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Effects of Gynostemma pentaphyllum on the cytochrome P450 and GST, UGT activities in liver of rat

绞股蓝对大鼠肝组织内细胞色素P450和GST、UGT活性的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Mar.2014,34(2):194-197           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.02.013
卓燊,秦海洸,陈君,等.绞股蓝对大鼠肝组织内细胞色素P450和GST、UGT活性的影响[J].广西植物,2014,34(2):194-197
ZhuoS,QinHG,ChenJ,etal.EfectsofGynostemmapentaphyllumonthecytochromeP450andGST,UGTactivitiesinliverofrat[J].Guihaia,2014,
34(2):194-197
绞股蓝对大鼠肝组织内细胞色素P450
和GST、UGT活性的影响
卓 燊1,秦海洸1,陈 君2,杨子明3∗
(1.广西科技大学 医学院,广西 柳州545005;2.湖南中医药大学,长沙410208;3.广西植物
功能物质研究与利用重点实验室,广西植物研究所,广西 桂林541006)
摘 要:SD大鼠自由饮用绞股蓝汁(绞股蓝汁每天新鲜配制,浓度为每100g水2g茶叶,100℃的水温浸泡
30min,取上清液),连续给药60d,取出肝脏,用差速离心法制备肝脏胞浆液及肝脏微粒体,采用双光束紫外
分光光度法测定CYP3A、CYP2E1、NADPHG细胞色素C还原酶、UGT、GST的活性及细胞色素b5的含量,结
果显示绞股蓝可显著升高细胞色素b5的含量,显著诱导CYP3A、UGT、GST、NADPHG细胞色素C还原酶的
活性,但对CYP2E1没有影响.提示绞股蓝与药物合用时,在体内可能会发生代谢性药物相互作用.
关键词:绞股蓝;细胞色素P450;谷胱甘肽GSG转移酶;尿苷二磷酸G葡萄糖醛酸基转移酶;大鼠
中图分类号:R285.5  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)02G0194G04
EffectsofGynostemmapentaphylumon
thecytochromeP450andGST,UGT
activitiesinliverofrat
ZHUOShen1,QINHaiGGuang1,CHENJun2,YANGZiGMing3∗
(1.GuangxiUniversityofScienceandTechnology,Liuzhou545005,China;2.HunanUniversityofChinese
Medicine,Changsha410208,China;3.GuangxiKeyLaboratoryofFunctionalPhytochemicals
ResearchandUtilization,GuangxiInstituteofBotany,Guilin541006,China)
Abstract:TheSDratsweremaintainedonfreshlypreparedaqueousextractofGynostemmapentaphyllum(2%)
whilethecontrolratsweregivendistiledwaterfor60days.Ratliverwastakenandlivermicrosomeandcytochyma
enzymeswasobtainedbydifferentvelocitycentrifugation.ThenthetotalcontentsandactivitiesofCYP450andGST,
UGTofratsdeterminedbydoublewavelengthultravioletspectrophotometry.TheresultsshowedthattheG.penG
taphyllumcouldincreasethecontentofb5;IncreasetheactivityofCYP3A,UGT,GST,NADPHGcytochtomeCreG
ductase;ButhadnoefectonCYP2E1.ThestudyshowedthatcoGadministratedwiththosedrugsmetabolizedbythe
abovemajormetabolizingenzymesinliver,metabolicherbGdtuginteractionswouldhappened.
Keywords:Gynostemmapentaphyllum;CYP450;GST;UGT;rat
  药物代谢酶可分为Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶,可代谢
内源性物质和外源性物质,代谢的内源性物质有白
三烯、前列腺素、胆酸等;代谢的外源性物质有致癌
物、环境污染物、药物、毒物等,负责药物代谢的主要
收稿日期:2013G11G28  修回日期:2014G03G10
基金项目:广西科技攻关项目(桂科攻1140001G36);广西植物功能物质研究与利用重点实验室主任基金(ZRJJ2012G6).
作者简介:卓燊(1975G),女,广西来宾人,硕士研究生,主管中药师,研究方向为中药药效与理论研究,(EGmail)zhuoshen@126.com.
∗通讯作者:杨子明,硕士研究生,助理研究员,研究方向为植物活性物开发与利用研究,(EGmail)yangziming198310@126.com.
