中药中CYP酶抑制成分的发现

随着中药以及中药与西药联合用药的广泛普及,其产生的药物-药物相互作用(drug-drug interaction,DDI)被认为是引起治疗效果减弱或药物毒副作用的主要原因。CYP酶负责大量药物的代谢,CYP3A4和CYP2D6是CYP酶的最主要的2个亚型,负责代谢超过80%以上经CYP代谢的药物。由于CYP酶的抑制是导致DDI最重要的一个因素。因此,发现中药中CYP3A4和CYP2D6的潜在抑制剂对于预防不良DDI的发生有重大意义。该文建立了一种快速且成本较低的CYP3A4和CYP2D6抑制成分的计算预测方法,即支持向量机(SVM)和分子对接技术,用来预测和筛选药物。首先利用SVM分别建立2个靶点的12个定性模型,并挑选最优的模型来预测在中药化学成分数据库(TCMD)的化合物。随后利用分子对接技术建立对接模型,通过分析药物与靶点相互作用的关键氨基酸,与SVM模型结合,发现CYP3A4和CYP2D6的潜在抑制剂。根据分子模拟的结果,astin D和表小檗碱(epiberberine)分别对CYP3A4和CYP2D6存在抑制作用。astin D只存在于紫菀的astins家族,而表小檗碱是中药黄连的活性成分,因此,这些潜在抑制剂的来源中药紫菀和黄连,应当在药物联合用药过程中警示DDI的发生。该计算方法利用SVM和分子对接模型为筛查中药中CYP酶抑制剂成分提供技术支持。该研究也有助于认识目前存在于中药中CYP酶介导的DDI,为进一步开展药物联合用药的预警提供研究思路。     

基于分子对接和实验验证的五味子乙素在人肝微粒体中的代谢酶表型研究北大核心CSCD

目的:基于分子对接和肝微粒体体外实验分析参与五味子乙素(Sch B)代谢的CYP450酶,确定其在人肝微粒体中的代谢表型。方法:首先利用分子对接方法从人体内9种重要的CYP450酶筛选出与Sch B亲和力强的药物代谢酶,其次采用体外人肝微粒体温孵体系,结合CYP450亚酶特异性抑制剂实验验证参与Sch B代谢的CYP450亚型。结果:分子对接研究结果发现CYP2A6、CYP2C8、CYP2C19、CYP2E1等代谢酶具有较高的得分,表明这些酶可能与Sch B具有较强的结合。体外抑制实验结果显示甲氧沙林(CYP2A6特异性抑制剂)、盐酸噻氯吡啶(CYP2C19特异性抑制剂)和4-甲基吡唑(CYP2E1特异性抑制剂)在一定程度上抑制了人肝微粒体对Sch B的代谢,表明CYP2A6、CYP2C19、CYP2E1可能在参与Sch B代谢中发挥重要作用,并对其与Sch B的结合模式进行分析。结论:本研究初步探索了参与Sch B代谢的CYP450酶亚型,为进一步研究Sch B的体内代谢及五味子的临床合理配伍提供参考。     

CYP450酶与中药代谢相互作用及酶活性测定的研究进展

药物对于人体属于外源性化合物,进入人体后将被许多酶所代谢。CYP450酶作为主要的代谢酶,且是重要的药物I相代谢酶,人体约75%的药物代谢是通过CYP450酶进行,而且CYP450酶是引起中药-中药(药对)、中药-西药等联合用药时药物相互作用产生的关键因素。为明确代谢酶与中药代谢的相互作用关系,普遍以酶活性作为评价指标,即以CYP450酶活性的增强和降低来推断中药有效成分及提取物等对酶的诱导或抑制作用。目前,代谢酶活性测定的常用方法是Cocktail探针药物法,其中探针底物的选择是关键。这对研究药物在机体内的吸收、分布、代谢及排泄(ADME)过程有着重大意义。该文就中药、中药有效成分、中药提取物及Cocktail探针底物等与CYP450酶的相互作用进行了综述,以期对将来的相关研究有借鉴和指导意义。     

