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Effects of ethyl acetate extract of Semen Hoveniae on liver microsomal cytochrome P450 isoenzyme in rat

枳椇子醋酸乙酯提取物对大鼠肝P450同工酶的影响



全 文 :枳蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠肝 P450同工酶的影响
张 洪1,宋 娟1,2,詹新安1,2,谭 晔1,2
(1.武汉大学 人民医院 药学部,湖北 武汉 430060;
2.武汉大学 药学院,湖北 武汉 430072)
[摘要] 目的:观察枳蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠肝P450同工酶的影响。方法:大鼠分别灌胃给予枳蓂子醋
酸乙酯提取物相当于生药量014,017,02g·kg-1,连续10d,采用紫外分光光度法测定细胞色素 P450与 NAD
PH细胞色素C(P450)还原酶含量及苯胺羟化酶(ANH)、氨基比林 N脱甲基酶(ADM)、红霉素 N脱甲基酶
(ERD)的活性。采用RTPCR技术检测大鼠肝脏CYP1A1,CYP2C11,CYP2E1,CYP3A1基因的水平。结果:枳蓂子
醋酸乙酯提取物对细胞色素 P450及 NADPH细胞色素 C(P450)还原酶含量无显著影响;可抑制苯胺羟化酶
(ANH)活性,抑制率可达315%;可增加氨基比林N脱甲基酶(ADM)活性,可达424%;而对红霉素 N脱甲基酶
(ERD)的活性没有明显变化。在mRNA水平上,CYP2E1基因的表达水平没有变化;CYP1A1,CYP2C11和CYP3A1
基因表达水平则明显增加。结论:枳蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠肝 P450同工酶的影响表现出特异性,对不同的
P450同工酶作用不同。
[关键词] 枳蓂子;醋酸乙酯提取物;细胞色素P450;逆转录聚合酶链反应
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)18191704
[收稿日期] 20061212
[基金项目] 湖北省科技攻关项目(2002AA301C61)
[通讯作者] 张洪,Tel:(027)62358378,Email:zhzx8888@
163.com
  细胞色素 P450酶系(cytochromeP450,CYP),
又称混合功能氧化酶(mixedfunctionoxidase)和单
氧酶(monooxygenase),是由许多同工酶组成的超家
族,主要存在于肝微粒中,参与生物体内源性和外源
性物质的生物转化。作为人体重要的药物代谢酶,
对药物代谢和药物之间的相互作用有着重要影响。
枳蓂子系鼠李科枳蓂属植物枳蓂干燥成熟的种子。
又名鸡距子,拐枣等。始载于《唐本草》,现为中华
人民共和国卫生部标准所收载。其功效主要为清热
利尿,解酒毒之功效。用于热病烦渴、呃逆、呕吐、小
便不利、酒精中毒[1]。研究发现枳蓂子提取物
(ESH)对原代培养大鼠肝细胞损伤的具有保护作
用[2],同时具有抗实验性纤维化作用[3]。最近研究
表明枳蓂子提取物对实验大鼠肝组织中 TIMP1与
MMP13表达的有影响[4,5]。枳蓂子提取物对细胞
色素P450酶系统的影响尚未见报道。作者研究枳
蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠肝细胞色素 P450同工
酶的影响。
1 材料
1.1 动物 健康♂Wistar大鼠,体重(220±25)g,
购于湖北省实验动物研究中心,许可证号 SCXK
(鄂)20030005。
1.2 试剂与仪器 细胞色素 C(cytochromec),异
柠檬酸(isocitricacid),异柠檬酸脱氢酶(isocitric
aciddehydrogenase),NADPH(βNicotinamideadenine
