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细胞色素P450酶(CYP450)是与动物体内药物代谢关系最为密切的药物代谢酶,其活性的诱导和抑制往往会导致药物的相互作用,从而可能产生水产药物残留或影响药物疗效,严重威胁水产品安全。然而,关于水产药物对鱼类CYP450活性诱导和抑制的报道却非常少。本文以此为切入点,以重要的近海养殖经济鱼类牙鲆为研究对象,在不同水平上研究了水产用药物对该酶的活性及表达的影响。
研究分为两部分:
第一部分:研究了三种水产用喹诺酮类药物(FQ)氟甲喹、恩诺沙星和诺氟沙星对牙鲆肝组织中氨基比林N-脱甲基酶(APND)、红霉素N-脱甲基酶(ERND)和7-乙氧基异吩噁唑酮-脱乙基酶(EROD)活性的影响;以及利用半定量PCR方法研究了上述三种药物对CYP1A基因表达的影响。结果表明,和对照组相比,三种喹诺酮类药物对牙鲆肝S9中APND、ERND、EROD酶活性均具有抑制作用,其中恩诺沙星和诺氟沙星组3种酶的活性极显著下降(P<0.01),而氟甲喹组中,APND、ERND酶活性显著下降(P<0.05),EROD酶活性极显著下降(P<0.01)。提示这3种FQ药物牙鲆CYP450酶具有广泛的不同程度的抑制作用。RT-PCR结果表明,各药物组的CYP1A在mRNA水平上发生了下调,且3种药物影响表达下调的大小为,恩诺沙星>诺氟沙星>氟甲喹,结合药物对CYP1A依赖的EROD酶活性抑制的结果,发现3种不同喹诺酮类药物对CYP1A酶活性及CYP1A基因表达的影响具有基本一致的效果,表明这3种药物作为抑制剂对CYP1A的抑制机制可能是抑制酶蛋白的合成,即可能是通过抑制CYP1A的表达,从而减少蛋白质翻译,抑制了CYP1A酶蛋白合成,导致CYP1A酶活性下降。
第二部分:以中药黄芩苷作为受试药物,研究其在不同剂量和作用时间下对牙鲆肝CYP450酶活性及CYP1A基因表达的影响。采用体内实验,将黄芩苷分别按低(50mg/kg·d)、中(100mg/kg·d)和高(200mg/kg·d)三个剂量连续口灌牙鲆,并于给药3、6、9天后取样。酶活性结果表明:给药3天,较空白组而言,黄芩苷各剂量组的APND、ERND、EROD酶活性没有明显变化;给药6天,高中剂量组的APND、EROD酶活性极显著增(P<0.01),ERND酶活性显著下降(P<0.05),中剂量组的APND酶活性极显著增加(P<0.01),EROD酶活性显著增加(P<0.05);给药9天,高剂量组的APND、EROD酶活性极显著增加,ERND酶活性极显著下降(P<0.01),中剂量组的APND、EROD酶活性极显著增加(P<0.01),ERND酶活性显著下降(P<0.05),低剂量组的APND、EROD酶活性显著增加(P<0.05)。由结果可以看出,黄芩苷对牙鲆肝CYP450酶的作用具有选择性,即选择性的诱导CYP1A和CYP2B各自依赖的标志酶EROD酶和APND的酶的活性,抑制CYP3A依赖的标志酶ERND的活性;黄芩苷对CYP1A的诱导作用与给药剂量和药物作用时间呈相关性,给药剂量越高,诱导作用越强,给药时间越长,诱导作用也越强。半定量PCR鲒果表明,各药物组的CYP1A在mRNA水平上都发生了上调,且这种表达的上调同CYP1A酶的活性一样随用药时间和剂量的增加而加强,说明黄芩苷作为诱导剂对CYP1A的诱导机制可能发生在转录水平上,可通过诱导CYP1A的表达而增强CYP1A酶的活性。