柚皮苷、柚皮素对细胞色素P450代谢酶的调控作用及机制研究

Food and drug interactions can affect drug efficacy and toxicity, and is one of hot topics amongst current nutrition research. A lot of food including grapefruit juice and orange juice contain both naringin and naringenin. Untill now, it is uncertain whether naringin or naringenin interact with drugs through regulating CYP450 enzyme activity. In this project, rat model and a series of in vitro models, including recombinant cytochrome P450 (CYP450) isoenzymes, liver and intestinal microsomes, liver cells and HepaRG cells will be used to evaluate the effects of naringin or naringenin on CYP450 enzyme activity. In order to clarifty the mechanisms of actions, transient cotransfection reporter gene systems using two autofluorescent reporter genes, HepG2 cell model with overexpression or silence of miRNAs, nuclear receptor or miRNA gens knock-out or knock- in animal models will be used to investigate whether the effects of naringin or naringenin on CYP450 activity are related to regulating miRNAs and nuclear receptor pathways. This project will provide scientific proof if naringin or naringenin will interact with drugs and will be of benefit to the reduction of drug-induced damage caused by improper diet.

食品-药品相互作用可影响药物疗效和毒性，是当前营养学研究的热点之一。柚皮苷、柚皮素在葡萄柚汁、橙汁等多种食物中含有，对于其是否会通过影响CYP450酶活性而与药物发生相互作用，至今未有公认的结论。本项目采用人和大鼠基因重组肝微粒体CYP450同工酶、大鼠和人肝微粒体、大鼠和人肠微粒体、大鼠肝细胞、人HepaRG细胞等体外模型和大鼠在体模型，评价柚皮苷、柚皮素在体内外对CYP450酶亚型的调控作用；采用核受体双荧光报告基因、miRNAs基因高表达或沉默的HepG2细胞等体外模型和人源化核受体基因、miRNAs基因敲入或敲除的小鼠体内模型，考察柚皮苷、柚皮素对CYP450酶亚型的调控作用与核受体、miRNAs调控的关系，最终阐明其调控CYP450酶的机制。该项目为阐明柚皮苷、柚皮素是否与药物发生相互作用这一重要问题提供系统的科学依据，对减少由于饮食不当而引起药源性损害具有重要意义。

饮食是人类生活中最重要的一环, 药物是人类抵御疾病的重要武器之一，食物和药物分别是营养学和医药学的重点研究对象。食品-药品相互作用是当药物与食物同时使用时，食物可改变药物的吸收和代谢，从而影响药物的疗效和毒性。细胞色素P450酶(CYP450)是机体重要的Ⅰ相代谢酶系统，可催化大多数临床药物代谢，食物中的化学成分可能通过对CYP450酶家族功能和表达的影响而产生对药物疗效和毒性的改变。.柚皮苷是柑橘属植物及葡萄柚汁、橙汁等多种饮料产品中的黄酮类化合物；柚皮苷进入体内后，大部分在肠道菌群作用下转变为柚皮素被吸收入血；柚皮素也少量存在于多种植物中。近三十年来，有研究者针对柚皮苷、柚皮素是否会影响CYP450的活性开展了研究。但至今未有公认、统一的结论。那么，在服用药物的时候，能否同时食用含柚皮苷或柚皮素的食物呢？该问题的阐明对减少由于饮食不当而引起的药源性损害具有十分重要的意义。.本课题的研究结果表明，柚皮苷和柚皮素对CYP450亚型酶的影响与酶的来源及体外不同系统有关，如在体外孵育系统中，柚皮苷和柚皮素对重组CYP450亚型酶CYP1A2、CYP3A4、CYP3A5、CYP2C19具有一定抑制作用，对大鼠肝微粒体CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19和CYP3A4具有一定的抑制作用，但只对人肝微粒体中的CYP2C9和CYP2C8和人小肠微粒体中CYP2C9有弱的抑制作用；此外，柚皮素能促进CYP2B6、CYP2E1、CYP3A4的mRNA在HepaRG中的表达增加，但是使其蛋白表达减少，其机制与柚皮素促进has-miR-132-5p、has-miR-378c、has-miR-10a-3p、has-miR-155-5p、has-miR-627-3p和has-miR-628-3p的表达来靶向抑制CYP2B6、CYP2E1、CYP3A4的蛋白翻译有关。而在整体动物实验中，柚皮苷口服单次给药或给药7天，对大鼠肝脏CYP2D2、CYP3A1/2、CYP2C6、CYP2C11和CYP2E1的代谢能力均无明显影响。.本课题阐明了柚皮苷、柚皮素对CYP450酶亚型活性和表达的影响以及调控的作用机制，为回答含柚皮苷或柚皮素的食物与药物