基于“药-酶”相互作用的羟基红花黄色素A体内代谢及作用机制研究

Hydroxysafflor yellow A (HSYA) is the main active component of tradition Chinese herb medicine safflower, which was clinically used to activating blood and resolving stasis. However, both the efficacy and the action of a certain herbal component could be severely influenced in vivo, as it would undergo extensive drug metabolism, and meanwhile affect the activity of the metabolic enzymes. In this respect, we will focus on the “drug-enzyme” interactions, and perform a systematic study on the metabolism and mechanism of HSYA. Firstly, the blood stasis model of rats would be established, to investigate and compare the metabolism of HSYA in both normal and blood stasis rats. In order to determine the isoforms of the metabolic enzymes which involved in HSYA metabolism, and their corresponding metabolic pathways and metabolites, both the methods of recombinase incubation and the directional inhibition of certain isoforms of metabolic enzymes were employed. Finally, form the aspects of pharmacokinetic characteristics of the specific substrate of the metabolic enzymes, expression of both proteins and genes of the metabolic enzymes, and the interactions between ligand and the protein targets, the effect of blood stasis to rat metabolic enzymes would be investigated, and the induction/inhibition of HSYA to the different isoforms of metabolic enzymes would be evaluated comprehensively. The study of this program would describe the interactions between HSYA and the metabolic enzymes systematically, revealing the metabolism and mechanism of HSYA, and providing scientific evidences to its clinical use. In the same time, the research could also offer quotable ways and methods when studying the “drug-enzyme” interactions of other herbal components or systems.

羟基红花黄色素A（HSYA）是活血化瘀中药红花的主要活性物质。由于药物会经代谢酶代谢，同时也会影响代谢酶的活性，从而制约其效应的发挥和作用机制的表现。为此，本项目将着眼于“药-酶”相互作用，对HSYA的体内代谢及作用机制进行研究，拟开展工作如下：（1）建立大鼠的血瘀模型，探究HSYA的体内代谢情况，比较其在正常和模型大鼠中的代谢差异；（2）基于重组酶和代谢酶定向抑制的方法，确定参与HSYA代谢的代谢酶亚型，并对其介导的代谢途径及代谢产物进行研究；（3）从底物代谢特征，蛋白、基因表达和配体-受体相互作用等方面，考察血瘀对大鼠代谢酶不同亚型活性的影响，并综合评价HSYA对代谢酶不同亚型的诱导/抑制作用。项目研究将系统阐述HSYA和代谢酶的相互作用，从而揭示HSYA的体内代谢及作用机制，为其临床应用提供科学依据；同时也为其它中药成分或体系的“药-酶”相互作用研究提供了可借鉴的思路与方法。

羟基红花黄色素A是活血化瘀中药红花的主要活性物质。由于药物会经代谢酶代谢，同时也会影响代谢酶的活性，从而制约其效应的发挥和作用机制的表现。为此，本项目着眼于“药-酶”相互作用，对羟基红花黄色素A的体内代谢及作用机制进行研究。. 项目主要从羟基红花黄色素A的体内外代谢及其对CYP酶主要亚型活性的影响这两方面进行了研究。具体包括羟基红花黄色素A灌胃给药后在正常及血瘀模型大鼠体内的代谢及比较研究、在大鼠肝微粒体/肝S9体系中的代谢研究、静注给药后在大鼠体内的代谢研究、在肠道菌标准菌株和人肠道菌群中的代谢研究等内容；通过底物浓度考察、反应时间考察和特异性抑制剂验证等三方面，建立了基于CYP酶的体外混合探针共温孵代谢研究模型，评价了羟基红花黄色素A对CYP酶主要亚型的体外抑制效应。. 羟基红花黄色素A灌胃给药后，在大鼠体内共鉴定出8个代谢产物，主要涉及羟基化、羟基化+甲基化，乙酰化以及葡萄糖醛酸化等代谢反应。在正常大鼠和血瘀模型大鼠体内，代谢产物的数量和分布均有明显的差异。静注给药后，共鉴定出10个代谢产物，其代谢途径涉及脱水、脱糖、葡萄糖醛酸化、氧化、甲基化等，且部分代谢产物经历了不止1步的代谢途径。在大鼠肝微粒体/肝S9温孵及部分肠道菌标准菌株共孵育条件下，羟基红花黄色素A均未能发生代谢。来源于部分个体的肠道菌群样品能代谢羟基红花黄色素A，生成1个氧化脱氢的代谢产物。CYP酶各亚型底物的Km值和特征抑制剂的IC50值均证明所建立的体外混合探针共温孵代谢研究模型符合要求。在2μM~500μM的浓度范围内，羟基红花黄色素A 对CYP 酶各不同亚型的活性均无明显的抑制作用，表明其在临床用药时，不易因代谢酶的抑制而产生药物之间的相互作用，或诱发联用药物的毒性反应。. 相关研究结果能为羟基红花黄色素A的临床应用提供进一步的科学依据。同时，项目研究过程中的相关思路和方法也具有一定的普适性，可以为其它中药成分或体系的“药-酶”相互作用研究提供借鉴和参考。