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目的:研究中药活性物质雷公藤内酯醇(triptolide,TP)对肝外组织器官的毒性作用,探讨肝外组织P450酶在雷公滕内酯醇代谢和产生毒性过程中所扮演的角色,为如何评价雷公藤内酯醇的给药风险,如何降低该药的临床毒性提供重要的实验依据。同时,研究欧前胡素、异欧前胡素、延胡索乙素、四氢小檗碱四种化合物对小鼠细胞色素P450主要亚型表达的影响,为雷公藤内酯醇配伍和联合用药达到减毒增效目的提供新的思路和实验依据。 方法:采用肝脏外组织特异性NADPH-细胞色素P450还原酶特异性敲除小鼠(Xh-CL小鼠)解决肝外组织P450酶在雷公藤内酯醇毒性作用问题。Xh-CL小鼠肝脏组织中的P450酶代谢活性正常,肝外组织中P450酶的代谢活性极大降低。首先R-CL纯合子小鼠从丁欣欣教授(美国纽约州卫生部伍兹沃茨研究中心)处引进,将R-CL纯合子小鼠与野生型(C57BL/6)进行杂交,然后进行种群间的杂交得到的R-CL纯合子的小鼠,R-CL杂合子小鼠与另一种转基因小鼠Alb-Cre纯合子小鼠进行杂交,筛选出含有R-CL和Cre基因的小鼠,再用R-CL纯合子小鼠与含有R-CL和Cre基因的小鼠杂交,通过PCR技术筛选出含有R-CL纯合和Cre基因的小鼠。利用WesternBlot技术对符合基因型的小鼠进行蛋白表型鉴定,基因型和蛋白表型符合要求的就是Xh-CL小鼠。将得到的Xh-CL小鼠和野生型(C57BL/6)分别随机分为空白对照组,给药低剂量组(0.1 mg/kg TP)和给药高剂量组(0.2 mg/kg TP)。通过腹腔注射的方式给予中药雷公藤内酯醇(TP),每隔一天给药一次,持续给药4周,随时观察小鼠生存情况。给药结束后,采用心脏取血,用ELISA试剂盒测定各小鼠血清中ALT、AST、BUN以及Cr的含量变化以确定肝脏和肾脏的损伤情况;H&E染色法观察分析肝脏、肾脏、肺、睾丸、脾脏等病理组织切片;对小肠、胃等器官观察是否存在溃疡;对小鼠各脏器称重计算其脏器指数。利用UPLC法测定血清中雷公藤内酯醇浓度,详见本实验室创建方法。探讨比较Xh-CL小鼠和野生型两种小鼠对雷公藤内酯醇的体内代谢情况。此外,为寻找对雷公藤内酯醇减毒增效的新方法,我们从中药联用方面入手,选取香豆素类化合物(欧前胡素和异欧前胡素)和生物碱类化合物(延胡索乙素和四氢小檗碱)几种药物进行研究。选用野生型(C57BL/6)小鼠,将小鼠随机分成空白组、低剂量组(20 mg/kg)、高剂量组(40 mg/kg),灌胃给药15天。利用荧光定量PCR技术从分子水平检测特定mRNA的表达;Western Blot法测定药物对细胞色素P450酶中POR、CYP1A1、CYP1 A2、CYP2A、CYP2B1/2、CYP3A、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E这9种亚型蛋白含量变化;心脏取血,用ELISA试剂盒检测血清中ALT、AST、TBil含量;H&E染色法观察分析肝脏病理切片,分析这些药物是否能与雷公藤内酯醇联用以达到减毒增效的作用。 结果:在Xh-CL转基因小鼠的培育和种群扩大过程中,第一步的小鼠杂交经过鉴定全部为杂合子,之后杂合子再杂交后鉴定出有纯合子小鼠、杂合子和野生型三种小鼠,我们选取纯合子备用,第二步将杂合子与Alb-Cre小鼠杂交鉴定出含有POR和Cre基因的小鼠,第三步用纯合子与第二步得到小鼠杂交鉴定出符合要求的基因型。对符合基因型小鼠进行蛋白表型鉴定时,结果也与理论一致,因此我们判定该小鼠就是目的小鼠,按此方法进行种群扩大。小鼠给药实验中血清指标ALT、AST均上升,且Xh-CL显著增加,BUN、Cr均都显著增加;脏器指数中肝脏、脾脏、睾丸均有显著变化,两种鼠变化差异不明显;病理切片结果显示小鼠肝脏几乎无损伤;肺泡中见有红细胞,表明肺静脉毛细管扩张严重,有出血现象;肾近曲小管上皮细胞出现水肿,少数近曲小管内可见蛋白管型;睾丸中成熟精子减少,各级精母细胞减少,生精小管萎缩;脾脏中可见脾小体萎缩,脾窦扩张出血;切片指标显示Xh-CL小鼠和WT小鼠无显著性差异。药代动力学曲线表明两种小鼠对雷公藤内酯醇的代谢无显著性差异。香豆素类两种物质对肝脏有一定的损伤,但对代谢雷公藤内酯醇毒性的细胞色素P450酶亚型CYP3A没有诱导作用。生物碱中延胡索乙素对肝脏基本没有损伤,对CYP3A表达没有诱导作用;生物碱中四氢小檗碱对肝脏损伤严重,同时可以诱导CYP3A表达显著升高。 结论:长期应用雷公藤内酯醇后,不论本身组织器官中P450酶的作用强弱都会导致对小鼠肾、脾脏和睾丸器官有较强的毒性作用。同时我们认为肝外组织P450酶代谢不是雷公藤内酯醇毒性产生的关键因素。这份研究结果建议针对降低雷公藤内酯醇所产生的毒性主要关注在肝脏中P450酶的活性。欧前胡素和异欧前胡素这两种香豆素类物质不能诱导CYP3A的升高,因此对雷公藤内酯醇的减毒增效没有显著作用;延胡索乙素对CYP3A也没有诱导作用,不适合与雷公藤内酯醇联用。四氢小檗碱对CYP3A有一定诱导作用,但其对小鼠肝脏有毒性,不宜与雷公藤内酯醇联用。