dinucleotidephosphatereducedform),NADP(βnico
tinamideadeninedinucleotidephosphate)红霉素(e
rythromycin)均为 Sigma产品;TRIzol(Introgen公
司),MmLV逆转录酶(Promega公司),引物合成
(上海生工生物工程技术服务有限公司)。其他无
机及有机试剂均为分析纯。DYY-Ⅲ -8B型琼脂
糖凝胶电泳仪(北京市六一仪器厂),凝胶成像系统
仪器(BioRad公司),PCR扩增仪(BiometraUNOH
公司)。
1.3 药品 枳子药材购于武汉龙泰药业有限公司;
经鉴定,系鼠李科植物枳蓂 HoveniadulcisThunb.的
干燥成熟种子。枳蓂子药材25kg,加入8倍量的
75%的乙醇,回流提取3次,每次15h。合并提取
液,静置过夜,过滤,滤液浓缩至无醇味,用石油醚萃
取数次,分取水层并浓缩为干浸膏,用醋酸乙酯超声
分散,过滤,弃去残渣,滤液回收醋酸乙酯,得枳蓂子
醋酸乙酯提取物(平均得率35%)。以芦丁为标准,
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用紫外分光光度法测定总黄酮含量为305%。实验
时用01%羧甲基纤维素钠(CMC
#
Na)溶液配制
5%,6%和7% 3个剂量浓度,即每毫升14g生药,
每毫升17g生药和每毫升20g生药3个剂量[6]。
2 方法
2.1 动物分组 28只Wistar大鼠,随机分为4组,
即正常对照组(01% CMCNa);低剂量组(生药
14g·mL-1),中剂量组(生药17g·mL-1),高剂
量组(生药20g·mL-1),每组各 7只,01mL·
kg-1·d-1,1d1次灌胃,连续10d。给药结束后,
动物均禁食(不禁水),12h后断头处死,取肝脏制
备微粒体和RNA。
2.2 肝微粒体的制备 采用钙沉淀法制备肝脏微
粒体[7],肝脏组织匀浆后于4℃ 2000×g离心10
min,取上清液9000×g离心20min,再取上清液与
88mmol·L-1CaCl2混匀,冰浴5min,4℃27000×
g离心15min,洗涤沉淀1次,微粒体以025mol·
L-1蔗糖溶液重悬,-80℃保存备用。
2.3 药物代谢酶测定 细胞色素P450含量测定采
用Omura的方法[8],NADPH细胞色素 C(P450)还
原酶含量、苯胺羟化酶(ANH)、氨基比林 N脱甲基
酶(ADM)和红霉素 N脱甲基酶(ERD)的活性按文
献[9]方法进行。蛋白含量测定采用 Folin酚试剂
  
法。
2.4 RTPCR ①RNA提取:以 TRIzol提取肝组织
细胞总 RNA,纯度 A260/A280在16~18,调整 RNA
为04μg·μL-1;②cDNA合成:反应体系1包括:
RNA2μL,OligodT1815μL,总反应体积为35μL,
于PCR仪上70℃孵育5min,置于冰上5min;反应
体系2:体系1产物,无核酶水14μL,dNTPMix(10
mmol·L-1)15μL,MMLV1μL,5×RT-Bufer
5μL,总反应体积为25μL,于42℃孵育90min,85
℃5min,4℃10min;③PCR反应:包括cDNA2μL,
Taq10×Bufer5μL,Mg2+4μL,引物(上下游引物
混合)4μL,dNTPMix(10mmol·L-1)1μL,Taq
DNA聚合酶(2U·μL-1)2μL,无核酶水32μL,总
反应体积50μL,同时以不加模板 RNA的反应体系
进行PCR扩增作为空白对照。PCR反应参数为:94
℃预变性5min;94℃变性1min,按照表1退火温
度退火1min,72℃延伸1min,循环次数见表1,完
成PCR扩增;72℃最终延伸10min;4℃保存待检;
引物序列及扩增长度见表1;④PCR产物琼脂糖凝
胶电泳:PCR产物在15%琼脂糖凝胶上进行电泳,
用图像分析仪测定电泳照片上各条带的密度值,计
算各同工酶基因与内对照 cyclophilin(CYC)基因的
比值。
表1 PCR引物序列、扩增参数
引物序列[10] 扩增长度/bp 退火温度/℃ 循环次数