中药有效成分与提取物对CYP1-3家族肝药酶的影响

目的 从抑制与诱导两方面综述中药有效成分、提取物及其制品与CYP1-3家族中CYP450酶相互作用的研究成果,以期为中药、草药药物相互作用研究与临床合理用药提供参考。方法 以“中药”“肝药酶”“细胞色素P450”“药物相互作用”等为关键词,组合查询近10年来在中国知网、维普网、PubMed等数据库中的相关文献,归纳中药有效成分、中药提取物及其制品与CYP1-3家族中CYP450酶相互作用的研究成果。结果 研究发现,Ⅰ相代谢反应中的杂原子氧化、还原、水解、脱甲基、脱氢、羟化等代谢途径绝大部分由CYP 3个基因家族CYP1、CYP2、CYP3的6种同工酶（CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4）主导,这6种酶分别约代谢4%、18%、5%、30%、2%、50%的临床药物。结论 研究中药有效成分、提取物及其制品与CYP1-3家族中各亚型的相互作用,对于指导临床联合用药、提高临床用药的安全性有着重大意义。     

中药对细胞色素P450 2E1影响的研究进展

细胞色素P450 2E1(CYP2E1)不仅参与药物代谢,还能催化许多前毒物和前致癌物的活化过程.近年发现许多中药能抑制或诱导CYP2E1活性,从而导致有益的和不利的药物相互作用.以近年国内外文献报道以及相关研究为依据,综述了中药有效成分、提取物和单复方对CYP2E1的影响,以及CYP2E1介导的中药药物相互作用,并对其影响机制进行简要介绍.以期为中药的临床合理使用,提高其有效性和安全性提供参考.     

黄酮类化合物对CYP1A1酶抑制活性的3D-定量构效关系研究

目的通过构建3D-定量构效关系(quantitativestructure-activityrelationship,QSAR)模型,研究黄酮类化合物对细胞色素P450酶1A1(cytochrome P450 1A1,CYP1A1)的抑制活性。方法借助Topomer CoMFA方法开展黄酮类化合物结构-CYP1A1抑制活性构效关系研究;通过体外孵育体系对化合物CYP1A1抑制活性进行评价,开展预测模型验证和优化;通过分子对接技术探究黄酮类化合物抑制CYP1A1活性的作用机制。结果构建的3D-QSAR模型交叉验证相关系数(q2)为0.800,非交互验证系数(r²)为0.9650,外部验证的相关系数(rpred²)为0.9567,表现出良好的稳定性和预测能力。利用该模型预测9种黄酮类化合物的CYP1A1抑制活性,实验值与预测值的相关系数r²为0.832 8。分子对接结果显示,黄酮类化合物能与CYP1A1空腔内的THR497、ASN222、ASN255、SER116和ASP313等残基形成氢键,影响该类化合物的CYP1A1抑制活性大小。结论构建的模型具有良好预测能力与稳定性,为设计高活性分子提供理论参考,为新型CYP1A1酶抑制剂的开发提供新的思路。     

甘草、芫花合用对大鼠肝脏细胞色素P450酶的影响

目的:为了阐明基于药物代谢酶的中药十八反产生相反作用的机制,选择相反药对甘草、芫花作为研究对象,研究二者合用对主要药物代谢酶CYP1A2、CYP2E1、CYP3A1/2酶活性的影响.方法:采用高效液相色谱法测定CYP1A2、CYP2E1活性;采用紫外-可见分光光度法测定CYP3A1/2活性.结果:甘草、芫花合用后CYP1A2、CYP2E1、CYP3A1/2的酶活性增加,与对照组比较有显著差异(P＜0.05～0.001).结论:两药合用对药物代谢酶的影响可能会使某些药物毒性成分在体内代谢特征发生改变,对药物的疗效或毒性产生影响,从而产生基于药物代谢酶的中药间相互作用.     

