论文部分内容阅读
抗精神病药物分为典型性抗精神病药物和非典型性抗精神病药物(atypical antipsychotic drugs,AAPDs)。AAPDs锥体外系副作用小,已成为治疗精神疾病的一线用药,但在长期治疗中易引起代谢综合征。AAPDs的代表药物有奥氮平、氯氮平、阿立哌唑等,其中奥氮平是治疗精神分裂症的一线药物,但脂代谢异常发生率高。肝脏是维持脂质代谢稳态的重要器官,奥氮平对肝脏脂质代谢的影响会引发肝脂肪变性,其特征是肝细胞中蓄积过多的甘油三酯(triglyceride,TG)。肝脏中的TG由脂肪酸酯化生成。因此脂肪酸摄取和氧化异常会引起肝脂肪变性。肝细胞对循环中游离脂肪酸的摄取主要依靠脂肪酸转运蛋白(fatty acid transport protein,FATP)家族、脂肪酸结合蛋白(fatty acid binding protein,FABP)家族和脂肪酸转位酶(fatty acid translocase,FAT/CD36)。FATP家族是重要的脂肪酸摄取蛋白,肝细胞主要表达FATP2和FATP5。FABP是一类脂肪酸结合蛋白,肝细胞特异性的FABP形式是FABP1。CD36也是一类重要的脂肪酸摄取蛋白,主要表达在心肌、骨骼肌、白色脂肪组织和小肠,在肝脏中也有表达。任何对肝脏FATP2、FATP5、FABP1和CD36等蛋白表达产生影响的因素,均有可能引起肝脏脂肪酸摄取异常和TG代谢紊乱。线粒体内的脂肪酸β氧化,对于维持肝脏TG稳态亦至关重要,而左旋肉碱(L-Carnitine,L-Car)在β氧化中具有重要的作用。L-Car是体内重要的生理活性物质,可介导长链脂肪酸由细胞质进入线粒体进行β氧化。L-Car为两性离子化合物,被动透膜性差。肉碱/有机阳离子转运体2(camitine/organic cation transporter 2,OCTN2)对L-Car具有高亲和力,在肝脏中有较高表达。OCTN2介导了肝细胞从循环中摄取L-Car,对于维持肝脏L-Car的稳态具有重要作用。当肝脏OCTN2对L-Car摄取功能减弱或OCTN2表达降低时,可能会引起肝脏脂肪酸β氧化的减弱和TG代谢的紊乱。基于上述分析,本文拟考察奥氮平对肝脏脂肪酸摄取转运体FATP2、FATP5、脂肪酸结合蛋白FABP1及脂肪酸转位酶CD36表达的影响,同时考察奥氮平对肝脏L-Car稳态,对OCTN2功能及表达的影响;以阐明奥氮平致肝脏脂代谢异常的可能机制,也为奥氮平引起的肝脂肪变性的预防和治疗提供实验依据。1.奥氮平对小鼠肝脏脂质水平的影响本章研究证明了小鼠长期奥氮平暴露会产生肝脂肪变性。考察小鼠连续12周,每天1次灌胃不同剂量(6,12,18 mg/kg)奥氮平后,肝脏脂质水平的变化。结果显示,小鼠经奥氮平暴露12周后,肝脏TG水平升高,且呈现剂量依赖性,其中18 mg/kg奥氮平组,肝脏中TG浓度为对照组的1.8倍;肝脏切片油红O染色结果亦显示,肝脏脂质水平随奥氮平剂量的增加而升高。此外,低、中、高剂量的奥氮平均未引起小鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平的明显改变;肝脏切片HE染色结果也表明,小鼠肝脏未发生纤维化现象。上述结果提示,小鼠经12周奥氮平(6～18 mg/kg.day)暴露可致单纯性脂肪肝。2.奥氮平对小鼠肝脏脂肪酸摄取转运体表达的影响第一章研究发现奥氮平长期暴露会引发单纯性脂肪肝,为探究奥氮平导致肝脂肪变性的机制,本章考察了奥氮平对肝脏脂肪酸摄取相关转运蛋白表达的影响。