是Ⅰ相酶中的细胞色素P450,而Ⅱ相代谢酶可加速
环境污染物、致癌物、毒物等的代谢解毒和排泄
(Yangetal.,2003;薛春苗等,2011).药物相互作
用是药物安全性评价的最基本内容之一,日本、欧美
等国家颁布了相关的法律法规或一些指导原则.药
物相互作用是指两种或两种以上药物在前后或同时
用药时,在代谢环节产生的相互干扰作用,结果使疗
效增强或减弱 (Informa,2008;Wienkers,2005;
Kakudaetal.,2011;Josephson,2010;Ahmietal.,
2010).中药成分复杂,但大多有效成分仍要通过药
物代谢酶进行代谢分解,这必然会对药物代谢酶产
生诱导或抑制作用,影响药物代谢酶的活性,从而影
响其他药物的代谢,也会对药物的有效性及安全性
产生影响.
绞股蓝(Gynostemmapentaphyllum)又名七叶
胆、小苦药等,是葫芦科绞股蓝属植物,主要分布于
中国、日本、朝鲜等国,为我国常用中药.始载于明
代的«救荒本草»作野菜使用,«本草纲目»中开始将
其以乌蔹莓之名入药.绞股蓝以全草药食兼用,味
苦、性寒,具有清热解毒、补气、止咳、祛痰之功效(杜
小燕等,2009).现代药理学研究表明,绞股蓝具有
抗肿瘤(杜小燕等,2009)、抗氧化(陈桂林等,2012)、
抗衰老(姚丹丹等,2007)、降血脂(陈桂林等,2012)、
降血糖(魏守蓉等,2005)、抑制肥胖(魏守蓉等,
2005)、提高免疫力(张海燕等,2006)等功能.绞股
蓝作为一种药材或茶饮在我国有着悠久历史,目前
在民间及医院的使用很普遍.因此,研究绞股蓝对
大细胞色素P450和GST、UGT活性的影响,有助
于了解绞股蓝与其它中药或西药合用时可能的药物
性相互作用,提高临床用药的有效性和安全性.
1 材料与方法
1.1药品和试剂
绞股蓝,购自广西龙州县;NADP+、NADPH、
葡萄糖G6G磷酸、葡萄糖G6G磷酸脱氢酶、甘油、还原型
谷胱甘肽、TritonxG100均购置Solarbio公司;细胞
色素C、UDPG葡萄糖醛酸购置SIGMA公司;氨基
比林、2G氨基酚、4G氨基酚购置国药集团化学试剂有
限公司;1G氯G2,4G二硝基苯(CDNB)购置 AMRESG
CO公司;地塞米松(郑州羚锐制药股份有限公司,
批号:1207182);苯巴比妥钠(上海新亚药业有限公
司,批号:12050);BCA蛋白测定试剂盒购置碧云天
生物技术研究所;谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶
(AST)测定试剂盒购置南京建成生物工程研究所;
肌酐(Cr)、尿素(Ur)测定试剂盒购置四川迈克科技
有限责任公司;其它试剂均为国产分析纯.
1.2仪器
MIKRO200高速冷冻离心机(HERAEUS公
司);台式低速离心机(北京京立离心机有限公司);
BeckGCoulter Opima XLG100K 型 超 速 离 心 机
(Beckman公司);酶标仪(德国BioTek公司);TUG
1901紫外可见分光光度计(北京谱析);电子天平
(梅特乐G托利多仪器上海有限公司).
1.3实验动物
SPF级SD雄性大鼠(由广西医科大学实验动
物中心提供,合格证号为SCKX桂2003G0003).
1.4给药方法
将大鼠随机分成四组:蒸馏水组、绞股蓝组、阳
性组(苯巴比妥钠组与地塞米松组),每组8只.绞
股蓝组自由饮用绞股蓝汁(绞股蓝汁每天新鲜配制,
浓度为每100g水2g茶叶,100℃的水温浸泡30
min,取上清液),蒸馏水组自由饮用蒸馏水,连续给
药60d,苯巴比妥钠组和地塞米松组与第57天分别
腹腔注射苯巴比妥钠和地塞米松,剂量为80mg􀅰
kgG1,连续3d.
1.5微粒体和胞浆液的制备
全部大鼠末次给药后,禁食不禁水,24h后从
股动脉取血,分离血清,G20℃保存备用.大鼠处死
后,立即移除肝脏,用冷的0.9%的生理盐水充分灌
流、洗净血液和血迹,使肝脏至白陶土样,用滤纸吸
干,称重,用剪刀将组织剪碎,加入冰冷的(4℃)
0.05mol􀅰LG1Tris至0.15mol􀅰LG1KCl(pH7.4)
缓冲液制成的匀浆液,在4℃2000r􀅰minG1的条件
下离心15min,弃去沉淀;上清液在4℃10000g的
条件下离心20min,弃去沉淀;上清液在4℃100000
g的条件下离心60min,所得沉淀为微粒体,上清液
为胞浆液.
