蛇葡萄素与苯并芘合用对大鼠肺组织内CYP和GST基因表达的影响
2010-02-11杨秀芬钟正贤廖梅春杨子明郭菁菁高倩倩
杨秀芬,钟正贤,廖梅春,杨子明,郭菁菁,高倩倩
(1.广西中医学院药学院药理学教研室,广西南宁 530001;2.广西中医药研究院,广西南宁 530022)
蛇葡萄素(ampelopsis),又名二氢杨梅素(dihydromyricetin)、双氢杨梅素等,为一多酚羟基黄酮醇化合物[1],存在于葡萄科、杨梅科、藤黄科等植物中,具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化等作用[2]。苯并芘是烟草和其他多种环境致癌物中的可导致肺癌、乳腺癌、肝癌等肿瘤的主要致癌物质[3]。我们前期的实验发现[4],与单用苯
并芘相比,蛇葡萄素与苯并芘合用可明显诱导肝组织内的CYP1A1、CYP1A2、GST m1和GST pi基因的表达,对CYP1B1基因无明显影响。本实验拟观察蛇葡萄素与苯并芘合用对大鼠肺组织内CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1、GSTm1和GST pi基因表达的影响。
1 材料与方法
1.1 给药方法 ♂ SD大鼠(合格证号:SCXK桂2003-0001,SPF级,由广西壮族自治区药品检验所提供),200~250 g,蛇葡萄素(张家界湘汇生物有限公司,批号:070316,纯度 98.5%)250、500 mg·kg-1,溶于蒸馏水,空白组和苯并芘组(模型组)给等体积的蒸馏水,每日1次连续灌胃15 d,d 15,除空白组外,各组一次性腹腔注射苯并芘(Sigma公司)100 mg·kg-1,禁食不禁水,24 h后断头放尽血液,剖腹迅速取出约100 mg肺组织放入液氮中速冻,后迅速转移至-80℃冰箱保存备用(用于总RNA提取和基因表达分析)。
1.2 总RNA提取和基因表达分析 总RNA的提取和基因表达分析(cDNA合成、引物设计、实时定量PCR等方法)参见文献[4]。
2 结果
与空白组相比,苯并芘组(模型组)可明显诱导肺组织内的 CYP1A1(P<0.01)、CYP1A2(P<0.01)、CYP1B1(P<0.01)和GST pi(P<0.05)的基因表达,对GST m1基因的表达没有影响;蛇葡萄素250 mg·kg-1+苯并芘组和500 mg·kg-1+苯并芘组均可明显诱导肺组织内的CYP1A1(P<0.01)、CYP1A2(P<0.01)、CYP1B1(P<0.05)基因的表达;蛇葡萄素250 mg·kg-1+苯并芘组可诱导GST m1(P<0.05)和GST pi(P<0.05)基因的表达;但蛇葡萄素500 mg·kg-1+苯并芘组不影响GST m1基因的表达(P>0.05),但可诱导GST pi基因的表达(P<0.05)。与苯并芘组(模型组)相比,蛇葡萄素250 mg·kg-1+苯并芘组和500 mg·kg-1+苯并芘组均不影响CYP1B1的基因表达(P>0.05),但蛇葡萄素500 mg·kg-1+苯并芘组明显诱导CYP1A1基因的表达(P<0.01),蛇葡萄素250 mg·kg-1+苯并芘组明显抑制CYP1A2基因的表达(P<0.01);蛇葡萄素250 mg·kg-1+苯并芘组可诱导GST m1表达(P<0.05),对GST pi的基因表达没有影响(P>0.05);但蛇葡萄素500 mg·kg-1+苯并芘组对GST m1和GST pi基因的表达均没有影响(P>0.05)。见Tab 1。
3 讨论
研究表明[5]在体内CYP1B1是激活多种致癌物如多环芳烃(如苯并芘)、杂环胺、芳族胺等形成强致癌物的主要酶类,CYP1B1被诱导或CYP1B1活性高的人群是肺癌、乳腺癌、肝癌等肿瘤发生的高危因素[5]。CYP1A1、CYP1A2在体内则是以上致癌物代谢解毒的主要酶类,诱导CYP1A1和CYP1A2有利于以上致癌物的代谢清除[6]。我们的实验发现与单用苯并芘相比,蛇葡萄素与苯并芘合用可明显诱导CYP1A1基因,对CYP1B1基因无明显影响,提示蛇葡萄素与苯并芘合用可加速苯并芘代谢形成非致癌物而解毒和加速排泄。
谷胱甘肽S-转移酶(GST)主要功能是脱毒功能,催化多种化学物质如药物、致癌物、环境污染物等物质的亲电子代谢产物与谷胱甘肽连结成亲水性化合物,进而脱毒并加速排泄,GST含有多个成员,研究比较深入的主要是GST m1和GST pi[4];研究表明[7]GST m1 活性低的人群患肺癌、乳腺癌和胃肠道肿瘤的风险明显增大。我们的实验发现与单用苯并芘相比,蛇葡萄素与苯并芘合用可明显诱导GST m1的表达。提示蛇葡萄素可能具有一定的防癌作用。
Tab 1 Effect of Ampelopsis and benzo(a)pyrene co-administration on gene expression of CYP and GST in lung tissues of rats(Target gene/β-actin gene,±s,n=4~5)
