P-糖蛋白介导的心血管系统药物相互作用研究进展

王 月（天津市北辰区青光镇社区卫生服务中心，天津 300401）

P-糖蛋白（P-gp）是一种依赖ATP的外排转运蛋白，可将药物由细胞内泵出细胞外，对药物在人体的吸收、分布、代谢、排泄等产生重要影响。P-gp的底物、抑制剂及诱导剂普遍存在于常用药物中，当药物合用时，某些药物通过抑制或诱导P-gp而与合用的药物发生相互作用，使药物的清除率或生物利用度发生改变，增强或减弱疗效。因此合理利用P-gp介导的药物相互作用，对临床联合用药有着重要的指导意义。现將P-糖蛋白介导的心血管系统药物相互作用研究进展做一综述。

1 P-糖蛋白概论

P-糖蛋白P-gp主要由170 kD分子量单链跨膜的糖蛋白与1280个左右的氨基酸构成的，P-gp和细菌膜性转运蛋白存在高度的同源性。P-糖蛋白分子的N端与C端具有两对称的功能片段[1]。通过中间部分连接，每个功能片段上含有一个ATP与六个跨膜区，将细胞膜上的P-gp分子进行12次跨膜，并在细胞面上形成亲水性环状的结构，P-gp分子的ATP区具有外排功能，是药物外排泵，可把细胞中的药物积极泵出到细胞外，从而降低细胞里的药物浓度。在1970年，Riehm及Biedler发现由多药耐药MDR基因所编写的P-gp具有两种类型：MDR1与MDR2[2-3]。MDR1基因型的P-糖蛋白具有药物抵抗及心血管系统药物外排的功能；而MDR2编码的P-糖蛋白介导主要位于肝小管的细胞膜上。这两种类型P-gp作用底物的特异性岁不同，却存在部分重叠性，当敲除小白鼠MDR1型P-gp表达时，蛋白底物透过率可提高10～100倍之间，不过有时也会因浓度太高，出现化合物的不良反应，并且P-gp特异性抗体C219与MRK16测定，向P-gp类的研究提供了可靠工具[4]。

2 P-gp介导底物特异性与表达

2.1 P-gp介导底物特异性：P-糖蛋白可影响药物生物的利用度与组织分布，特别是心血管系统类疾病药物，对P-gp底物结构特征与药效团结构进行分析是非常重要的，不过因位点识别困难，转运机制复杂及P-gp底物多样性等特点，使得P-gp的药效团结构的模式难以统一与证实[5-6]。曾经seeligt发现药效团的结构模式为一个空间固定分子含2、3个电子供体的基团。但后来有人又提出了P-gp底物结构包含平面芳香基团与侧链氮原子。近年来，Ekills等人发现P-gp各类底物抑制剂当中存在三维结构及活性的关系，对5个药效团也进行了描述，这些药效团表现出了含氢结合及疏水性受体特点，并证明P-gp确实含有抑制剂与底物，可形成多药性的转运系统[7-9]。

2.2 P-gp介导表达：在1989年，Theibaut等人首先对人类血脑屏障内皮细胞中的P-糖蛋白表达进行了描述，并发现了大鼠微血管皮细胞的蛋白表达，在一定程度上，有效说明了哺乳动物脑血屏障P-糖蛋白表达的普遍性[10]。虽然Cordon Cardo研究当中，在人体脉络丛细胞内未发现P-gp的表达，但在人体睾丸毛细血管内发现了P-gp表达，有力表明了血组织界面具有屏障能力。Samoto等人也在脑梗塞病理状况下，发现毛细血管也存在表达P-gp的潜在能力，并且和脑内的神经胶质细胞状态具有相关性。通过这些研究表明，在一定程度上，疾病状况不同，P-gp表达的特性与疾病发展存在一定关系，如Jette等人，在1993年运用蛋白印迹法从大鼠、牛及人等脑组织分离微血管内，检测出了P-gp，而Richard等研究者，也运用蛋白印迹法在脑微血管的皮细胞腔膜上，也检测出了P-糖蛋白，并具有很强的阳性表达，腔膜蛋白的表达量为微血管蛋白表达的17倍左右，占据整个脑膜组织表达500倍左右，这表明了P-糖蛋白的主要定位，不过至今还存在些争议[11-14]。也有研究者检测出P-gp和皮细胞葡萄糖的转运位置不重合，而且用未固定的人类脑微血管也获得了相似结果，研究者推测星形的胶质细胞足突位置对P-糖蛋白具有抑制性，但不一定增加P-糖蛋白底物通过率，而底物分布量会增加，在MDR1基因的敲除与P-gp抑制剂运用实验中，动物底物分布量也有所增加，研究者认为了能使P-gp实质细胞药物浓度增加导致的，在这种假设下，P-gp表达的实质细胞数量占据整体细胞总数绝大部分，并且P-gp介导细胞的外排作用及外排机制占主要地位。