1.6指标的测定
氨基比林GNG脱甲基酶(CYP3A)、苯胺G4G羟化
酶(CYP2E1)、NADPHG细胞色素C还原酶、葡萄糖
醛酸G转移酶、谷胱甘肽GSG转移酶的活性及细胞色
素b5的含量按照药理实验方法学上的方法测定;
ALT、AST、Cr、Ur的测定均按试剂盒上的说明进
行操作.
5912期      卓燊等:绞股蓝对大鼠肝组织内细胞色素P450和GST、UGT活性的影响
1.7统计学方法
采用SPSS13.0统计软件进行数据统计分析,
实验数据均以x-±s表示,两个独立样本均数比较
采用t检验,多个样本之间的两两比较采用单因素
方差分析,P<0.05为具有统计学意义.
2 结果与分析
2.1绞股蓝对大鼠肝、肾功能的影响
从表1可以看出,连续给药60d后,绞股蓝组与
蒸馏水组比较其ALT、AST、Cr、Ur没有显著性差异.
表1 绞股蓝对大鼠血清ALT、AST、Cr、Ur的影响
Table1 EfectsofGynostemmapentaphyllumonthe
ALT,AST,Cr,Uractivitiesinserumofrat(x-±s,n=8)
组别 Group
谷丙
转氨酶
ALT
(U􀅰LG1)
谷草
转氨酶
AST
(U􀅰LG1)
肌酐
Cr
(μmol􀅰
LG1)
尿素氮
Ur
(mmol􀅰
LG1)
蒸馏水 Water 6.64±
1.49
19.52±
2.54
117.23±
16.47
7.71±
1.3
绞股蓝
G.pentaphyllum
7.02±
0.98
18.18±
2.45
121.17±
17.45
7.42±
0.67
苯巴比妥钠
Phenobarbitalsodium
6.13±
0.88
17.42±
3.15
102.27±
22.65
7.55±
0.79
地塞米松
Dexamethasone
5.88±
1.78
16.35±
5.41
105.21±
13.13
7.69±
1.02
 注:与蒸馏水组比较,∗P<0.05,∗∗P<0.01.下同.
 Note:Comparedwithwatergroup,∗P<0.05,∗∗P<0.01.Thesamebelow.
2.2绞股蓝对大鼠肝组织里GST和UGT活性的影响
从表2可以看出,连续给药60d后,绞股蓝组
与蒸馏水组比较能显著性升高GST、UGT活性,P
<0.01;苯巴比妥钠组与蒸馏水组比较能显著性升
高GST、UGT活性,P<0.01;地塞米松组与蒸馏水
组比较能显著性升高UGT活性,P<0.01.
表2 绞股蓝对大鼠肝组织里GST和UGT活性的影响
Table2 EffectsofGynostemmapentaphyllumonthe
GST,UGTactivitiesinliverofrat(x-±s,n=8)
组别 Group
谷胱甘肽转移酶
GST
(U􀅰mgG1)
尿苷二磷酸G
葡萄糖醛酸基
转移酶 UGT
(nmol􀅰minG1􀅰mgG1)
蒸馏水 Water 532.33±145.61 0.20±0.07
绞股蓝
G.pentaphyllum
804.45±137.59∗∗ 0.42±0.09∗∗
苯巴比妥钠
Phenobarbitalsodium
1021.21±88.78∗∗ 0.41±0.13∗∗
地塞米松
Dexamethasone
- 0.32±0.05∗∗
2.3绞股蓝对大鼠肝组织里CYP3A、CYP2E1、细胞
色素b5、NADPHG细胞色素C还原酶的活性的影响
从表3可以看出,连续给药60d后,绞股蓝组
与蒸馏水组比较能显著性升高CYP3A、NADPHG
细胞色素C还原酶活性,P<0.01,能显著性升高细
胞色素b5的含量,P<0.01;苯巴比妥钠组与蒸馏水
组比较能显著性升高CYP3A活性,P<0.01,能显
著性升高细胞色素b5的含量,P<0.01;地塞米松组
与蒸馏水组比较能显著性升高CYP3A、NADPHG
细胞色素C还原酶的活性,能显著性升高细胞色素
b5的含量,P<0.01.
