银杏中银杏酸GA2和GA5在大鼠和人的代谢机理研究

银杏酸为酚酸类毒性物质并具有药理活性但药物代谢性质不明，我们发现，银杏酸GA2对大鼠原代肝细胞、HepG2细胞和MDCK细胞显示了不同程度的毒性，且经过生物转化后，毒性增强。本课题拟在前期工作基础上，以银杏酸中含量最大的GA2和GA5作为研究对象，综合应用细胞、人源化MDR1、BCRP、OATP1B1、OCT1等转基因细胞、人源化重组CYPs、UGTs等药物代谢酶、RNA干扰、人源化重组核受体报告基因、原代肝细胞、微粒体和动物等体内外吸收代谢模型，从蛋白-细胞-生物体等多层次，理解银杏酸GA2和GA5的吸收和代谢机理，深入研究银杏酸GA2和GA5对药物代谢酶的可能调节机制，阐明涉及的主要转运体、主要代谢途径和主要代谢酶、代谢增毒及有毒代谢物的结构；揭示毒性成分代谢动力学规律，明确其组织分布，预测可能的毒性靶器官；为银杏酸的代谢毒理学研究、毒性发生和作用机理研究提供科学根据

银杏主要用于治疗血液循环障碍。银杏酸(GA)广泛存在于银杏中，具有致过敏、遗传毒性。本课题综合应用体内外模型，深入研究GA在大鼠或人的吸收代谢机理，揭示其主要代谢途径和所涉及的主要代谢酶、代谢物结构、代谢动力学规律，明确其组织分布，探索可能的毒性机理。.1．GA的毒性主要是引起细胞坏死:GA对MDCK细胞毒性比MDCK-MDR1细胞的毒性大，给予P-gp抑制剂维拉帕时，其细胞中的积聚量显著增加。DNA琼脂糖凝胶电泳和流式细胞实验表明，GA直接导致细胞坏死，将MDCK细胞阻滞在G1和 G2期，并且还能够降低细胞的线粒体膜电位，从而引起细胞坏死。CYP酶的诱导剂β-萘黄酮和利福平能够降低GA的HepG2细胞和大鼠原代肝细胞的存活率, 抑制剂α-萘黄酮和酮康唑能够增加GA的原代肝细胞存活率。.2．GA是P-gp和BCRP的底物:MDCK-MDR1和LLC-PK1-BCRP模型研究结果表明GA为外排转运体P-gp和BCRP的底物，提示口服生物利用度一般，难以透过血脑屏障。GA对P-gp有抑制作用。.3．GA由CYPs和UGTs介导发生代谢:化学抑制剂实验证明CYP1A和CYP3A、UGT1A7和UGT1A9是介导GA5大鼠肝代谢的主要酶亚型，发生羟基化和葡醛酸反应，发现8个代谢物，其中一个代谢物，在肝细胞、HepG2细胞和血浆中也存在，为GA细胞代谢毒性提供了物质基础。在大鼠胆汁中发现葡萄糖醛酸结合物，说明在体内存在GA的解毒途径或肝肠循环。 通过人肝微粒体中代谢研究发现，GA5与人肝微粒体的亲和力小于大鼠肝微粒体。在人肝微粒体和重组酶中，CYP3A4和2C8是介导GA5代谢的两种CYPs酶亚型,UGT1A6,1A9,2B15是介导GA5葡醛酸结合的主要亚型。GA5对CYP2C9有一定的抑制作用。报告基因法显示，GA对CYP2B6没有诱导作用(<30%利福平诱导能力)，不是NTCP的底物，而是NTCP的潜在抑制剂。.4．GA在大鼠体内的ADME：大鼠口服给药后，GA5吸收较快，生物利用度为19.5%，分布广泛，在肝脏和肾脏中浓度较高，并难以透过血脑屏障，粪便排泄是其主要的排泄途径。以提取物给药后，改变GA5和GA2的药动学参数，再给予P-gp和BCRP抑制剂CsA可以显著提高GA血药浓度。CsA还可通过抑制脑P-gp,增加GA在脑中的分布。