CYPs中枢依赖性调控机制研究

临床研究资料提示，脑组织损伤时肝脏药物代谢功能可能出现改变。本申请拟以CYP3A、2B为代表，深入揭示CYPs中枢依赖性调控机制，认识中枢神经系统受损时药物代谢功能的变化特征。研究将利用微透析技术、整体柱固相微萃取结合液相串联质谱分析技术和分子生物学技术，从下丘脑和垂体不同水平分别研究促释放激素和促激素如何通过信号转导途径调控肝脏CYP亚型，阐明神经内分泌系统作为中枢调控肝脏CYPs酶催化功能的重要媒介作用；通过建立不同程度的脑损伤模型，观察主要单胺类神经递质的变化，系统阐明神经信号如何通过神经内分泌系统转化为激素信息，并进一步通过信号转导途径调控肝脏CYPs酶功能的作用环节。深入认识中枢神经系统对肝脏CYPs的调控作用特征，将有助于指导临床合理使用药物以及预测可能出现的药物不良反应和相互作用，具有十分重要的理论价值和现实意义。

项目拟以CYP3A、CYP2B为代表，深入揭示CYPs中枢依赖性调控机制。研究计划利用多种技术手段，从下丘脑和垂体不同水平阐明神经系统如何调控肝脏CYP亚型；通过建立脑损伤模型，观察中枢神经系统损伤对肝脏CYPs的影响。课题组按照项目原定计划开展了研究工作。课题组通过合作研究，利用基因敲除动物模型结合体外实验，深入阐明了垂体激素如何影响信号转导分子、核受体表达及其相互间的交互作用，从而改变肝脏和心脏CYP亚型表达。研究发现，生长激素不同分泌模式对肝脏核受体（如HNF6、RXRα等）表达水平、核受体与目的基因的结合存在调控差异，从而影响了肝脏CYP3A表达水平和活性。此外，研究揭示了生长激素对心脏所表达CYPs（CYP1A1，CYP1B1，CYP2E1和CYP2J），以及COX、LOX等多种酶系的影响及其可能的信号转导调控机制。课题组利用阻塞大脑中动脉的方法建立了缺血性脑卒中模型，观察了重要血清激素水平、炎症因子的变化时间曲线，以及肝脏多种药物代谢酶的活性改变。采用RT-PCR，Western Blotting，Co-IP和ChIP等实验技术证实，对于丘脑受损的脑卒中状态可通过影响内分泌激素（如甲状腺激素），改变肝脏核受体（如CAR、TRs）表达、穿核及其与基因的结合，而影响肝脏CYP2B表达水平和催化功能。时间曲线数据提示，在脑卒中早期，可能直接通过改变神经内分泌系统，由核受体介导调控肝脏CYPs，而并非通过炎症因子途径。文章发表在Biochemical Pharmacology（IF=5, 2014，2015），Toxicology and Applied Pharmacology，以及中国药理学与毒理学杂志等药理学领域的权威期刊。研究结果为认识中枢神经系统对外周器官代谢功能的调控作用奠定了理论基础，为临床针对中枢神经系统损伤疾病患者合理使用药物，以及预测可能出现的药物不良反应和相互作用，提供了重要的实验数据。