基于转运蛋白介导的乌头碱在体内的吸收、消除机制研究

Aconitine (AC) is a highly toxic diester -diterpene alkaloid present in plants of the genus Aconitum, some of which have been widely used as excellent medicinal herbs in Oriental Medicine for thousands of years. AC poisoning events frequently occur in East Asia, especially in China and Japan, due to the improper consumption, misusing and suicide and homicide. The intestine plays an important role in the absorption of oral drug and is the first barrier for the drug entering into human body. Meanwhile, the liver and kidney are the important organs for the body to clear the foriegn compound out. Up to now, the in vivo absorption and excretion of aconitine has been examined, but the mechanism involving in the intestinal absorption, hepatic or lenal elimination was still unknown. Accordingly, our present project focuses on the roles of transporters playing during the process of absorption and elimination of aconitine in vivo, which helping to implicate the acontine-containing herb medicine correctly and reduce the transporters-mediated drug-drug interation.

乌头碱（aconitine）是一双酯二萜类生物碱，剧毒。其天然来源于乌头属植物，某些植物有奇妙疗效，自古作为药用，在临床上广泛应用。因用药不当、误服或故意投毒等原因，中毒事件在我国、日本及欧洲等国家地区屡有发生。 药物经口给药后，肠道扮演着非常重要的角色，是药物进入体内的第一道门。同时，肝脏、肾脏是药物自体消除的重要场所。目前，关于乌头碱的体内的吸收、排泄已有研究，但其在肠道吸收、肝脏和（或）肾脏的清除机制仍无报道。 本项目正是针对该研究空白，在前期研究工作的基础上，借助于相应的研究模型，对转运蛋白介导的乌头碱在体内的吸收、消除机制进行全面的研究，以期弄清转运蛋白在其吸收、消除过程中的作用。这对于指导含乌头类生物碱的中药在临床的合理应用、避免转运体相关的药物相互作用以及乌头碱的中毒后的正确救治有着极其重要的意义。

乌头碱（Aconitine，AC）既是乌头属中药材的主要有效成分也是有毒成分，治疗窗窄，中毒事件时有发生。本项目主要阐明乌头碱在体内的ADME特征和毒性机制，共分3部分，1，肠道吸收机制；2，肝脏摄取代谢机制；3，肝脏代谢和毒性机制。结果显示：1，小肠上皮细胞Caco-2模型，揭示了乌头碱的肠道吸收机制。其吸收、外排均有主动机制，外排由肠道外排转运体P-gp等介导。进一步通过在体肠单向肠灌流、体内、计算机对接（Dock）等手段对乌头碱与P-gp的作用进行研究，证实肠道P-gp的外排限制了乌头碱在肠道的吸收。 2，通过大鼠在体原位肝脏单向灌流MID模型考察摄取型转运体OATP对乌头碱的摄取作用，结果显示摄取清除率很低，且抑制剂组与原药组的摄取清除率无显著差异，表明摄取型转运体OATP没有参与乌头碱的摄取。3，长期暴露的三氯生可以通过诱导改变大鼠体内的CYP3A水平，降低了乌头碱的体内暴露。4，利用人正常肝细胞L02，研究乌头碱对CAR等代谢相关基因的调控，以及对内源性化合物代谢平衡的影响，揭示乌头碱的肝脏损伤机制。乌头碱给药后，L02细胞的凋亡增加。L02细胞内一系列药物代谢相关基因的表达都受到影响。首先，CAR与PXR的表达明显降低，并呈现浓度依赖。同时，CYP酶2B5，2A6，2C19，3A4，1A2，,2C9的表达也被抑制，并呈现浓度效应。而CYP酶2E1，2D6的表达被抑制，但对AC的浓度效应不明显。人正常肝细胞代谢组学研究显示细胞内丙酮酸、雌二醇等内源化合物水平发生了较为显著的与AC给药相关的变化。同时，可以看到，雌二醇的变化与细胞内一相代谢酶、二相代谢酶相关。在代谢通路方面，分析可以得到，乌头碱给药后内源性化合物的变化与细胞内的丙酮酸通路，糖酵解-糖异生通路等具有相关性。乌头碱通过改变细胞内源性化合物代谢水平，诱导CAR/PXR介导的代谢酶水平变化等途径，引起细胞损伤，细胞凋亡等。