3 P-糖蛋白介导的心血管系统药物相互作用的研究

3.1 P-糖蛋白介导的耐药作用：P-糖蛋白可减少细胞中的化疗药物积累，具有膜转运能力，疏水区具有结合与转运系统药物的功能，可运用ATP水解的释放功能，主动把疏水亲脂的药物转运至细胞外，致使细胞内的药物浓度比杀伤浓度低，并且能让药物能在细胞中再分布，使得药物集聚在和药物作用没有关系的细胞器当中，从而出现了耐药性[15]。系统药物被P-糖蛋白识别结合之后，会引发ATP结合区的活化，对第一个ATP进行水解，改变P-糖蛋白的构象，将底物释放至细胞膜外侧或者细胞外的空间。紧接着，对第二个ATP进行水解，将P-糖蛋白恢复至原状态，让P-糖蛋白在药物结合与释放的过程当中进行循环利用，其表达及耐药程度为正比，近些年研究发现，P-糖蛋白可特异抑制半膀胱氨酸型蛋白酶肿瘤细胞的凋亡，有效延缓凋亡级联的反应，活性氧可经能量供应的改变，或者有关信号介导通路的参与，可影响P-糖蛋白作用与MDR[16]。

3.2 P-糖蛋白介导内的多药耐药逆转功能：当前，心血管系统药物中，对抗P-糖蛋白介导多药耐药法：化疗药物与P-糖蛋白抑制剂的合用；信号通路调节，对P-糖蛋白表达进行抑制；加强化疗药物的脂溶性，让药物能快速吸收。在P-糖蛋白抑制功能中，P-糖蛋白抑制剂对P-糖蛋白结合点可进行阻滞，如环孢素A及维拉帕米等就是P-糖蛋白底物，也是转运位置的竞争配体，能被P-糖蛋白泵至细胞之外。也可经ATP对P-糖蛋白功能进行抑制，药物结合的位点及结合域对ATP进行协调作用消耗，让系统药物排出细胞膜外。运用P-糖蛋白对凋亡抑制进行逆转，或者抑制P-糖蛋白表达，或P-糖蛋白表达及功能双重抑制等方法，也可抑制P-糖蛋白功能[17-20]。

3.3 P-糖蛋白介导药物的相互作用：P-糖蛋白表达能够被诱导与抑制，其底物范围比较广，与诱导剂或者抑制剂合用的时候，能出现转运体水平的相互作用，与P-糖蛋白诱导剂一块服用，AUC与Cmax由55 μg/（h·L）与5.4 μg/L下降到38 μg/（h·L）、26 μg/L，和十二指肠活检中P-糖蛋白含量提高了3.5倍有莫大关系，和P-糖蛋白另一个诱导剂的抗抑郁药进行联合服用，可致使血药浓度降低，并且环孢霉素能对大鼠体内的P-糖蛋白诱导呈现出时间、剂量及组织的依赖性。近期研究可知，MDR1所启动的子活性主要是由酶C活性进行调节的，而P-糖蛋白过度的表达会致使心血管系统疾病的化疗失败，不过P-糖蛋白抑制剂能够逆转此现象，有效恢复化疗药物敏感程度，也参与了P-糖蛋白底物由肾脏肝脏排泄与肠道吸收的限制。对P-糖蛋白进行抑制，可减低其底物肝肾的清除率，增强生物的利用度，所以，P-糖蛋白抑制剂不仅能改变肿瘤细胞中的药物浓度，还能改变其血浆浓度，临床医学中，选择特异性强及安全的抑制剂是非常必要的。

4 小结

虽然P-糖蛋白生理功能还没有阐明，可在药物代谢的动力学当中，P-糖蛋白是一种外排泵药物，其作用越来越明确。由于新实验技术应用与心血管系统药物基因组的科学发展，发现了新突变位点，增加心血管药物转运，或者减低药物通透性，从而降低心血管系统不良反应，为心血管系统药物治疗提供新思路，便于更加安全、更加有效药物的开发，为临床提供合理用药指导。

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