肉桂酸的代谢与CYP450酶的相关性研究

 目的通过离体肝匀浆实验法来研究肉桂酸的代谢转化过程,探讨参与肉桂酸代谢的CYP450亚酶,为临床上合理用药提供科学依据。方法应用高效液相色谱法检测大鼠肝匀浆温孵液中剩余肉桂酸的含量,分析各诱导和抑制剂对肉桂酸代谢的影响。结果特异性CYP1A诱导剂β-NF组中肉桂酸代谢速率明显高于对照组,而主要诱导CYP2B的PB组和CYP3A的DEX组与对照组比较无明显区别;特异的CYP1A抑制剂α-NF则显著抑制肉桂酸的代谢。结论CYP1A是介导肉桂酸代谢转化的主要酶系,肉桂酸与抑制或诱导CYP1A酶的药物合用可能存在相互作用。     

CYP450酶与中药代谢相互作用关系研究概况

作为外源性化合物的主要代谢酶,细胞色素P450（CYP450）是重要的药物I相代谢酶,可以催化多种外源性化合物的氧化和还原代谢,人体内约有75％的药物代谢通过CYP450酶进行,这对解释药物在机体内的清除过程有非常重要的意义。CYP450酶在药物的消除过程中起着非常重要的作用,同时也是引起联合用药时药物相互作用产生的主要因素。     

基于计算药理学的复方丹参滴丸对氯吡格雷代谢酶的影响

目的:研究复方丹参滴丸对参与氯吡格雷代谢酶人源肝羧酸酯酶CES1、细胞色素CYP450 3A4、CYP4502C19、CYP450 1A2、CYP450 2B6的影响,对其作用效应进行整体分析。方法:选择了上述5个氯吡格雷代谢相关靶点,构建组方化学成分分子配体,采用计算药理学方法探讨配体与5个代谢酶间相互作用特征。结果:分别以1MX1(CES1)、3NXU(CYP450 3A4)、4GQS(CYP450 2C19)、2HI4(CYP450 1A2)、3IBD(CYP450 2B6)为受体,THA、RIT、OXU、Chlorzoxazone、CPZ评价得分为阈值,组方中分别有29、8、31、51、44个化合物分子与代谢酶蛋白CES1、CYP450 3A4、CYP450 2C19、CYP450 1A2、CYP450 2B6间存在一定的结合效应,分析对接的结果与文献cocktail法得出的结论完全一致。结论:复方丹参方可在整体层面上抑制氯吡格雷代谢酶CES1、CYP450 3A4、CYP450 2C19、CYP450 1A2、CYP450 2B6。     

基于药物代谢酶的中药十八反研究

“十八反”是中药药性理论的重要组成部分,是古今临床医家用药配伍禁忌的核心内容,几千年来指导和影响着中医临床安全用药。随着人类社会的进步和对医疗健康的需求不断提高,中药安全性问题日益受到社会广泛关注,而“十八反”则是目前中药安全性研究亟待解决的关键科学问题。“十八反”中药反与不反的客观界定及其科学本质的阐明,对完善中药配伍禁忌理论,丰富和发展中药配伍理论体系具有重大意义。细胞色素P450 酶作为人体重要的玉相药物代谢酶系统,对药物代谢和药物之间的相互作用有着重要影响。中药以合并用药为主且其中许多成分或许为P450 酶的底物、诱导剂或抑制剂,因此有可能存在基于P450 酶的中药相互作用。本课题组将现代药理学中药物相互作用的分子基础P450 酶引入中药相互作用的研究,对十八反中各组药物与药物代谢酶的关系进行了较系统的研究,为揭示一类基于药物代谢酶的中药相互作用模式,阐明中药配伍产生相反作用的分子机制和中药十八反配伍禁忌的科学内涵提供了实验依据。     

