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有机阴离子转运多肽(Organic Anion Transporting Polypeptides,人类:OATPs,动物:Oatps)家族是重要的细胞膜转运蛋白,广泛分布于肝脏、肾脏、小肠、睾丸、血脑屏障等不同的组织和器官中,介导多种内外源物质的跨膜运输,是多种药物和内源性物质的主要转运载体,影响药物在多个组织器官的吸收分布,是决定药物生物利用度的重要因素。OATP家族的底物包括内源的类固醇类物质、胆汁酸盐、甲状腺激素等和外源的多种毒素和药物,如氟喹诺酮类和β-内酰胺类药物都被发现可以通过OATP家族成员转运。四环素类、大环内酯类及β-内酰胺类药物属于广谱抗菌药,多被用于治疗细菌感染所引起的动物疾病,但这些抗生素的使用,易产生耐药性及代谢残留等问题。随着食品安全问题日益受到重视,由于抗生素滥用所导致的食品动物中兽药残留问题越发受到关注,提高药效,减少兽药使用量,有可能是减少食品动物体内兽药残留的一个重要手段。OATP1A2是第一个被克隆出来的人类OATP家族成员,在大脑、小肠、肝脏、肾脏等不同组织中均有表达,参与多种结构不同的药物的转运,对影响药物在细胞中的累积有重要作用。猪的Oatp1a2(sOatp1a2)与OATP1A2有着很高的氨基酸序列同源性,被认为是人OATP1A2的功能同源物。本实验室的前期研究发现,sOatp1a2在猪肝脏中有大量的表达。肝脏中存在多种药物代谢酶,是药物代谢的主要器官,sOatp1a2在猪肝脏中的高表达表明其可能在肝脏对药物的吸收过程中发挥作用。在本研究中,我们以稳定表达sOatp1a2的人胚胎肾细胞HEK293细胞系作为研究对象,就sOatp1a2与四环素类、大环内酯类及β-内酰胺类药物的相互作用进行了研究,所获主要研究结果如下:(1)利用免疫荧光的方法对实验室前期筛选的稳定表达Slco1a2的细胞进行了蛋白表达量和表达位点的分析,验证了该转运蛋白能正确靶定至细胞膜表面,并具有转运OATP家族模式底物牛磺胆酸和硫酸-3-雌酮的功能。sOatp1a2转运这两种模式底物的Km值分别为29.2±4.5μM和17.3±3.2μM;(2)抑制实验发现所研究的四环素类药物四环素、金霉素、土霉素、多西环素均对sOatp1a2转运牛磺胆酸或硫酸-3-雌酮均有显著的抑制作用。浓度依赖性实验发现,这些四环素类药物以浓度依赖的方式抑制sOatp1a2对牛磺胆酸的转运。四环素、金霉素、土霉素和多西环素对牛磺胆酸转运的IC50值分别为50.7±22.9μM、20.4±11.9μM、1.40±0.67μM和18.7±8.5μM。利用LC/MS可直接检测到四环素和金霉素被转运至胞内,吸收值分别为空载体的1.4和1.5倍,表明它们可能是sOatp1a2的转运底物;而土霉素和多西环素的吸收与空载体相比并无显著变化,揭示土霉素和多西环素可能只是sOatp1a2的抑制剂,并非其底物;(3)对大环内酯类药物替米考星、泰乐菌素、红霉素及克拉霉素的研究发现,这些药物对sOatp1a2转运牛磺胆酸或硫酸-3-雌酮也具有显著的抑制作用。对替米考星及泰乐菌素的进一步研究表明,它们以浓度依赖的方式抑制sOatp1a2对牛磺胆酸的转运,它们对牛磺胆酸转运的IC50值分别为10.5±4.8μM和4.30±1.62μM。LC/MS检测发现替米考星和泰乐菌素的吸收与空载体相比,没有显著变化,表明替米考星和泰乐菌素可能只是对sOatp1a2转运有抑制作用,并非其底物;(4)抑制实验发现β-内酰胺类药物青霉素、硫酸头孢喹诺及阿莫西林对sOatp1a2转运牛磺胆酸或硫酸-3-雌酮有显著的抑制作用。初步研究发现青霉素以浓度依赖的方式抑制sOatp1a2对牛磺胆酸的转运,其IC50值为33.3±13.4μM。(5)作为猪饲料中重要植物性蛋白源的豆粕中含有大量类异黄酮类物质,有可能对转运蛋白的转运功能有影响。我们对其中的染料木素和大豆苷元的研究发现,这两种类异黄酮物质能一定程度上抑制sOatp1a2对底物牛磺胆酸和硫酸-3-雌酮的转运。此外,我们对带有sOatp1a2编码基因Slco1a2的5’-UTR序列的载体进行初步研究发现,染料木素和大豆苷元的长期处理可能对Slco1a2的表达有调控作用。