肝脏CYP450酶系与中药相互作用的研究进展
2017-04-05李思聪李金良李旭廷
李思聪,李金良,李旭廷
(四川省畜牧科学研究院,动物遗传育种四川省重点实验室,四川 成都 610066)
肝脏CYP450酶系与中药相互作用的研究进展
李思聪,李金良,李旭廷*
(四川省畜牧科学研究院,动物遗传育种四川省重点实验室,四川 成都 610066)
本文就Cocktail探针药物法、中药有效成分、中药及其提取物、中药配伍与CYP450酶的相互作用等进行了综述,以期对将来的相关研究提供借鉴。
中药;细胞色素P450;代谢;探针药物
细胞色素P450(CYP450)是药物代谢过程中的关键酶,是存在于生物体内的一类以血红素为辅基、并含有硫巯基的B族细胞色素超家族蛋白酶,因还原型细胞色素P450与一氧化碳复合物在450nm处有吸收峰,因而命名为细胞色素P450。CYP450主要存在于肝脏内质网,可代谢大约25万种外源性物质[1]。CYP450主要包括CYP1、CYP2、CYP3三个家族,涉及100余种亚型,其中最主要的亚型是CYP3A4(代谢药物占全部药物的50%),CYP2C9(代谢药物约占10%)和CYP1A2(代谢药物约占4%),是药物代谢和毒理学研究的重要指标[2]。通过CYP450诱导剂或抑制剂增强或抑制CYP450的mRNA表达,将显著改变药物在体内的代谢过程,从而导致药效减弱、失效或过量中毒等严重不良反应。鉴于CYP450在药物代谢过程中的重要性,国内外均把药物对CYP450的影响作为药物联用、食药合用、草药合用的重要依据。美国FDA明确要求在新药研究时增加药物对 CYP450影响的研究,国内也把药物对CYP450酶的诱导和抑制研究作为热点方向,2005年,我国颁布的《化学药物非临床药代动力学研究技术指导原则》中也已积极倡导对CYP450活性进行研究[3-4]。
1 Cocktail探针药物法与CYP450的关系
Cocktail探针药物法是研究药物对CYP450酶活性影响及药物相互作用的主要手段,该法通过测定特异性探针药物的血药浓度大小,间接反映CYP450各亚型的活性情况[5]。随着以CYP450及其同工酶在药物代谢、理学、肿瘤生化、临床合理用药和新药研发等领域的研究,Cocktail探针药物法已成为研究药物对体内代谢酶影响的强大技术手段。Cocktail探针药物法快捷、准确、灵敏度高。张香凝等[6]建立了通过RP-HPLC对大鼠血浆中4种CYP450亚型酶(CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6和CYP3A4)探针药物——咖啡因、甲苯磺丁脲、美托洛尔和氨苯砜同时测定的方法,为相关研究提供了方法学参考。朱冬春等[7]也建立了同时测定大鼠血浆中CYP450酶探针药物(氯唑沙宗、甲苯磺丁脲和咪达唑仑)浓度的高效液相色谱法。
2 中药有效成分与CYP450的相互作用
随着畜牧业的快速发展和社会对食品安全的广泛关注,中兽药在畜牧生产中的应用越来越广泛,临床实践中越来越多的养殖场通过采用中兽药与西药联合应用的模式来防控动物疾病。与合成药物一样,中草药的活性成分大多也是CYP450代谢底物,某些中药能够抑制或诱导CYP活性发生改变,导致了药物间的相互作用[8],从而对药物的有效性和安全性产生影响。中药单体成分如黄酮类化合物对CYP450有诱导或抑制作用,涂自良等[9]研究发现在人肝微粒体反应体系中,葛根素(0.1mmol/L)对CYP1A2和CYP2D6酶活性有较明显的抑制作用,且随着葛根素浓度的增高,对这两种酶活性的抑制作用也随之增强,但对CYP2C9、CYP2C19、CYP3A4和CYP2E1酶活性没有影响。K Sugimoto等[10]研究发现:淫羊藿总黄酮可以增加大鼠肝微粒体 CYP450蛋白总量,同时对CYP1A2、CYP3A4和CYP2E1具有诱导作用。
在香豆素类化合物对CYP450的调控作用研究中,最具代表性的案例是胡柚汁与特非那定等药物联用造成不良药物反应甚至引起患者死亡,其原因就是胡柚汁可选择性抑制CYP3A4,而特非那定主要又经CYP3A4代谢,因此饮用完胡柚汁后可减少许多合用药物的首过效应,从而增加经其代谢的药物的不良反应[11]。近几年对生物碱类影响CYP450的研究也比较多,谭文超[12]考察盐酸小檗碱对大鼠肝微粒体的蛋白含量,CYP450酶总量及CYP1A2、CYP2D6、CYP3A4、CYP2C19活性的影响,发现盐酸小檗碱对大鼠CYP3A4活性有一定抑制作用,对CYP1A2、CYP2D6和CYP2C19的活性没有影响。吴茱萸次碱是从吴茱萸中提取的喹啉类生物碱,体外试验显示其对肝脏CYP1A2、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1的活性有抑制作用,对CYP2C9、CYP3A4则无明显抑制作用[13]。
3 中药及其提取物与CYP450的相互作用
