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烟草特有亚硝胺主要是由烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱经过亚硝化作用而形成,由于其在烟叶和烟气中含量高、毒性强且在烟草中特有,所以备受社会和科学界的关注。目前已经鉴别出8种TSNAs,近年来研究较多的主要有4种-4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-毗啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基降烟碱(NNN)、N-亚硝基假木贼碱(NAB)和N-亚硝基新烟草碱(NAT);其中致癌性最强的是NNK和NNN,被国际癌症组织(IARC)列为Ⅰ类人体致癌物。NNK的中间产物能够通过细胞色素P450酶的介导与DNA反应形成DNA加合物,从而引发突变和癌症。不同的P450酶可能在NNK代谢中起不同的作用,因此研究某些关键P450酶对NNK在动物体内的代谢影响具有重要意义。研究内容主要包括以下四个部分: 一、为准确评价DNA甲基转移酶的活性对4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮通过α-亚甲基羟基化代谢途径产生O6-甲基鸟嘌呤的影响,采用超高效液相色谱-高分辨质谱方法,分别对100 mg/kg NNK染毒后的生理盐水处理组、地西他滨处理组小鼠肝脏和肺中DNMT的活性、DNA甲基化程度,以及1-(3-吡啶基)-1-丁酮-4-羧酸、1-(3-吡啶基)-1-丁醇-4-羧酸和O6-甲基鸟嘌呤的质量分数进行了测定。结果表明:地西他滨能够抑制DNA甲基转移酶活性,降低DNA甲基化水平。地西他滨对NNK通过α-亚甲基羟基化代谢产生OPBA和HPBA途径无显著影响。抑制DNA甲基转移酶的活性,能减少NNK通过α-亚甲基羟基化代谢产生O6-mG的量。 二、通过苯巴比妥钠和普罗地芬调节CYP2B1的活性,使用UPLC-HRMS方法对正常小鼠、苯巴比妥钠处置小鼠和普罗地芬处置小鼠的血浆、肝脏和肺组织中的NNK及其代谢产物的代谢特征进行研究,间接反映小鼠体内CYP2B1在NNK代谢中发挥的作用。通过对比NNK及其代谢产物在三种不同模型小鼠之间的代谢差异,推测出CYP2B1可能参与调控NNK的α-亚甲基羟基化和吡啶氮氧化代谢途径。 三、利用建立的UPLC-HRMS方法,分析Cyp2e1基因敲除小鼠和野生型小鼠的血浆、肝脏及肺组织中NNK及其代谢物的代谢特征、药时曲线和药代动力学参数。结果表明,CYP2E1能够催化NNK在小鼠体内代谢,并可能参与调控了NNK和NNAL的α-羟基化代谢途径和吡啶氮氧化途径。 四、利用建立的UPLC-HRMS方法,分析Cyp2a5基因敲除小鼠和野生型小鼠的血浆、肝脏及肺组织中NNK及其代谢物的代谢特征。结果表明,CYP2A5酶可能参与调控了NNK和NNAL的α-羟基化代谢途径和吡啶氮氧化反应。