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014,017,02g·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(P450)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RTPCR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(P450)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315%;可增加氨基比林N脱甲基酶(ADM)活性,可达424%;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]10015302(2007)18191704
[收稿日期] 20061212
[基金项目] 湖北省科技攻关项目(2002AA301C61)
[通讯作者] 张洪,Tel:(027)62358378,Email: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 TIMP1与
MMP13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)20030005。
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(βNicotinamideadenine
dinucleotidephosphatereducedform),NADP(βnico
tinamideadeninedinucleotidephosphate)红霉素(e
rythromycin)均为 Sigma产品;TRIzol(Introgen公
司),MmLV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(BioRad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25kg,加入8倍量的
75%的乙醇,回流提取3次,每次15h。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35%)。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305%。实验
时用01%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14g生药,
每毫升17g生药和每毫升20g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(01% CMCNa);低剂量组(生药
14g·mL-1),中剂量组(生药17g·mL-1),高剂
量组(生药20g·mL-1),每组各 7只,01mL·
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025mol·
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(P450)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 RTPCR ①RNA提取:以 TRIzol提取肝组织
细胞总 RNA,纯度 A260/A280在16~18,调整 RNA
为04μg·μL-1;②cDNA合成:反应体系1包括:
RNA2μL,OligodT1815μL,总反应体积为35μL,
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)15μL,MMLV1μL,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15%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′CTGGTTCTGGATACCCAGCTG3′ 331 62 30
5′CCTAGGGTTGGTTACCAGG3′
CYP2C11 5′CTGCTGCTGCTGAAACACGTG3′ 248 59 28
5′GGATGACAGCGATACTATCAC3′
CYP2E1 5′CTCCTCGTCATATCCATCTG3′ 473 59 28
5′GCAGCCAATCAGAAATGTGG3′
CYP3A1 5′ATCCGATATGGAGATCAC3′ 579 52 28
5′GAAGAAGTCCTTGTCTGC3′
CYC 5′CTTCGACATCACGGCTGATGG3′ 265 58 28
5′CAGGACCTGTATGCTTCAGG3′
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(P450)还原酶的活性的影响 大鼠分别
灌服给予相当于生药量014,017,2g·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(P450)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(P450)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
NADPHCytC
/nmol·mg-1
空白 - 0544±0088 21117±3310
ESH 014 0464±0070 15448±4237
017 0512±0086 17258±4224
2 0508±0053 15351±5319
表现明显的诱导作用,诱导率高达 424%,对苯胺
(CYP2E1)的代谢表现明显的抑制作用,最高抑制率达
315%,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
RTPCR分析 利用RTPCR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 - 3060±0584 - 2813±0270 3473±0481 -
ESH 014 2569±0467 - 3022±0485 3941±0928 -
017 3889±05911) 271 3332±0335 2493±02491) 282
2 4357±06641) 424 2948±0290 2379±08241) 315
注:与空白组比较1)P<001
枳蓂子醋酸乙酯提取物低剂量组可以使
CYP1A1/CYC明显增加(P<005);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<
005);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<005或 P<001)。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 - 0 061±012 129±020 103±018
ESH 014 025±0201) 073±013 137±053 137±056
017 038±0192) 086±0172) 149±042 138±053
2 052±0202) 080±0151) 160±044 161±0422)
注:与空白组比较1)P<005,2)P<001
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25%,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(CytochromeP450,CYP)表达的影响
A,B,C,D,E分别表示CYC,CYP1A1,CYP2C11,CYP2E1,
CYP3A1的RTPCR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。RTPCR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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