临床上使用中药大多以散剂或提取物的形式入药,单一的中药活性成分对CYP450酶的影响可能与单味中药或复方用药时对CYP450酶的影响有所不同。因此,明确单味药与动物CYP450间的相互作用关系,对临床用药有现实指导意义。武佰玲等[14]研究了天王补心丸中滋阴类药物——生地黄、玄参、天冬和麦冬水提物对大鼠 CYP450酶含量及对亚型CYP3A、CYP2E1、CYP1A2活性的影响,结果表明:生地黄、玄参能够降低大鼠肝脏CYP450酶含量并诱导CYP3A和CYP1A2活性,天冬诱导CYP2E1和CYP1A2活性,麦冬诱导CYP3A、CYP2E1和CYP1A2活性。呼自顺等[15]使用Cocktail探针药物法研究苦参对大鼠CYP1A2、CYP2C9、CYP2E1和CYP3A4体内代谢活性的影响,结果显示:苦参可诱导大鼠体内CYP1A2、CYP2C9和CYP2E1,但对CYP1A2、CYP2C9的诱导强度低于苯巴比妥,对CYP2E1的诱导强度与苯巴比妥相似,对CYP3A4体内活性未见显著影响。家禽研究上,刘开永等[16]通过Cocktail探针药物法研究发现,岭南黄鸡内服穿心莲超微粉6d后,对CYP3A4、CYP1A2、CYP2E1和CYP2C19的活性都有诱导作用,但与对照组相比,对CYP3A4的诱导作用不明显,而对CYP2C19的诱导作用极显著。
4 中药配伍与CYP450的相互作用
配伍是中药临床应用的主要方式,也是中药研究的重点与难点,从CYP450的角度研究中药之间的配伍关系具有重要的现实意义,为中药配伍禁忌从代谢机制角度提供了新的研究思路和方法。传统中医理论认为,甘草具有调和药性、解百药之毒的功效,因此许多中药药对及复方中都有甘草这味药,但对于其解毒机制并不十分清楚。丁选胜等[17]认为甘草对肝药酶具有诱导作用可能是“甘草解百药之毒”的一个机理,海藻、甘草按不同比例合煎后混合对小鼠灌胃给药,结果甘草与海藻合煎液能显著提高小鼠肝匀浆中细胞色素P450的含量,对肝药酶有诱导作用。提示当方药中有这一相反药对存在时,其对生物转化有诱导作用,由于药物代谢酶活性增加使得药物的生物转化(代谢)加快,对方中其他药物代谢产生影响,可能改变方中一些药物甚至整个方药的药理或毒理作用。华碧春等[18]通过RT-PCR检测方法研究甘草对黄药子引起的大鼠肝损伤的CYP450酶基因表达的影响,结果显示:甘草能够通过抑制CYP1A2的mRNA表达,对黄药子所致肝损伤具有一定的保护作用。周建明等[19]通过紫外分光光度法及RT-PCR法研究了中药十八反中的“苦参与藜芦”合用对大鼠CYP450酶活性及mRNA水平调控的影响,结果显示:苦参与藜芦合用可明显降低CYP450蛋白含量及b5的含量,并能使APND活性下降;在mRNA水平上,藜芦可诱导CYP2C11的基因表达,与苦参合用后却使得CYP2C11的表达下降,而各单药及配伍组对CYP1A1基本无表达;苦参可诱导CYP2B一半的基因表达,但苦参与藜芦配伍却显示了微弱的抑制作用;苦参与藜芦合用及各单药对CYP3A1的表达均有一定的抑制作用。
5 结论
目前关于中药对CYP450活性影响的研究主要还是集中在实验动物和人上,对于家养动物而言,这方面的研究相对较少。由于药物与CYP450的相互影响存在种属间差异,因此,在当下中药广泛应用于畜禽养殖的大背景下,加强中兽药与家养动物CYP450相互影响的研究工作,将对中兽药在兽医临床上的合理应用,提高中药与化药、中药与中药间的联合用药安全性和有效性具有重要的现实意义。
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Research Progress of Interaction Between CYP450 Enzyme System and Traditional Chinese Medicine
LI Sicong,LI Jinliang,LI Xutin*
(Sichuan Animal Science Academy,Animal Breeding and Genetics Key Laboratory of Sichuan Province,Sichuan Chengdu 610066,China)
In this paper,the methods of"cocktail"probe drugs,the interaction between traditional Chinese medicine,active ingredients,herbal extracts,herbal compounds and CYP450 enzyme etc.were summarized so as to provide reference and guidance for future research.
Traditional Chinese medicine;CYP450;Metabolism;Probe drugs
Q599.9
A
1001-8964(2017)06-0029-03
2017-03-24
四川省公益性科研院所基本科研业务费项目(SASA2014A13);四川省财政运行专项(SASA2014CZYX010)
李思聪(1985-),男,四川成都人,助理研究员,硕士,从事兽药基础研究与开发工作。
*通讯作者:李旭廷(1977-),男,副研究员。