華碧春,黃智鋒,劉嬌,程心玲,陳小峰,王英豪,卓實(shí)
·藥理毒理·
黃藥子及配伍甘草對大鼠肝臟CYP450基因表達(dá)的影響
華碧春1,黃智鋒1,劉嬌1,程心玲2,陳小峰3,王英豪1,卓實(shí)2
目的:考察甘草對黃藥子引起的肝損傷的CYP450酶基因表達(dá)的影響。方法:采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RTPCR)技術(shù)檢測大鼠肝臟CYP1A2、CYP2C19的mRNA的表達(dá)。結(jié)果:在mRNA水平上,28天、35天黃藥子組均顯著誘導(dǎo)CYP1A2的基因表達(dá),配伍甘草后表達(dá)降低,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。甘草組可微弱下調(diào)CYP2C19的表達(dá),但與配伍組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:甘草通過抑制CYP1A2的mRNA表達(dá),對黃藥子致肝損傷具有一定保護(hù)作用。
黃藥子;甘草;CYP450;基因表達(dá);配伍減毒
中藥致肝損害已成為我國中藥安全性評價(jià)面臨的重要問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界范圍內(nèi)有包括草藥和非法藥物在內(nèi)的大于1100種的藥物可引起肝損害[1],國內(nèi)已報(bào)道有100 多種中草藥和30 多種中成藥可引起肝損害[2]。肝臟是大部分藥物轉(zhuǎn)化代謝的場所,有研究表明藥物性肝損害的發(fā)生與肝組織內(nèi)細(xì)胞色素P450的高表達(dá)密不可分[3]。本實(shí)驗(yàn)以前期實(shí)驗(yàn)[4~6]為基礎(chǔ),通過大鼠肝臟CYP450基因mRNA表達(dá)的影響來探究黃藥子甘草1∶2配伍組減輕黃藥子致大鼠肝損傷時(shí)間蓄積性的實(shí)驗(yàn)機(jī)制。
1.1 藥品與試劑
黃藥子飲片,產(chǎn)地四川,批號120724,購自福建回春醫(yī)藥連鎖有限公司,經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥鑒定教研室盧偉教授鑒定為薯蕷科植物黃獨(dú)Dioscorea bulbifera L.的塊莖。甘草飲片,產(chǎn)地甘肅,批號12030506,購自福建回春醫(yī)藥連鎖有限公司,經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥鑒定教研室盧偉教授鑒定為豆科植物脹果甘草Glycyrrhiza infata Bat.的干燥根和根莖。
Trizol(Lot:15596-026,Invitrogen),RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit (RT-PCR,Lot: 00102205,F(xiàn)ermentas),DreamTaq? Green PCR Master Mix (Lot: 00124582,F(xiàn)ermentas) ,50bp DNAmarker(Lot:1304G15,上海捷瑞生物工程有限公司) CYP1A2、CYP2C19、β-actin引物均由上海捷瑞生物工程有限公司合成。異丙醇、氯仿、無水乙醇等均為國產(chǎn)分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
雄性SD大鼠,SPF級,購于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,許可證號:SCXK(滬)2012-0002。
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
核酸蛋白測定儀(德國Eppendorf)、PCR擴(kuò)增儀(S1000TM Thermal Cycler 美國BIO-RAD)、冷凍臺式高速離心機(jī)(德國Eppendorf)、電泳儀(美國BIO-RAD)、全自動(dòng)凝膠成像系統(tǒng)(Gel DocTM XR+ Imaging System美國BIO-RAD)。
2.1 藥液制備
黃藥子飲片烘干,粉碎,8倍量水浸泡60 min,煎煮60 min;2次煎煮5倍量水煎煮30 min,合并2次藥液;過濾,經(jīng)3000 r.min-1離心 10 min,除去藥渣,再次濃縮至1 g.mL-1(以黃藥子生藥量計(jì),下同)。黃藥子甘草1∶2配伍組(后文簡稱“配伍組”)合煎液同法煎煮制備,濃縮至1 g.mL-1。
2.2 動(dòng)物分組及給藥
雄性SD大鼠,體重200±20 g,隨機(jī)分為6組,按給藥劑量: 9 g.kg-1(黃藥子組)、9 g.kg-1(配伍組,黃藥子生藥量)和空白對照組(等體積蒸餾水)。分別于灌胃28天和35天處死,迅速取出肝臟,置液氮中保存。
2.3 CYP1A2、CYP2C19 mRNA表達(dá)