中药新药筛选新技术及实践

本文扼要概述了当前可运用于中药新药筛选的高通量筛选、生物芯片、分子生物色谱、高内涵筛选、网络药理学、蛋白质组学和计算机辅助虚拟筛选等新技术和新方法,并结合本单位研究开发实践,基于调脂代谢机理,将计算机辅助虚拟筛选技术,如分子对接、药效团、分子相似度等应用到中药新药的筛选、处方优化和作用机理研究中,为中药新药筛选研发工作提供借鉴。     

基于药物靶点从传统中药库中高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂

目的:运用虚拟筛选技术从传统中药数据库(traditional Chinese medicine database platform,TCMSP)中寻找HIV-1整合酶的中药小分子抑制剂。方法:以整合酶与细胞因子LEDGF/P75相互作用位点为靶点,运用分子对接技术进行首轮筛选,然后运用ADME/T预测进行第二轮筛选,最后基于靶点与药物相互作用位点进行第三轮筛选。结果:以原配体(4-[(5-bromo-4-{[2,4-dioxo-3-(2-oxo-2-phenylethyl)-1,3-thiazolidin-5-ylidene]methyl}-2-ethoxyphenoxy)-methyl]-benzoic acid,D77)为阳性对照,筛选出2个类药性良好的天然小分子化合物,二者与HIV-1整合酶亲和力及相互作用基团均优于D77(新型的HIV-1整合酶抑制剂),并且确定了它们的中草药来源。结论:成功建立一整套高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂的策略,该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成新的抗艾滋病药物。     

中药抗药源性肝损伤评价模型及作用机制研究进展

肝脏是药物在机体内代谢的主要场所。药源性肝损伤（drug-induced liver injury,DILI）是药物过量或不当使用导致的机体不良反应之一。非甾体类抗炎药、抗菌药等均可能引起DILI。DILI发生机制主要与细胞色素P450酶、线粒体功能障碍、药物代谢反应、氧化应激、炎症反应等密切相关。中药可通过抑制氧化应激、炎症反应、减少细胞凋亡与影响细胞色素P450酶系统等发挥治疗肝损伤作用。通过对DILI发生机制、动物模型建立方法及中药干预机制等方面进行总结归纳,为DILI动物模型的合理选择及中药防治机制研究提供参考。     

Evaluation of protective effects of Chi-Zhi-Huang decoction on Phase I drug metabolism of liver injured rats by cocktail probe drugs

AIM OF THE STUDY: Chi-Zhi-Huang decoction (PGR) is one of the traditional Chinese medicine (TCM) preparations with unique effect on withdrawing jaundice and has been used to treat icteric patients in China for many years. In this research, we aim at to evaluate the potential activity of PGR in restoring hepatic drug metabolism in a damaged liver. MATERIALS AND METHODS: A cocktail approach with caffeine (10mg/kg), dapsone (10mg/kg) and chlorzoxazone (20mg/kg) respectively as probe drug of cytochrome P450 (CYP) isoform of CYP 1A2, 3A4 and 2E1 was used to evaluate its possible effects on Phase I oxidative metabolism. Pretreated with three dosages of PGR water extract (0.75, 1.5 and 3g/kg, po) for 5 days, male Wistar rats (220-240 g) were intoxicated by phenylisothiocyanate (PITC, 100mg/kg, po) 24h before probes intravenous injection. The pharmacokinetics of the probes in the blood was determined simultaneously by HPLC, and their non-compartmental parameters were used to evaluate the metabolic difference among the groups. Moreover, the levels of liver enzymes (ALT, AST, ALP) and bilirubins were also measured for insight of liver function. RESULTS: The findings in this study suggest that PGR induces CYP 3A4, does not have much effect on CYP 2E1, and inhibits CYP 1A2 at high dosage. CONCLUSION: The current pharmacokinetic approach allowed the protective effects of PGR on oxidative drug metabolism in damaged liver to be systemically examined and will certainly help in the explanation of synergistic effect of the composites formula.     

