高原自然低氧环境中急慢性缺氧对大鼠CYP1A2的活性、蛋白的影响研究

魏立晓

关键词：高原;低氧环境;急慢性缺氧;CYPIA2

【中图分类号】 R852.11     【文献标识码】 A       【文章编号】2107-2306（2021）02--02

低氧、低气压、干燥、寒冷和强辐射是高原地区的典型特征，因特殊的自然低氧环境将会对机体的内分泌、血液以及循环系统造成不同程度的影响[1]。根据相关的调查显示，在快速进入到高海拔地区时，将会引起机体内部组织细胞和系统功能的紊乱，造成细胞代谢功能受到障碍等等[2]。而对于患者来说，生理上的变化将会导致药物在机体内从吸收到排泄都会受到不同程度的影响，从而造成药物的清除率、峰浓度等相关的药代动力学参数发生一定的改变，进而影响到药物治疗的根本疗效。鉴于此在文章的研究中以CYPIA2为研究对象，分析其在高原自然低氧环境中急慢性缺氧的酶活性和蛋白表达水平的改变，从而为高原低氧地区用药的安全性和有效性提供一定的参考，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取某医学院实验动物中心的大鼠30只，雌雄参半，并将其分为三组，其中平原对照组10只（雌雄各半），高度海拔急性缺氧组10只（雌雄各半），高度海拔慢性缺氧组10只（雌雄各半）。

1.2方法

活性评价实验：每一组按照25mg.kg-1将咖啡因给大鼠灌胃给药。在给药一定的时间之后，采集大鼠的尿液或血液，一般是5个小时之后，在采集尿液之后加入维生素C，冷藏待测。

活动评价：通过EP-HPLC法，测定CYPIA2探针药物的代谢产物1-甲基尿酸、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸、1-甲基黄嘌呤和1，7-二甲基尿酸的尿液浓度，通过1-甲基尿酸、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸、1-甲基黄嘌呤和1，7-二甲基尿酸的比值来计算评价CYPIA2的酶活性。

1.3统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计分析，数据以x±s表示，采用单因素方差分析（ANOVA），P=0.05为显著性检验水准。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1活性测定方法学考察

2.1.1专属性

咖啡因的代谢产物1-甲基尿酸（1U）、5-乙酰氨基-6甲酰氨基-3-甲基尿酸（AFMU）、1-甲基黄嘌呤（1X）和1，7-二甲基尿酸（17U）的保留时间如表1所示。

3讨论

在药物的代谢解毒和活化中药物代谢酶起着非常关键的作用，其CYP450酶诱导或抑制作用也能够直接影响到药物的疗效和毒性，其中90%以上的药物受到CYP1A2、CYP2C11、CYP2D6等代谢的影响，其中CYP1A2是人体中最为关键的药物代谢酶，代谢50%以上的药物[3]。鉴于此本次实验将CYP1A2酶作为研究对象，以大鼠为实验动物，注入咖啡因，并通过RP-HPLC法对大鼠肝微粒体内药物原型和代谢产物的浓度进行测定，从而对CYP1A2酶的活性进行评价。碱性环境会对咖啡因的代谢产物造成一定的影响，因此在采集样本后加入维生素C，使其呈现出酸性，进而确定了测定结果的稳定[4]。

根据相关的临床研究结果显示，在家兔的实验中发现CYP450的酶活性和表达在急性缺氧的环境下呈现明显的变化，CYP1A2因急性缺氧导致蛋白表达水平降低。另外还有学者发现在急性缺氧8个小时之内，家兔体内的CYP450酶含量尽管有所降低，但是活性并未呈现出较为显著的改变，但是在24个小时之后，CYP450酶含量和活性均显著降低，从而有效的证实了CYP450酶活性和蛋白表达水平与机体缺氧的时间存在着直接的关系[5]。还有的学者通过研究发现，CYP1A2的酶活性在急性进入到4500m高原后并不会呈现出明显的改变，并在返回平原后活性得到明显的提升，研究表明同一种酶在人体和动物之间存在较大的差异[6]。本次的研究结果显示，在高原海拔急慢性缺氧的条件下，大鼠体内的CYP1A2活性呈现出显著的变化，其根本原因在于缺氧环境中，CYP1A2的表达减少，与上述结果一致。

根据早期的相关研究结果显示，低氧环境下造成药物消除率减慢的关键原因在于肝血流量的逐渐减少，从而对药物的肝脏传递过程造成了一定的阻碍，导致药物的消除率变慢[7]。但是在后期的实验研究中发现在急慢性缺氧的条件下，家犬体内肝肾血流量并无明显的变化，但是利多卡因代谢产物的清除率却显著降低，充分的表明了药物清除率等相关参数的变化与肝肾血流量并无明显的关系。此外还有相关的学者对家兔体内炎症细胞因素进行了研究，发现白介素6能够显著降低CYP450的酶活性，并且干扰素г和肿瘤坏死因子也存在类似的作用。还有相关的研究表明低氧能够促进相关细胞因素的释放，激活蛋白激酶信号转导途径，从而对CYP450酶活性和蛋白表达起到一定的调节作用。研究还表明了细胞因子对CYP1A2酶能够起到一定的调节作用[8]。经本次研究结果显示，在高原自然低氧环境中急慢性缺氧将会导致CYP1A2的酶活性和蛋白表达呈现出显著的变化，是否与不同的信号通路存在必然的联系，还需要进一步的研究和证实。

总结：

综上所述，在高原自然低氧环境下，高原急慢性缺氧将会导致大鼠CYP1A2酶活性和蛋白表达水平显著降低。

参考文献：

[1]房绍英，孙淑萌，刘纯，等.多糖类组分对大鼠肝微粒体酶CYP1A2的体外活性抑制作用[J].中国现代应用药学，2021，38（24）：3155-3159.

[2]武彩霞，李传厚，刘晓金，等.匹诺塞林对缺糖缺氧/复糖复氧SH-SY5Y细胞内质网应激凋亡通路相关蛋白的影响[J].山东医学高等专科学校学报，2021，43（06）：405-408+481.

[3]龚琴，王木兰，李军茂，等.白头翁皂苷B4对小鼠肝药酶CYP1A2表达及酶活性的影响[J].药物分析杂志，2021，41（06）：970-978.

[4]董航，张海晖，窦桂芳，等.γ射线辐射对大鼠肝药物代谢酶CYP1A2，CYP2C9和CYP2D6蛋白表达及药物代谢活性的影响[J].中国药理学与毒理學杂志，2021，35（04）：290-296.

[5]雷雅静，周丽芳，朱银焕，等.多重PCR-LDR法检测人体药物代谢酶基因位点多态性[J].中国现代应用药学，2021，38（04）：439-444.

[6]宋昕昊，杨丹，季春雷，等.马度米星铵对克氏原鳌虾肝胰腺药物代谢酶活性及其基因表达的影响[J].南京农业大学学报，2020，43（04）：720-727.

[7]陈芳，高鸿，李博，等.泰妙菌素对人CYP3A4、CYP1A2、CYP2E1、CYP2D6酶活性的影响[J].中国畜牧兽医，2020，47（04）：1267-1273.

[8]王小平，白吉庆，胡锦萍，王金，卫培峰，权利娜.丹参-红花药对配伍前后对大鼠肝药酶亚型CYP1A2、CYP2E1和CYP3A4活性的影响[J].药物评价研究，2017，40（03）：300-306.

基金项目：甘肃省人民医院院内科研基金（20GSSY4-28）