應(yīng)用Invitrogen公司的TRIzol?試劑、氯仿及異丙醇試劑提取大鼠肝臟組織中的總RNA,測得A260/ A280比值1.8~2.0,所提總RNA可用。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)以Fermentas公司的RT-PCR試劑盒說明書操作,逆轉(zhuǎn)錄條件為42℃ 60 min、70℃ 5 min,合成第一條cDNA鏈。PCR反應(yīng)以逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物1.0 μL為模板,加入上下游引物各0.8 μL,Green PCR Master Mix 10 μL,Rnase-free H2O 7.4 μL,使反應(yīng)終體積為20 μL。PCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性3 min;循環(huán)時(shí)95℃ 30 s,CYP1A2、β-actin 53℃退火30 s、CYP2C19 47℃退火30 s,72℃延伸30 s;擴(kuò)增的循環(huán)數(shù)分別為35、35、32;最后72℃延伸10 min,4℃保存。PCR產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳并與DNA標(biāo)準(zhǔn)分子量比較鑒定后,在數(shù)字成像儀拍照、分析。特異性引物序列見表1。
表1 CYP 1A2、CYP2C19、β-actin基因引物序列信息
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
由表2、圖3可見:與空白組比較,28天、35天黃藥子組均上調(diào)了CYP1A2的mRNA的表達(dá)(P<0.05或P<0.01),且35天組較28天組誘導(dǎo)作用更顯著(P<0.01);與黃藥子組比較,28天、35天配伍組抑制了CYP1A2的mRNA的表達(dá)(P<0.05或P<0.01),具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;28天、35天黃藥子組、配伍組上調(diào)了CYP 2C19 的mRNA的表達(dá),但表達(dá)無明顯差異,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表2 黃藥子及配伍甘草對大鼠肝臟CYP450亞型mRNA表達(dá)水平的影響()
表2 黃藥子及配伍甘草對大鼠肝臟CYP450亞型mRNA表達(dá)水平的影響()
注:與對應(yīng)天數(shù)空白組比較 a P<0.05,c P<0.01,e P>0.05;與對應(yīng)天數(shù)黃藥子組比較 b P<0.05,d P<0.05,f P>0.05
組別 CYP1A2/β- actin CYP2C19/β- actin 動(dòng)物數(shù)(n)28天黃藥子組 2.415±1.432a 1.358±0.955e 10 28天配伍組 1.053±0.261b 1.099±0.677f 9 28天空白組 1.082±0.175 0.743±0.503 8 35天黃藥子組 2.283±1.032c 1.350±0.420e 10 35天配伍組 1.325±0.561d 1.015±0.358f 9 35天空白組 1.232±0.586 0.985±0.395 8
圖3 不同處理組CYP1A2、CYP2C19 PCR產(chǎn)物凝膠電泳結(jié)果
4.1 中藥配伍理論作為中醫(yī)藥理論的重要組成部分,已有幾千年的應(yīng)用歷史,配伍減毒更是臨床常用的有效手段。配伍后的作用機(jī)制已成為近幾年中藥現(xiàn)代化研究的熱點(diǎn),本研究正是應(yīng)用RT-PCR技術(shù)檢測肝臟CYP450酶mRNA的表達(dá)影響,探討甘草減輕黃藥子肝毒性的作用機(jī)制。
4.2 現(xiàn)代藥理學(xué)認(rèn)為,CYP450 酶的誘導(dǎo)或抑制是藥物相互作用最常見的原因之一。CYP1A2與藥物代謝關(guān)系較為密切,其占肝臟總P450氧化酶含量的13%,僅次于CYP3A和CYP2C家族,參與了黃曲霉毒素B1、多環(huán)芳烴等前致癌物以及咖啡因、非那西丁硝苯地平、丙咪嗪等20 余種藥物的代謝活化過程,其在內(nèi)源性底物和環(huán)境毒素的代謝過程中起到了重要作用;CYP 2C家族占成人肝微粒體CYP450總量的20%左右,能代謝巴比妥類、丙咪嗪、奧美拉唑、華法林等藥物,多數(shù)內(nèi)源性底物、前致癌物、前毒物、臨床大約2%的藥物的代謝及毒性反應(yīng)與CYP2C19相關(guān)。文獻(xiàn)報(bào)道[7],黃藥子的不良反應(yīng)主要是引起肝損害,且其對肝臟的損害屬于對肝細(xì)胞直接毒性作用。因此,通過CYP1A2、CYP2C19的mRNA的表達(dá)研究甘草減輕黃藥子致肝臟毒性損害及臨床合理應(yīng)用黃藥子具有重要意義。
