随着高原旅游的热潮、―一带一路‖国家战略的实施及迅速发展等许多原因,由平原进入高原地区的人群逐渐增加,特别是急进高原人群。但目前高原用药依旧沿用平原地区的用法用量,影响着高原人群用药的合理性、安全性、有效性。药物代谢动力学作为合理用药的重要理论依据和基础,在高原环境下的相关研究很少。药物药代动力学变化的影响因素很多,目前主要集中于对CYP450酶的研究。而转运是影响药动学特征的重要原因,在这过程中,药物转运体是药物进入细胞的关键因素。药物转运体在体内多个关键的处置器官都有表达,如小肠、肝脏、肾脏等,其分布的广泛性决定了它们在药物吸收、分布、代谢与排泄过程中扮演着重要的角色。但以药物转运体为切入点考察高原缺氧条件下药代动力学变化的研究很少,因此系统地开展高原缺氧对药物转运体的影响及调控机制的研究十分必要,这将为高原合理用药提供更丰富的数据支持和理论依据。本实验选取最重要的一个外排型转运体MRP2、一个摄取型转运体PEPT1,考察急进高原缺氧后这两个转运体的表达及其底物诺氟沙星、阿莫西林药代动力学参数变化,并对机制进行探讨。本研究首先比较了急进高原后血气、生化、病理指标的差异,初步评价大鼠机体缺氧及损伤程度。血气结果显示,急进高原后pH、PaCO2、PaO2、SaO2、HCO3-、BB、BE显著性降低,表明环境中氧分压降低,组织氧气供应失衡,大鼠出现缺氧症状,导致代偿性呼吸性碱中毒并代谢性酸中毒的代谢障碍;生化结果显示,急进高原后大鼠ALB、AST、ALT、TBIL、BUN、UA水平显著性增加,说明急性缺氧能影响大鼠肝脏、肾脏功能;病理结果分析可知,与平原组相比,急进高原缺氧后大鼠小肠、肝脏、肾脏组织均出现不同程度的损伤。其次,我们采用RT2 Profiler PCR Arrays技术探究急进高原缺氧后大鼠小肠、肝脏、肾脏组织中多个药物转运体的表达情况,并筛选出对缺氧敏感的差异性转运体。结果表明,大鼠急进高原后,体内三个组织多个药物转运体发生明显变化:在小肠、肝脏、肾脏,mRNA表达上升2倍以上的药物转运体分别有12、3、8种,下降2倍以上的分别有5、18、4种。接着,选取差异显著、应用广泛且重要的药物转运体Mrp2、Pept1,通过Real-time PCR、Western blot方法对其在不同组织中的表达情况进行验证,同时考察两者底物诺氟沙星、阿莫西林药代动力学的变化,进一步探讨缺氧对药物转运体及其底物药物体内处置过程的影响。与平原组比,急进高原组Mrp2、Pept1表达在不同组织中变化趋势不一样。在小肠、肾脏,高原组Mrp2、Pept1的基因表达和蛋白表达都显著升高,在肝脏两者的表达却明显降低。诺氟沙星药代动力学参数显示,其AUC、Cmax、t1/2在高原组中显著下降,而MRT、CL、Vd明显增加。在比较阿莫西林药代动力学参数中可以看出,与平原组相比,高原组中阿莫西林AUC、Cmax、MRT、t1/2、Tmax显著升高,而CL、Vd明显降低。最后,在Caco-2细胞水平研究缺氧条件下H19、MRP2、PEPT1及相关转录因子、核受体表达变化,并在实验室前期lncRNA高通量基因芯片筛选缺氧差异性lncRNAs基础上,通过慢病毒载体介导RNAi技术沉默lncRNA-H19,考察干扰H19后对MRP2、PEPT1及相关转录因子、核受体表达的影响,初步探讨缺氧条件下MRP2、PEPT1的调控机制。结果发现,缺氧条件下,Caco-2细胞中MRP2、PEPT1的表达水平与H19呈正相关。LV-H19-RNAi感染Caco-2细胞后,MRP2、PEPT1基因表达下降一半,两个核受体PXR、CAR mRNA水平显著性降低,而HIF1a、NF-κB没有变化。在蛋白表达水平上,MRP2、PEPT1及相关转录因子NF-κB、HIF1a、核受体PXR、CAR表达都受到明显的抑制。同时慢病毒载体介导RNAi沉默H19再缺氧后发现,对MRP2、PEPT1、HIF1a、NF-κB、PXR、CAR表达的抑制程度加大。本研究可得出以下主要结论:急进高原缺氧后,小肠、肝脏、肾脏三个组织中药物转运体的表达会发生变化,尤其是Mrp2、Pept1,从而影响其底物诺氟沙星、阿莫西林的药代动力学参数;当沉默lncRNA-H19后,MRP2、PEPT1及相关转录因子、核受体表达受到明显的抑制,初步表明lncRNA-H19是缺氧条件下MRP2、PEPT1表达变化机制调控中关键的分子,其可能是通过转录水平及转录后水平调控HIF1a、NF-κB、PXR、CAR的表达,最终形成对MRP2、PEPT1表达的一个调控网络。该研究将为高原合理用药提供更丰富的数据基础和理论支持。