Tab 1 Effect of Ampelopsis and benzo(a)pyrene co-administration on gene expression of CYP and GST in lung tissues of rats(Target gene/β-actin gene,±s,n=4~5)
Ba:benzo(a)pyrene 100 mg·kg-1;Ba+Amp(1):Ampelopsis 250 mg·kg-1+benzo(a)pyrene 100 mg·kg-1;Ba+Amp(2):Ampelopsis 500 mg·kg-1+benzo(a)pyrene 100 mg·kg-1.*P<0.05,**P<0.01 vs blank control;ΔP<0.05,ΔΔP<0.01 vs model control
Gene Blank control Ba(Model control) Ba+Amp(1) Ba+Amp(2)CYP 1A1 0.0024±0.0016 0.0380±0.006** 0.0550±0.024** 0.082±0.013**ΔΔ CYP 1A2 0.0092±0.0040 0.0580±0.014** 0.0340±0.003**ΔΔ 0.053±0.016**CYP 1B1 0.0008±0.0009 0.0049±0.0020** 0.0079±0.0038* 0.019±0.008**GST m1 0.2610±0.052 0.2460±0.061 0.4560±0.141*Δ 0.408±0.260 GST pi 0.1040±0.025 0.2140±0.068* 0.2600±0.106* 0.217±0.098*
[1]郭菁菁,杨秀芬.黄酮类化合物对动物实验性肝损伤保护作用研究进展[J].中国药理学通报,2008,24(1):5-10.
[1]Guo J J,Yang X F.Research progress of the protective effect of flavanoids on experimental liver injury of animals[J].Chin Pharmacol Bull,2008,24(1):5-10.
[2]张有胜,宁正祥,胡闫勇.黄酮类化合物二氢杨梅素的研究利用现状[J].中成药,2002,24(12):970-2
[2]ZHang Y S,Ning Z X,Hu Y Y.Research on flavonol of dihydromyricetin[J].Chin Trad Pat Med,2002,24(12):970-2.
[3]Yang X F,Wang N P,Zeng F D.Tobacco-smoking-related factors,cytochrome P-450 polymorphisms,cytochrome P-450 inhibitors and lung cancer[J].Asian J Pharmacodyn Pharmacok,2007,7(1):49-54.
[4]杨秀芬,钟正贤,廖梅春,等.蛇葡萄素与苯并芘合用对大鼠肝组织内CYP和GST基因表达的影响[J].中国药理学通报,2009,25(7):860-5.
[4]Yang X F,Zhong Z X,Liao M C,et al.Effect of ampelopsis and benzo(a)pyrene co-administration on genes expression of CYP and GST in liver tissues of rats[J].Chin Pharmacol Bull,2009,25(7):860-5.
[5]Chun Y J,Kim S.Discovery of cytochrome P450 1B1 inhibitors as new promising anti-cancer agents[J].Med Res Rev,2003,23(6):657-68.
[6]Ma Q,Lu A Y.CYP1A induction and human risk assessment:an evolving tale ofin vitroandin vivostudies[J].Drug Metab Dispos,2007,35(7):1009-16.
[7]Dong L M,Potter J D,White E,et al.Genetic susceptibility to cancer:the role of polymorphisms in candidate genes[J].JAMA,2008,299(20):2423-36.