人参对CYP1A1诱导的分子机制研究

人参首见于《神农本草经》，被列为上品,现代药理学及临床流行病学调查发现，人参对多种肿瘤具有非器官特异性的预防作用，在降低肿瘤发生率、治疗及预防肿瘤复发方面具有重要作用。通过研究人参及其皂苷成分在AhR受体介导的CYP1A1转录活化途径的作用，探索人参对药物代谢酶CYP1A1的作用，深入了解人参皂苷成分对AhR的激活方式及进一步对前致癌物如TCDD等通过CYP1A1代谢代谢活化产生高活性的中间体的致癌作用的影响，明确人参或其皂苷成分以AhR～CYP1A1作为药物作用靶点抑制肿瘤发生的机制，从药物代谢酶及其相关核受体的层面阐明人参对多种肿瘤具有非器官特异性的预防作用的机制，为中药或天然产物防治肿瘤提供新的线索。

本课题通过研究人参及其皂苷成分在AhR受体介导的CYP1A1转录活化途径的作用，探索人参对药物代谢酶CYP1A1的影响，明确人参皂苷Rg1对HepG2细胞CYP1A1 mRNA、蛋白和酶活性的作用。在上述结果基础上，进一步研究其与AhR配体，典型AhR完全激动剂，TCDD合用时，能否通过竞争性结合AhR，从而在mRNA、蛋白、酶活性三个水平上消弱TCDD对CYP1A1的诱导，并进一步通过动物实验验证人参皂苷成分是否对TCDD所致的肝脏毒性具有逆转作用。采用人参皂苷Rg1单独处理HepG2细胞模型，利用RT-PCR和Western- blot等方法检测不同药物处理后HepG2细胞中CYP1A1、AhR的mRNA和蛋白质表达水平，同时采用EROD法测定不同处理组细胞CYP1A1酶活性。采用ICR小鼠模型，人参水提液 预防给药14d，一次性给予TCDD ，继续给药28天，观察TCDD单独处理组与人参水煎液和TCDD共处理组之间的肝脏病理学、血清转氨酶和小鼠AhR及其调控相关靶基因的表达变化。结果显示人参皂苷Rg1能够诱导CYP1A1基因、使其蛋白表达上调和酶活性水平上升，表明人参及其皂苷成分对靶基因CYP1A1确有诱导作用。人参皂苷Rg1与TCDD共同作用对CYP1A1 在mRNA和蛋白质表达水平均较TCDD单独处理组明显降低；同时CYP1A1酶活性也较单独TCDD处理组明显降低。整体动物实验的结果显示，人参水提液各剂量组能有效逆转TCDD所致肝损伤导致的小鼠外周血ALT及AST的升高，组织学检查发现，ICR小鼠在给予人参水提液后，肝细胞的坏死程度得到明显改善，人参水提液对TCDD所致小鼠肝损伤的保护作用可能与其皂苷成分削弱TCDD对AhR及其调控基因的诱导有关。综上人参皂苷Rg1对CYP1A1酶活性具有诱导作用，其与TCDD共同处理时，对TCDD致HepG2细胞CYP1A1诱导在mRNA、蛋白表达及酶活性三个层面均具有削弱作用。人参皂苷成分可能作为AhR的部分激动剂竞争性抑制CYP1A1功能，从而减少TCDD在机体内的代谢活化，这提示着人参皂苷成分可能存在对前致癌物TCDD诱导的AhR转录活化具有抑制作用的分子机制。本课题从AhR~CYP1A1作为药物作用靶点的角度揭示人参及其皂苷成分化学预防作用的机制，为中药或天然产物化学预防提供新的线索。