利血平诱导的急性抑郁模型大鼠体内CYP450亚酶的活性变化

目的:运用Cocktail探针法测定利血平诱导的急性抑郁模型大鼠体内6种细胞色素P450(CYP450)亚酶活性变化,从药物代谢相互作用的角度探寻抑郁症的发病机制。方法:建立利血平诱导的急性抑郁模型,大鼠随机分为空白组(记为A组),模型组(记为C组)和西药文拉法辛组(记为H组),适应1星期后,H组连续给药2周,A组和C组给予清水2周,第21天C组和H组按4 mg·kg~(-1)腹腔注射利血平注射剂,A组注射等体积生理盐水,第22天禁食不禁水12 h,第23天各组大鼠按10 m L·kg~(-1)灌胃给予混合探针药物。选取茶碱、氯唑沙宗、甲苯磺丁脲、右美沙芬、奥美拉唑以及咪达唑仑作为大鼠CYP1A2,CYP2C6,CYP2D1,CYP2D2,CYP2E1和CYP3A2的探针底物,采用LC-MS/MS测定大鼠体内6种混合探针的血药浓度,计算药动学参数。结果:造模后甲苯磺丁脲在大鼠体内浓度显著升高、代谢减慢;咪达唑仑在大鼠体内浓度显著降低、代谢加快。给予抗抑郁文拉法辛后,茶碱、氯唑沙宗和咪达唑仑在大鼠体内浓度显著升高、代谢减慢。结论:利血平诱导的急性抑郁模型状态对大鼠CYP2D1和CYP2D2有中强抑制作用,对CYP3A2有中强诱导作用;给予文拉法辛后对模型大鼠CYP1A2,CYP2C6,CYP2E1,CYP3A2为中强抑制作用。     

补中益气汤活性成分筛选和寻找靶标的实例

目的:探索研究中药复方的新方法,以治疗重症肌无力的传统名方补中益气汤(BD)为例。方法:首先笔者把乙酰胆碱酯酶作为研究靶标,然后通过数据挖掘建立中药处方的化学成分数据库和乙酰胆碱酯酶抑制剂(ACh Ei)的数据库。采用利平斯基五规则,分子二维(2D),三维(3D)相似度叠合技术和Glide分子对接技术,对中药化学成分数据库进行基于乙酰胆碱酯酶抑制剂配体的模拟筛选并得到了实验的验证。结果:建立化合物与靶标的映射关系,预测相应的靶标,从而发现关键的活性化合物及其化学骨架。通过实验验证,还发现5个新的具有新骨架的乙酰胆碱酯酶抑制剂的化合物。结论:该研究为中药复方研究和靶向药物研发提供了新方向新方法,对中药现代化和创新发现具有重要意义。     

三七总皂苷对大鼠肝脏药物代谢酶酶活性、mRNA及蛋白表达的影响

研究三七总皂苷对大鼠肝脏药物代谢酶酶活性、mRNA及蛋白表达的影响。将Wistar雄性大鼠随机分为9组,给予受试药后,提取肝脏微粒体,肝脏总RNA和总蛋白,分别采用底物探针法、荧光定量PCR技术和Western blot,检测三七总皂苷对肝脏药物代谢酶相关亚型酶活性、mRNA和蛋白质表达3个水平的调节作用。实验的结果是三七总皂苷能显著诱导CYP1A2和CYP2E1酶活性和mRNA表达,同时对CYP2E1的蛋白表达水平也有显著诱导作用;三七总皂苷显著诱导CYP3A mRNA表达,但对CYP3A酶活性水平无明显的影响;三七总皂苷对CYP1A1和CYP2B mRNA表达和酶活性均无明显影响。三七总皂苷对不同的P450亚型的调节作用具有选择性,主要的调节亚型是CYP1A2和CYP2E1,临床应用时,尤其是与CYP1A2和CYP2E1代谢有关药物合用时,应充分考虑到可能产生的药物相互作用以避免潜在的不良反应和毒副作用,同时对CYP2E1的诱导作用是否与人参皂苷清除自由基作用有关值得进一步研究。