高原自然低氧環(huán)境中急慢性缺氧對大鼠CYP1A2的活性、蛋白的影響研究

魏立曉

關(guān)鍵詞：高原;低氧環(huán)境;急慢性缺氧;CYPIA2

【中圖分類號】 R852.11 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A ? ? ? 【文章編號】2107-2306（2021）02--02

低氧、低氣壓、干燥、寒冷和強輻射是高原地區(qū)的典型特征，因特殊的自然低氧環(huán)境將會對機體的內(nèi)分泌、血液以及循環(huán)系統(tǒng)造成不同程度的影響[1]。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，在快速進(jìn)入到高海拔地區(qū)時，將會引起機體內(nèi)部組織細(xì)胞和系統(tǒng)功能的紊亂，造成細(xì)胞代謝功能受到障礙等等[2]。而對于患者來說，生理上的變化將會導(dǎo)致藥物在機體內(nèi)從吸收到排泄都會受到不同程度的影響，從而造成藥物的清除率、峰濃度等相關(guān)的藥代動力學(xué)參數(shù)發(fā)生一定的改變，進(jìn)而影響到藥物治療的根本療效。鑒于此在文章的研究中以CYPIA2為研究對象，分析其在高原自然低氧環(huán)境中急慢性缺氧的酶活性和蛋白表達(dá)水平的改變，從而為高原低氧地區(qū)用藥的安全性和有效性提供一定的參考，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取某醫(yī)學(xué)院實驗動物中心的大鼠30只，雌雄參半，并將其分為三組，其中平原對照組10只（雌雄各半），高度海拔急性缺氧組10只（雌雄各半），高度海拔慢性缺氧組10只（雌雄各半）。

1.2方法

活性評價實驗：每一組按照25mg.kg-1將咖啡因給大鼠灌胃給藥。在給藥一定的時間之后，采集大鼠的尿液或血液，一般是5個小時之后，在采集尿液之后加入維生素C，冷藏待測。

活動評價：通過EP-HPLC法，測定CYPIA2探針?biāo)幬锏拇x產(chǎn)物1-甲基尿酸、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸、1-甲基黃嘌呤和1，7-二甲基尿酸的尿液濃度，通過1-甲基尿酸、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸、1-甲基黃嘌呤和1，7-二甲基尿酸的比值來計算評價CYPIA2的酶活性。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)以x±s表示，采用單因素方差分析（ANOVA），P=0.05為顯著性檢驗水準(zhǔn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1活性測定方法學(xué)考察

2.1.1專屬性

咖啡因的代謝產(chǎn)物1-甲基尿酸（1U）、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸（AFMU）、1-甲基黃嘌呤（1X）和1，7-二甲基尿酸（17U）的保留時間如表1所示。

3討論

在藥物的代謝解毒和活化中藥物代謝酶起著非常關(guān)鍵的作用，其CYP450酶誘導(dǎo)或抑制作用也能夠直接影響到藥物的療效和毒性，其中90%以上的藥物受到CYP1A2、CYP2C11、CYP2D6等代謝的影響，其中CYP1A2是人體中最為關(guān)鍵的藥物代謝酶，代謝50%以上的藥物[3]。鑒于此本次實驗將CYP1A2酶作為研究對象，以大鼠為實驗動物，注入咖啡因，并通過RP-HPLC法對大鼠肝微粒體內(nèi)藥物原型和代謝產(chǎn)物的濃度進(jìn)行測定，從而對CYP1A2酶的活性進(jìn)行評價。堿性環(huán)境會對咖啡因的代謝產(chǎn)物造成一定的影響，因此在采集樣本后加入維生素C，使其呈現(xiàn)出酸性，進(jìn)而確定了測定結(jié)果的穩(wěn)定[4]。

根據(jù)相關(guān)的臨床研究結(jié)果顯示，在家兔的實驗中發(fā)現(xiàn)CYP450的酶活性和表達(dá)在急性缺氧的環(huán)境下呈現(xiàn)明顯的變化，CYP1A2因急性缺氧導(dǎo)致蛋白表達(dá)水平降低。另外還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在急性缺氧8個小時之內(nèi)，家兔體內(nèi)的CYP450酶含量盡管有所降低，但是活性并未呈現(xiàn)出較為顯著的改變，但是在24個小時之后，CYP450酶含量和活性均顯著降低，從而有效的證實了CYP450酶活性和蛋白表達(dá)水平與機體缺氧的時間存在著直接的關(guān)系[5]。還有的學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，CYP1A2的酶活性在急性進(jìn)入到4500m高原后并不會呈現(xiàn)出明顯的改變，并在返回平原后活性得到明顯的提升，研究表明同一種酶在人體和動物之間存在較大的差異[6]。本次的研究結(jié)果顯示，在高原海拔急慢性缺氧的條件下，大鼠體內(nèi)的CYP1A2活性呈現(xiàn)出顯著的變化，其根本原因在于缺氧環(huán)境中，CYP1A2的表達(dá)減少，與上述結(jié)果一致。

根據(jù)早期的相關(guān)研究結(jié)果顯示，低氧環(huán)境下造成藥物消除率減慢的關(guān)鍵原因在于肝血流量的逐漸減少，從而對藥物的肝臟傳遞過程造成了一定的阻礙，導(dǎo)致藥物的消除率變慢[7]。但是在后期的實驗研究中發(fā)現(xiàn)在急慢性缺氧的條件下，家犬體內(nèi)肝腎血流量并無明顯的變化，但是利多卡因代謝產(chǎn)物的清除率卻顯著降低，充分的表明了藥物清除率等相關(guān)參數(shù)的變化與肝腎血流量并無明顯的關(guān)系。此外還有相關(guān)的學(xué)者對家兔體內(nèi)炎癥細(xì)胞因素進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)白介素6能夠顯著降低CYP450的酶活性，并且干擾素г和腫瘤壞死因子也存在類似的作用。還有相關(guān)的研究表明低氧能夠促進(jìn)相關(guān)細(xì)胞因素的釋放，激活蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而對CYP450酶活性和蛋白表達(dá)起到一定的調(diào)節(jié)作用。研究還表明了細(xì)胞因子對CYP1A2酶能夠起到一定的調(diào)節(jié)作用[8]。經(jīng)本次研究結(jié)果顯示，在高原自然低氧環(huán)境中急慢性缺氧將會導(dǎo)致CYP1A2的酶活性和蛋白表達(dá)呈現(xiàn)出顯著的變化，是否與不同的信號通路存在必然的聯(lián)系，還需要進(jìn)一步的研究和證實。

總結(jié)：

綜上所述，在高原自然低氧環(huán)境下，高原急慢性缺氧將會導(dǎo)致大鼠CYP1A2酶活性和蛋白表達(dá)水平顯著降低。

參考文獻(xiàn)：

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基金項目：甘肅省人民醫(yī)院院內(nèi)科研基金（20GSSY4-28）