4.3 本研究結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)藥配伍理論,結(jié)合前期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以及文獻(xiàn)資料的報(bào)道,同時(shí)根據(jù)臨床病例長期、大量服用黃藥子及其制劑的特點(diǎn),通過大鼠肝臟CYP1A2、CYP2C19的mRNA表達(dá)的影響探究黃藥子甘草1∶2配伍組減輕黃藥子致大鼠肝損傷時(shí)間蓄積性的實(shí)驗(yàn)機(jī)制。28天、35天黃藥子組均顯著上調(diào)了CYP1A2的mRNA表達(dá),配伍甘草后CYP1A2的mRNA表達(dá)降低。提示甘草可能通過抑制CYP1A2的mRNA表達(dá),對黃藥子致肝損傷有保護(hù)作用。28天、35天黃藥子組對CYP2C19基因表達(dá)有一定誘導(dǎo)作用,然配伍甘草后表達(dá)微弱下降,但與黃藥子組相比,無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異??梢奀YP2C19雖與多數(shù)內(nèi)源性底物、前致癌物、前毒物代謝及毒性反應(yīng)有關(guān),但該基因并不參與黃藥子致肝損傷的調(diào)控;抑或是因?yàn)镃YP2C19存在遺傳多態(tài)性,存在多個(gè)等位基因,黃藥子致肝損傷是否與CYP2C19多態(tài)性等位基因的mRNA表達(dá)有關(guān),還有待進(jìn)一步研究。4.4 CYP450酶作為藥物代謝重要酶系,在中藥配伍增效減毒上起著重要作用。黃藥子苦寒,攻散之性較強(qiáng),治療癌腫、甲狀腺疾患用藥時(shí)間長,易耗正氣;甘草能緩和黃藥子苦寒之性,補(bǔ)脾益氣、保肝利膽、清熱解毒。本實(shí)驗(yàn)從基因水平探討黃藥子肝損傷及配伍甘草減毒的機(jī)制,豐富和發(fā)展了中藥甘緩解毒的藥性理論和相畏、相殺的配伍理論,為臨床合理應(yīng)用黃藥子提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。下階段,我們將繼續(xù)對CYP1A2、CYP2C19酶含量和活性及蛋白表達(dá)的影響深入研究,同時(shí)增加與肝損傷相關(guān)的CYP亞型的實(shí)驗(yàn),以闡明黃藥子致肝損傷的機(jī)制及甘草減輕黃藥子肝毒性的作用機(jī)制。
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(責(zé)任編輯:陳思敏)
Effects of the compatibility of Huangyaozi and Gancao on the CYP450 mRNA expression in rat liver
HUA Bi-chun1, HUANG Zhi-feng1,LIU Jiao1, CHENG Xin-ling2, CHEN Xiao-feng3, WANF Ying-hao1,ZHUO Shi2//(1.School of Pharmacy, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350122; 2.The First Affliated Hospital of Fujian Province, Fuzhou 3500042; 3.The Second People’s Hosptial of Fujian Province, Fuzhou 3350003)
Objective:To study the effects of the compatibility of Huangyaozi and Gancao on the CYP450 mRNA expression in rat livers.Method:The mRNA levers of the expression of the CYP1A2 and CYP2C19 gene of the rat liver were assayed with RT-PCR. Result: The mRNA levels of CYP1A2 were induced signifcantly by group of Huangyaozi after medication for 28 days and 35 days separately and reduced after given the compatibility with Gancao. Conclusion: The mRNA expression of CYP1A2 was inhibited by Gancao to protect liver from injury which caused by Huangyaozi.
Huangyaozi; Gancao; CYP 450; gene expression; decrease toxicity by compatibility
R 285.5
A
1674-926X(2014)04-005-03
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No:81274105)
1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122;2.福建省人民醫(yī)院,福建 福州 350004;3.福建省第二人民醫(yī)院,福建 福州 350003
華碧春(1962- ),女,主要從事中藥學(xué)研究Email:1625399195@qq.com
2013-10-21