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钝化NF-κB的活化对酒精性肝损伤大鼠CYP3A的影响

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・1216‘ 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Sep;26(9):1216~9 钝化NF-KB的活化对酒精性肝损伤大鼠CYP3A的影响 康晓琳 ,薛永志 ,许秀举 ,刘和莉 (包头医学院1.药理学教研室、2.营养与食品卫生教研室,内蒙古包头014060) 中国图书分类号:R一332;R 322.47;R 341;R345.99;R 575.022; R 971.3 程中起着重要作用 J。Wahl等 发现柳氮磺胺 文献标识码:A文章编号:1001—1978(2010)09—1216—04 吡啶(salaz0sulfapyridine,SASP)可以通过抑制IKB 的磷酸化从而发挥抑制NF-KB的作用,因此可以阻 摘要:目的 研究核转录因子一KB(nuclear fastor kappa B, NF—KB)在酒精性肝损伤大鼠模型中的作用及对细胞色素 P450 3A(cytochrome P450 3A,CYP3A)代谢活力的影响。方 法采用白酒灌胃法复制大鼠酒精性肝损伤模型,肝脏组织 HE染色和血清中ALT和AST水平测定观测大鼠肝损伤情 况,采用免疫组化法检测肝脏NF—KB的蛋白表达,通过 HPLC法检测CYP3A的探针药物咪哒唑仑的血浆药物浓度, 采用热板法观察大鼠舔足反应来体现咪哒唑仑的代谢情况, 从而反映咪哒唑仑特异性代谢酶CYP3A的代谢活力。结果 酒精性肝损伤模型组表现为轻度脂肪变性和炎症坏死, NF.KB明显活化,CYP3A代谢活力增强(P<0.05);钝化 NF—KB的活化后,肝脏脂肪变性程度明显减轻,CYP3A代谢 活力下调(P<0.05)。结论钝化NF—KB活化,可以减轻酒 精性肝损伤的程度,并下调酒精性肝损伤导致的CYP3A代 谢活性的增强。 关键词:酒精性肝损伤;NF—KB;CYP3A;眯达唑仑;大鼠;高 效液相色谱 长期过量饮酒导致的酒精及其代谢产物对肝脏 的毒性作用、氧化应激、脂质过氧化、细胞因子和免 疫反应等多种因素有关的肝细胞损伤,已经成为继 病毒性肝炎后导致肝损害的第二大病因…。 CYP3A是CYP450氧化代谢酶超家族中含量最多的 亚型,参与该酶系中50%以上外源性药物、毒物或 致癌物等氧化代谢 j,但在酒精性肝损伤过程中 是否参与其中,不同实验室得出截然不同的结果,并 且其确切机制尚未明确 。NF--cB在炎症及免疫 反应中被高度诱导,并且对氧化应激敏感,在肝脏炎 症、纤维化及肝细胞再生、脂质过氧化等病理生理过 收稿日期:2010—04—12,修回日期:2010—06—29 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 30760289);内蒙古自然 科学基金资助项目(No 2009MS1104);内蒙古教育厅资助 项目(No NJ03148) 作者简介:康晓琳(1980一),女,硕士生,研究方向:肝脏免疫药理 学; 薛永志(1968一),男,教授,硕士生导师,研究方向:药物 代谢动力学,通讯作者,E-mail:xyzhxyzh68@sohu.con 止NF—KB向核内移位,减少下游细胞因子的表达。 本研究以白酒灌胃法制备大鼠酒精性肝损伤模 型 J,观察CYP3A的代谢活性、NF—KB蛋白表达有 何变化,采用SASP抑制NF.KB,观察对CYP3A氧化 代谢活力和肝功能的影响,深入探讨NF.KB在酒精 性肝损伤中的作用及其作用环节,为酒精性肝脏疾 病药物治疗提供新的靶点和思路。 1材料与方法 1.1 实验动物和主要试剂 清洁级6 Wistar大鼠 48只,体质量(200±20)g,动物许可证号:SCXK (蒙)2002—0001,购自内蒙古大学实验动物中心。 