CYP1A1   5′CTGGTTCTGGATACCCAGCTG3′ 331 62 30
       5′CCTAGGGTTGGTTACCAGG3′      
CYP2C11   5′CTGCTGCTGCTGAAACACGTG3′ 248 59 28
       5′GGATGACAGCGATACTATCAC3′      
CYP2E1   5′CTCCTCGTCATATCCATCTG3′ 473 59 28
       5′GCAGCCAATCAGAAATGTGG3′      
CYP3A1   5′ATCCGATATGGAGATCAC3′ 579 52 28
       5′GAAGAAGTCCTTGTCTGC3′      
CYC     5′CTTCGACATCACGGCTGATGG3′ 265 58 28
       5′CAGGACCTGTATGCTTCAGG3′      
2.5 统计学处理 数据用SPSS13.0统计软件进行
分析,均数以 珋x±s表示,采用t检验。
3 结果
3.1 对大鼠肝微粒体细胞色素 P450及 NADPH细
胞色素 C(P450)还原酶的活性的影响 大鼠分别
灌服给予相当于生药量014,017,2g·mL-1的枳
蓂子醋酸乙酯提取物,连续10d,处死各组动物,制
备肝微粒体并测定细胞色素 P450及 NADPH细胞
色素C(P450)还原酶的活性。与对照组相比,高、
中、低剂量组的枳蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠的肝
微粒体细胞色素 P450及 NADPH细胞色素 C(P
450)还原酶的活性无显著影响,见表2。
3.2 对氨基比林N脱甲 基酶(AMD)、红霉素N脱
甲基酶(ERD)和苯胺羟化酶(ANH)活性的影响 枳蓂
子醋酸乙酯提取物对代表CYP不同亚型特征性底物代
谢产生不同的影响,对氨基比林(CYP2A,2B,2C)代谢
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表2 ESH对大鼠肝微粒体细胞色素P450及NADPH细胞
色素C(P450)还原酶的活性的影响(珋x±s,n=7)
组别
剂量
/g·mL-1
P450
/nmol·mg-1
NADPHCytC
/nmol·mg-1
空白 - 0544±0088 21117±3310
ESH 014 0464±0070 15448±4237
  017 0512±0086 17258±4224
  2 0508±0053 15351±5319
表现明显的诱导作用,诱导率高达 424%,对苯胺
(CYP2E1)的代谢表现明显的抑制作用,最高抑制率达
315%,而对红霉素(CYP3A)代谢有一定的诱导作用,
但与对照组相比没有显著差异,见表3。
3.3 CYP1A1,CYP2C11,CYP2E1,CYP3A1基因的
RTPCR分析 利用RTPCR扩增4种 CYP同工酶
PCR产物凝胶电泳结果见图1。
表3 ESH对AMD,ERD,ANH活性的影响(珋x±s,n=7)
组别
剂量
/g·mL-1
活力
/nmol·min-1·mg-1
活力诱导率
/%
活力
/nmol·min-1·mg-1
活力
/nmol·min-1·mg-1
抑制率
/%
空白 - 3060±0584 - 2813±0270 3473±0481 -
ESH 014 2569±0467 - 3022±0485 3941±0928 -
  017 3889±05911) 271 3332±0335 2493±02491) 282
  2 4357±06641) 424 2948±0290 2379±08241) 315
  注:与空白组比较1)P<001
  枳蓂子醋酸乙酯提取物低剂量组可以使
CYP1A1/CYC明显增加(P<005);枳蓂子醋酸乙
酯提取物中剂量组可以显著诱导 CYP1A1/CYC和
CYP2C11/CYP,与对照组比较有显著差异(P<
005);枳蓂子醋酸乙酯提取物高剂量组则可以使
CYP1A1/CYC,CYP2C11/CYP和 CYP3A1/CYC明
显增加(P<005或 P<001)。与对照组比,给药
