实验研究的基础和前提条件。第二部分兴奋与抑制成分组合应用对平滑肌功能的双向调节研究使用上述测定指标,(1)在纯化的肌球蛋白体系中,考察橙皮苷与小檗碱、橙皮苷与辛弗林、橙皮苷与槲皮素、大黄素与小檗碱以及大黄素与辛弗林组合应用对于肌球蛋白的Mg2+-ATPase活性和MLC20磷酸化程度的调节作用,(2)通过调节克氏液中钙离子浓度从而调节离体胃平滑肌条的不同状态,然后考察上述药物组合对于不同状态胃平滑肌条收缩性的影响。我们的研究发现:(1)在纯化的肌球蛋白体系中,各组合增强部分磷酸化肌球蛋白的Mg2+-ATPase活性及磷酸化程度,而抑制完全磷酸化肌球蛋白的Mg2+-ATPase活性及磷酸化程度。(2)对于低钙溶液中收缩抑制状态的离体胃平滑肌条,各组合均促进其收缩,而对于高钙克氏液中收缩增强状态的离体胃平滑肌条,各组合均产生抑制收缩作用。此结果显示,在纯化的肌球蛋白反应体系中实验结果与离体胃平滑肌条中实验结果一致,均揭示这种双向调节现象。这种双向调节的特征是(1)当肌球蛋白完全磷酸化与离体胃平滑肌条在收缩增强状态时,组合应用主要显示起抑制作用成分的效应。(2)当肌球蛋白低水平磷酸化与离体胃平滑肌条在收缩抑制状态时,组合应用主要显示起兴奋作用成分的效应。这种双向调节的意义在于(1)这种兴奋与抑制成分组合应用对于平滑肌功能的双向调节在平滑肌中可能是一种普遍的现象。(2)这种组合应用药物的方式可能有助于减少单用药物药理作用中的不良反应。(3)如果起兴奋作用成分和起抑制作用成分同时应用时,平滑肌既不过于收缩也不过于舒张,可能为治疗平滑肌功能紊乱提供了一种新的途径。(4)可能为药物的综合临床应用提供一些有用的信息。本研究不仅促进了对平滑肌收缩调节机制的研究,而且为平滑肌系统疾病的深入研究提示了新的途径,具有一定的理论意义和应用价值。