从核受体角度研究药源性胆汁淤积型肝毒性与药源性肝再生的关系

Cholestasis is one of the important causes of drug-induced liver injury (DILI). Because of the lack of effective and accurate high-throughput in vitro screens and in vivo validation method, or biomarkers, it is difficult to predict drug-induced cholestasis before clinical trial. In addition, cholestasis has a worse prognosis than hepatocellular type of DILI. We will choose several drugs causing cholestasis and herbal toxins to investigate the mechanism of drug-induced cholestasis and discover the biomarkers from the perspective of the deposition of bile acid, and the function, transcription and expression of bile acid transporters. Sandwich-cultured hepatocyte model with deuterated bile acid mixture will be employed as a more comprehensive in vitro model to predict the hepatotoxicity. Moreover, liver injury often companies with liver regeneration, therefore, it will provide the scientific theory for the clinical therapy to investigate the nuclear receptor-mediated relationship between cholestasis and liver regeneration for the further discovery of the pathological mechanism of drug-induced cholestasis.

胆汁淤积型肝毒性是药源性肝毒性的重要原因，现今缺少完善的体内外筛选模型和生物标志物来预测这一类型肝毒性的发生，并且这类肝损伤的愈后较肝细胞型肝损伤差，本项目选择了几种导致胆汁淤积型肝损伤的化学药物和植物毒素为模型化合物，针对胆汁酸体内处置、胆汁酸转运体功能和转录水平全面研究药物导致的胆汁淤积型肝损伤的机制及寻找生物标志物，特别是在体外肝细胞三明治模型中拟利用氘代标记的胆汁酸混合物来进行更加全面的体外化合物的毒性筛选。此外，由于肝损伤往往伴有肝再生的发生，以核受体为研究桥梁揭示肝再生在胆汁淤积型肝毒性中的作用，进一步发现药源性胆汁淤积型肝损伤的病理机制，为治疗这一类肝损伤提供理论依据。

药源性肝损伤是当今公共健康和制药业共同关注的焦点。完善的体内外筛选预测模型和敏感生物标志物可以为这一类型肝毒性早期发现提供线索。本项目选择了典型的导致肝损伤的化学药物和植物毒素为模型化合物，针对胆汁酸体内处置、胆汁酸转运体功能和转录水平，研究其与药物或毒物导致的肝损伤的关系及寻找生物标志物，并通过对核受体等通路的研究来进一步发现药物或毒物导致的肝损伤的病理机制，为治疗肝损伤提供理论依据。我们以尼美舒利为模型药物，发现尼美舒利可以直接抑制多种胆汁酸转运体的功能，包括摄取转运体NTCP、OATPs和外排转运体BSEP、MRP2和MRP3，从而明显影响了胆汁酸的肝脏排外并增加了体循环中胆汁酸的水平。对倒千里光碱导致的肝毒性的研究发现，倒千里光碱不是通过直接作用影响胆汁酸相关的转运体，而是通过影响胆汁酸转运体的转录和表达影响胆汁酸在肝脏和体循环中的水平，对机制的研究发现倒千里光碱经过代谢活化引起的氧化应激会激活核受体Nrf2的核转移，从而增加相关靶基因-胆汁酸转运体MRP2、MRP3和MRP4的转录，从机制上一定程度解释了胆汁酸改变的深层原因。这些研究发现确立了肝细胞三明治模型在早期药物研发中预测药物直接作用于胆汁酸转运体而导致胆汁淤积型肝损伤的作用，揭示了导致药源性肝损伤的药物不仅通过本身或代谢物直接作用于胆汁转运体还可以通过氧化应激影响胆汁转运体的表达导致胆汁酸在肝脏中和体循环中的水平发生改变，而这一改变可以是导致肝损伤的直接原因也可以是肝脏处于自身保护的继发过程，核受体在此过程中发挥了调控作用。