表3 绞股蓝对大鼠肝组织里CYP450的影响
Table3 EffectsofGynostemmapentaphyllumonthe
cytochromeP450activitiesinliverofrat(x-±s,n=8)
组别 Group
细胞色素
3A
CYP3A
细胞色素
2E1
CYP2E1
细胞色素
b5
CYPb5
PG450
还原酶
NADPHG
cytochtome
Creductase
蒸馏水 Water 0.30±
0.13
0.041±
0.012
0.42±
0.07
1.80±
0.38
绞股蓝
G.Pentaphyllum
1.09±
0.43∗∗
0.054±
0.025
0.79±
0.12∗∗
4.53±
1.05∗∗
苯巴比妥钠
Phenobarbitalsodium
1.46±
0.70∗∗
- 0.58±
0.12∗∗
2.75±
1.53
地塞米松
Dexamethasone
1.50±
0.45∗∗
- 0.70±
0.24∗
4.54±
1.93∗∗
3 结论与讨论
ALT、AST是肝细胞损害的敏感指标,Cr、Ur
是肾功能损害的敏感指标,本实验研究发现大鼠长
期饮用绞股蓝对ALT、AST、Cr、Ur没有影响,说明
长期饮用绞股蓝不会损害肝、肾功能,提示我们在平
时生活中可以放心饮用绞股蓝.
细胞色素b5参与细胞色素P450的电子转移,
参与药物氧化过程.微粒体细胞色素b5的含量在
同一组织里一般为细胞色素P450含量的一半,所
以测定细胞色素b5的含量也可间接的反应机体内
细胞色素P450含量的情况.NADPHG细胞色素C
还原酶在某些药物的代谢中将它从 NADPH 得来
的还原电子传递给细胞色素P450,将氧化型的细胞
色素P450转变为还原型的细胞色素P450,提高细
胞色素P450的还原能力.本实验研究结果发现绞
股蓝能够显著升高细胞色素b5含量,提高 NADG
PHG细胞色素C还原酶的活性,说明绞股蓝可以提
高细胞色素P450的含量和活性.在细胞色素P450
家族的所有基因中CYP3A是最重要的一类,其含
量占CYP450的30%左右,该酶在许多内、外源化
合物的代谢中起着非常重要的作用,参与多种药物
691 广 西 植 物                  34卷
的代谢,据统计市售药品有50%左右通过CYP3A
代谢(Guengerich,2003).我们的研究结果表明绞
股蓝可以显著性诱导CYP3A的活性,提示我们在
绞股蓝与CYP3A代谢的药物合用时,可能会出现
相互作用.CYP2E1在药物和我们经常接触的溶剂
及环境污染物的代谢中起着重要作用,CYP2E1不
仅参与药物代谢,而且还能催化许多前致癌物和前
毒物的活化过程,CYP2E1主要通过催化前致癌物
去烷基、去硝基等反应而使之转化为致癌物,且其活
性不存在明显的个体差异.迄今发现所有CYP2E1
的底物在动物和人中都是相同的,因此研究动物的
CYP2E1活性对人具有重要的参考意义(石杰等,
2008).实验结果发现,绞股蓝对CYP2E1的活性
没有影响,说明绞股蓝没有活化致癌物的作用,提示
人们对绞股蓝可以放心使用.
诱导Ⅱ相代谢酶如 UGT、GST等可加速环境
污染、致癌物、毒物等的代谢解毒和排泄.UGT是
化学物质在人体内进行Ⅱ相生物转化时最重要的一
种微粒体酶,在所有通过Ⅱ相药物代谢酶代谢的药
物中,有约35%是通过UGT代谢的(Kaplanetal.,
2003).GST能催化谷胱甘肽与细胞色素P450催
化形成的产物和体内各种反应形成的亲电子剂结
合;还能催化谷胱甘肽与体内氧化还原产物和体内
代谢形成的氧自由基结合,使其易于从尿液或胆汁
中排泄(杨子明等,2011).绞股蓝可显著诱导
UGT、GST的活性,说明其可加速药物、毒物等排
泄,减少毒性.
苯巴比妥钠是CYP3A、GST、UGT的经典诱导
剂;地塞米松是CYP3A、UGT的经典诱导剂,本实
验研究发现苯巴比妥钠组能显著升高 CYP3A、
GST、UGT 的 活 性;地 塞 米 松 组 能 显 著 升 高
CYP3A、UGT的活性,说明实验结果真实可靠.绞
股蓝可以提高大鼠肝组织内细胞色素b5的含量,诱
导CYP3A、UGT、GST、NADPHG细胞色素C还原
酶的活性,这可能是绞股蓝的作用机制之一.绞股
蓝对主要药物代谢酶有显著诱导作用,提示绞股蓝
与CYP3A、UGT、GST等药物代谢酶代谢的药物合
用时,可能会发生代谢性相互作用.
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