基于核受体FXR/PXR对CYP450代谢酶和转运蛋白的调控研究栀子保肝利胆作用

Cholestasis results in the intrahepatic retention of cytotoxic bile acids (BA) and it can thus lead to liver injury. The nuclear receptor FXR and PXR are key regulators of BA homeostasis and are promising drug targets for cholestatic liver disease. The hepatic phase I detoxification enzymes, and hepatobiliary transporters related to BA clearance. The target genes with FXR or PXR include CYP7A1, CYP3A4, CYP2B6, NTCP, MRP2, BSEP, and MDR1/3. Gardenia jasminoides Ellis (Zhi-Zi) has been widely used in China to treat liver diseases including acute or chronic hepatitis, cholestasis, and jaundice, etc. The objective of this study was to investigate how the major compounds contained in Zhi-Zi stimulate the expression and function of hepatobiliary transporters and enzymes involved in BA synthesis and detoxification. Furthermore, how the regulations are mediated by FXR or PXR will be further identified. It is therefore expected to reveal the major active component contained in Zhi-Zi and its mechanism for the treatment of cholestasis.

肝脏内胆汁酸代谢失衡是胆汁淤积发生的分子机制，调节胆汁酸代谢是当前治疗胆汁淤积疾病的出发点。核受体—CYP450代谢酶/转运蛋白通路是调控胆汁酸摄取、合成、代谢和排泌的重要通路，法尼醇X受体（FXR）和孕烷X受体（PXR）是调控CYP450代谢酶/转运蛋白的两个主要核受体。栀子在临床上具有确凿的保肝利胆功效，本项目拟围绕参与胆汁酸代谢的CYP450代谢酶/转运蛋白，采用分子生物学技术考察栀子单体成分对（CYP3A4、CYP2B6、CYP7A1）和转运蛋白（NTCP、MRP2、BSEP、MDR1/3）的影响，并考察核受体FXR、PXR对CYP450代谢酶/转运蛋白转录表达的调控作用，阐释栀子在核受体—CYP450代谢酶、转运蛋白网络的作用靶点，说明栀子维持胆汁酸代谢平衡的活性成分及其保肝利胆的分子机制，为栀子的临床应用提供有力依据，为胆汁淤积的防治提供先导化合物。

目前胆汁淤积症的治疗缺乏理想的药物，核受体FXR为胆汁淤积症的治疗靶点，可通过调控转运体和代谢酶维持胆汁酸代谢平衡。中医药对胆汁淤积症治疗优势明显，栀子利胆疗效确切，但其利胆的作用机制尚不明确。本课题提出“栀子通过FXR调控药物代谢酶/转运体，调控胆汁酸合成、代谢和排泌而达到利胆的作用”的研究假说。本项目考察了栀子中主要活性成分对核受体FXR/PXR的调控作用，重点研究了栀子苷对基于核受体调控胆汁酸代谢平衡的机制，取得主要成果包括： .1、比较了栀子中主要活性成分对核受体FXR/PXR的激活作用，结合栀子苷的体内药动学行为，考察到栀子苷对FXR具有较好激活作用。.2、栀子苷对ANIT致急性肝内胆汁淤积大鼠的利胆作用机制研究：发现栀子苷可通过FXR调控胆汁酸摄取、合成、外排等相关转运体和代谢酶的表达，并结合生物体内血浆、肝脏、胆汁、小肠等样本中胆汁酸的变化，从不同角度解释了栀子苷通过调节胆汁酸代谢平衡达到利胆作用。.3、栀子苷对外排转运体BSEP的调控机制研究：BSEP是胆盐肠肝循环的驱动力，栀子苷可显著上调ANIT致小鼠BSEP的表达，其中FXR起到主要调控作用。本项目采用荧光素酶报告基因、基因沉默和ChIP实验验证了栀子苷可激活FXR增加BSEP的表达。在栀子苷作用下，FXR可通过招募共激活因子CARM1和PGC-1α，增强FXR对BSEP的转录调节作用。.4、栀子苷对胆汁酸合成酶CYP7A1的调控机制研究：CYP7A1是体内催化胆固醇合成胆汁酸的关键酶，本项目发现栀子苷可显著下调ANIT致胆汁淤积小鼠CYP7A1表达，可分别通过肝脏FXR/SHP和小肠FXR/FGF15通路调控CYP7A1表达，体现其可同时作用于肝脏、小肠FXR的特色，无组织特异性。.5、栀子苷干预DDC致慢性胆汁淤积小鼠的作用机制研究：栀子苷可通过抑制炎症因子表达、肝细胞和胆管细胞增生、胆管纤维化、调控胆汁酸摄取、合成、外排等相关转运体和代谢酶的表达，改善胆汁组成而达到干预DDC致肝损伤的作用。.本研究从体内外不同层面考察栀子苷对FXR核受体的激活机制，解释了栀子苷调控肝/肠中FXR受体上下游信号通路网络及相关效应分子的变化特征，为栀子胆汁淤积的治疗提供了理论依据。