组均对CYP2E1的mRNA水平没有影响,见表4。
表4 枳蓂子醋酸乙酯提取物对大鼠肝P450同工酶表达水平的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·mL-1
CYP/CYC
CYP1A1/CYC CYP2C11/CYP CYP2E1/CYC CYP3A1/CYC
空白 - 0 061±012 129±020 103±018
ESH 014 025±0201) 073±013 137±053 137±056
  017 038±0192) 086±0172) 149±042 138±053
  2 052±0202) 080±0151) 160±044 161±0422)
  注:与空白组比较1)P<005,2)P<001
4 讨论
枳蓂子含有多种黄酮类化合物,是其主要活性成
分。黄酮化合物包括山柰酚,洋芹素,杨梅黄素,槲皮
素,双氢杨梅黄素等[11,12]。单一的黄酮化合物如洋芹
素,山柰酚,槲皮素等对细胞色素P450酶类的影响已
有大量文献报道,它们对细胞色素酶类具有组织特异
性,不同化合不对细胞色素P450酶类的影响不同[13]。
CYP1A1广泛分布于肺、肾、胃肠道、皮肤、喉、
胎盘、淋巴细胞及脑等肝外组织,在肝脏中含量极
低,在外源物代谢中 CYP1A1占25%,参与烃类致
癌物的代谢,多环芳烃(PAH)是环境化学致癌物的
主要组成物质,通过呼吸或饮食进入体内,经
CYP1A1代谢为活性中间物而致癌,主要致癌靶器
官为肺和皮肤。CYP1A1被诱导的机制是多环芳烃
(PAH)通过胞浆内芳烃受体(AHR)介导而高度诱
导CYP1A1。实验研究表明,枳蓂子醋酸乙酯提取
物可以明显诱导 CYP1A1的表达,是否与枳蓂子醋
酸乙酯提取物中某种多环芳烃(PAH)物质有关有
待于进一步研究。
氨基比林 N脱甲基酶主要反映 CYP2A,2B和
2C亚家族中能进行脱甲基化反应的同工酶活性,如
2A2,2B1,2B2,2C11等[14,15]。在 P450超家族中,
CYP2是最大、最复杂的家族,占肝 CYP总量的
35%,代谢约50%的临床用药[14]。枳蓂子醋酸乙酯
提取物提高氨基比林 N脱甲基酶活性,提示对
CYP2家族有诱导作用。
苯胺羟化酶是CYP2E1的标志酶,CYP2E1不但
参与部分药物的代谢,而且还能催化许多前致癌物和
毒物的活化过程。人和动物的 CYP2E1活性十分近
似,且底物都是相同的[21]。实验结果提示,枳蓂子醋
酸乙酯提取物对 CYP2E1呈显著抑制作用,则降低
CYP2E1介导的前致癌物和毒物的活化。但其并未对
CYP2E1mRNA表达产生明显影响,推测其抑制
CYP2E1活性的机制可能在翻译后水平,该结果和其
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图1 枳蓂子醋酸乙酯提取物对Wistar大鼠肝组织内细
胞色素P450基因(CytochromeP450,CYP)表达的影响
A,B,C,D,E分别表示CYC,CYP1A1,CYP2C11,CYP2E1,
CYP3A1的RTPCR结果;1.空白组;2.ESH低剂量组;
3.ESH中剂量组;4.ESH高剂量组
他研究一致,认为 CYP2E1的表达水平和酶活力水
平存在一定的差异,两者变化并不平行[16]。
CYP3A是参与口服药物首过效应的主要酶系,
也是造成药物相互作用的重要原因。在成人肝脏中
CYP3A3,CYP3A4是CYP3A亚族最主要的亚型,而
在大鼠和小鼠肝脏中 CYP3A亚族最主要的亚型为
CYP3A1,CYP3A2。RTPCR结果表明,枳蓂子醋酸
乙酯提取物对CYP3A1基因具有明显的诱导作用。
本研究表明,枳蓂子醋酸乙酯提取物可诱导氨
  
基比林 N脱甲基酶活性及 CYP1A1,CYP2C11,
CYP3A1mRNA的表达,同时抑制苯胺羟化酶的活
性。提示枳蓂子与其他药物合用时,可能通过诱导
CYP450而影响其他药物代谢。由于药物对肝脏代
谢酶的影响存在种属差异等问题,有关研究还待继
续深入。
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