肾脏细胞色素P450在药物/化学性肾损伤中的作用及机制

肾脏是药物/化合物代谢及排泄的重要器官。近年来，由药物/化合物引起的肾损伤呈上升趋势，越来越引起人们的重视。细胞色素P450是体内最重要的代谢酶之一，以往多认为药物/化合物通过肝脏细胞色素P450代谢后发挥毒性，如氯仿和对乙酰氨基酚这两种肾毒性物质。本课题组前期在特异性抑制肝脏细胞色素P450的小鼠模型上发现，除肝脏外，肾脏原位细胞色素P450也在氯仿和对乙酰氨基酚的肾毒性中起重要作用。为进一步验证此假设，我们又建立了选择性抑制近端肾小管细胞色素P450的小鼠模型。本研究拟在此模型上利用组织病理和理化方法研究氯仿和对乙酰氨基酚肾毒性的变化；并在体外原代培养的近端肾小管细胞深入研究肾脏细胞色素P450激活氯仿和对乙酰氨基酚发挥肾毒性的机制，从而阐明肾脏细胞色素P450在药物/化学性肾损伤中的作用。本研究的开展有助于进一步明确药物/化学性肾损伤的机制，并为预防和治疗此类疾病提供新的思路。

细胞色素P450是体内最重要的代谢酶之一，以往多认为肝脏细胞色素P450在药物代谢中起主要作用。本课题组前期研究肾脏原位细胞色素P450也在氯仿的肾毒性中起重要作用。NAPDH-细胞色素P450还原酶（CPR）是所有细胞色素P450的氧化还原伴侣，敲除Cpr基因可以抑制所有细胞色素P450活性，是研究细胞色素P450酶整体功能的良好工具。. 因而，本课题组成功建立肾脏近端小管Cpr基因敲除及恢复小鼠模型，加上原有的小鼠，目前共有四个品系小鼠可用于实验。分别为野生小鼠（wild-type, WT）、肾脏近端小管Cpr基因敲除小鼠（proximal tubule-Cpr-null, PT-CN）、全身Cpr基因敲除小鼠（Cpr low, CL）和肾脏近端小管Cpr基因恢复小鼠（extra-proximal tubule-Cpr-low, XPT-CL）。. 我们在已有的四个品系小鼠模型上研究氯仿的急性肾毒性，发现肾脏近端小管Cpr基因敲除可以减轻氯仿造成的肾毒性，表明肾脏近端小管P450酶对氯仿有代谢活化作用。同时敲除肾脏近端小管Cpr基因并不影响体内血液、肝脏及肾脏中的氯仿浓度，这说明肾脏近端小管P450酶对氯仿的代谢主要发生在局部，因此对氯仿在主要脏器的浓度无显著影响。. 同时我们在这组小鼠模型上研究了马兜铃酸I诱导的肾毒性。结果发现敲除肾脏近端小管Cpr不能增强AAI的肾毒性，在整体Cpr敲除基础上恢复肾脏近端小管CPR也不能减轻AAI肾毒性，可见肾脏近端小管细胞色素P450不参与AAI导致的肾毒性。而在整体Cpr敲除小鼠AAI毒性增加，可能还是肝脏细胞色素P450起代谢AAI、减轻其毒性的作用。. 本研究首次成功建立肾脏近端小管Cpr基因敲除及恢复小鼠模型，并在此基础上研究了氯仿和马兜铃酸I的肾毒性变化，有助于进一步阐明了氯仿和马兜铃酸肾毒性机制，证实了肾脏近端小管P450酶在药物肾毒性中的重要作用。本研究建立的基因敲除小鼠模型是研究药物肾毒性机制的良好平台，对于大量经过P450代谢且可能造成肾毒性的药物，均可使用此平台进行相关研究，获得的数据对于理解相关药物的肾毒性机制、如何减轻其肾毒性有重要价值，进而可能在临床上使患者获益。