小鼠原代肝细胞经不同浓度(25,50,100μμM)的奥氮平孵育24小时,FABP1、FATP2和FATP5的mRNA表达明显上调,且呈现浓度依赖性,CD36的mRNA表达未显示明显变化;小鼠连续12周灌胃奥氮平亦可升高雌性小鼠肝脏FABP1和FATP2的mRNA和蛋白表达,但雄性小鼠肝脏中FABP1和FATP2的mRNA表达水平未显示明显变化;雌性小鼠和雄性小鼠肝脏中FATP5和CD36的mRNA表达水平均未显示明显变化。上述结果提示,奥氮平可通过上调雌性小鼠肝脏中FABP1和FATP2的表达,增加肝脏脂肪酸摄取,引起甘油三酯在肝脏的蓄积。3.奥氮平影响肝脏OCTN2的功能和表达、降低肝脏脂肪酸β氧化上一章发现了奥氮平引起雌性小鼠肝脂变性可能与其上调FABP1和FATP2的表达有关。本章从脂肪酸氧化角度,考察了奥氮平对肝脏脂肪酸β氧化的影响及其机制,以期更全面地阐明奥氮平导致肝脂变性的可能机制。β-羟基丁酸是肝脏脂肪酸β氧化的产物之一,可反映肝脏脂肪酸β氧化水平。我们首先考察了小鼠肝脏中β-羟基丁酸水平,发现奥氮平暴露的小鼠肝脏中β-羟基丁酸的浓度均显著低于对照组小鼠,且呈现剂量依赖性,提示奥氮平长期暴露会使肝脏脂肪酸β氧化减弱。我们进一步考察了小鼠肝脏中参与脂肪酸β氧化的主要酶的表达,发现各组小鼠肝脏中肉碱棕榈酰转移酶 1A(carnitine palmitoyltransferase 1A,CPT1 A)、肉碱棕榈酰转移酶 2(carnitine palmitoyltransferase 2,CPT2)、中链脂酰辅酶 A 脱氢酶(mediumchainacyl-CoAdehydrogenase,MCAD)等酶的mRNA表达无明显差异,提示奥氮平可能不影响脂肪酸β氧化过程中相关酶的表达。基于L-Car在脂肪酸β氧化过程中的重要性,我们考察了小鼠肝脏中L-Car水平。结果显示,奥氮平长期暴露的小鼠肝脏中L-Car水平降低。因此我们进一步研究了奥氮平对肝脏OCTN2功能和表达的影响。结果显示,奥氮平对MDCK-hOCTN2细胞摄取d3-L-Car有很强的抑制,其IC50为1.06μM;奥氮平亦能明显降低小鼠原代肝细胞和人肝癌细胞系(HepG2)对d3-L-Car的摄取。此外,奥氮平暴露12周后,雄性小鼠肝脏OCTN2的mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组小鼠,雌性小鼠肝脏OCTN2的mRNA表达水平略高于对照组小鼠,但蛋白水平与对照组小鼠未显示明显差异;小鼠原代肝细胞上的结果也表明,奥氮平可下调OCTN2 mRNA表达水平。为考察外源性补充L-Car是否可以改善奥氮平长期暴露引起的肝脂肪变性,我们在小鼠连续12周灌胃奥氮平(18 mg/kg)的同时,给予不同剂量的L-Car(50～800 mg/kg),结果表明,补充L-Car的小鼠肝脏中L-Car缺乏和β氧化降低均得到明显改善,肝脏TG水平显著低于奥氮平单独暴露组;肝脏切片油红O染色结果也表明,L-Car可改善奥氮平所引起的肝脂肪变性。上述结果提示,对于雄性小鼠,奥氮平可通过直接抑制肝脏OCTN2功能和下调OCTN2表达,降低肝脏L-Car水平,从而影响脂肪酸β氧化,引起甘油三酯在肝脏的蓄积;对于雌性小鼠,奥氮平可通过抑制肝脏OC TN2功能,降低肝脏L-Car水平,减弱肝脏脂肪酸β氧化;外源补充L-Car可以明显改善奥氮平引起的肝脏脂肪变性。