柳氮磺胺吡啶(salazosulfapyridine,SASP),上海信谊 嘉华药业有限公司,批号:H31020557;56度红星二 锅头由北京红星股份有限公司生产;咪哒唑仑(mid— azolam,MDZ)注射剂,徐州恩华集团药业有限责任 公司生产,10 rag/2 ml/支,批号:20080604;兔抗大 鼠NF.KB p65多克隆抗体,即用型SABC免疫组化 试剂盒,DAB显色剂均购于武汉博士德生物工程有 限公司;其它药品均为分析纯。 1.2主要仪器 高效液相色谱仪,Thermo Finnigon 公司生产;RH-200智能热板仪,成都泰盟科技有限 公司生产;sartorius分析天平,北京塞多利斯仪器有 限公司;CX41RF奥林帕斯显微镜;形态分析系统, 江苏省捷达科技发展有限公司。 1.3动物分组及建模方法Wistar大鼠48只,经1 周的喂养适应后,随机分为3组,第1组(Control,//, =16)经灌胃给予NS 2 ml/次,1天2次,至20 d;第 2组(Ethanol,n=16)给予56度红星二锅头,10 mg ・ ,1天2次灌胃,至20 d;第3组(Ethanol+ SASP,凡=16)将SASP(0.75 mg・kg )溶于白酒 (10 mg・kg )中,1天2次灌胃,至20 d末,于当晚 禁食,d 21先将所有大鼠称重,再将3组大鼠每组中 的8只经腹腔注射给予CYP3A探针MDZ(10 mg・ kg ),并于给药后15、30、45、60、120 min各时间点 经眼内眦静脉丛采血0.5ml,置肝素化试管中,3 500 r・min~10 min,分离血浆,置一20 ̄C冰箱冷冻,按 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Sep;26(9) 。1217・ 文献 叫采用HPLC法进行咪哒唑仑血药浓度经时 变化的测定。再断尾取血4 ml,3 500 r・min 离心 10 min,抽取血清2 ml,置一20%冰箱冷冻,待测血 清中ALT、AST水平。另外每组其余8只大鼠经腹 腔注射给予CYP3A的探针药物MDZ(0.5 mg・ 妇 ),并于给药40 min后,将大鼠置于50%热板 上,同时计时,记录大鼠第1次舔后足的时间,作为 反应时问,并记录大鼠5 min内舔后足的次数。随 后将大鼠颈椎脱臼处死,迅速剖取肝脏,称重,将肝 组织浸泡于事先配好的甲醛酒精(甲醛:酒精=1 :9)固定液中,做石蜡包埋切片,常规HE染色及免 疫组织化学测定。 Fig 1 Pathological features in liver(HE x400) 1.4肝组织NF・KB免疫组化染色肝组织石蜡切 A:Control group:B:Ethanol group;C:Ethanol+SASP group 片NF—KB免疫组化染色方法按试剂盒说明书进行, 一抗稀释倍数为1:100。每张切片选择染色良好 2.2各组大鼠CYP3A代谢活力的变化3组大鼠 区域,随机观察10个高倍视野。NF—KBp65以细胞 染成棕黄色为阳性,采用形态分析系统统计每个视 野中阳性细胞数、灰度、平均吸光度(average absor— bance,AA)和积分吸光度(integrated absorbance, 经腹腔给予经CYP3A代谢的探针药物咪哒唑仑(1O mg・kg ),经HPLC测得大鼠血浆中咪哒唑仑血 药浓度的经时变化如Tab 2、3所示,Ethanol组在给 药后各时间点血浆中咪哒唑仑血药浓度均明显低于 Control组(P<0.01), 、AUC、C…均减小(P< IA)。细胞阳性率以每高倍镜下阳性细胞数(细胞 数/高倍镜视野)来表示。 1.5 统计学处理 实验结果用 -4-s表示,采用 SPSS 11.0统计软件,单因素方差分析进行组间比 较。 2结果 0.01),Ethanol+SASP组抑制NF。KB后,血浆中咪 哒唑仑血药浓度明显高于Ethanol组(P<0.05), AUC、C 明显增大(P<0.01)。从Tab 4可以看出 Ethanol组与Control组相比,在给予咪哒唑仑40 min后,大鼠的反应时间明显缩短(P<0.01),5 min 内舔足次数也明显增多(P<0.01),而Ethanol+ SASP组大鼠反应时间与Ethanol组相比有明显延长 2.1 各组大鼠的一般状态及肝脏病理学、生化指标 的改变经过20 d酒精刺激,Ethanol组大鼠表现为 体重增加量明显减少(P<0.O1),肝重系数增大(P <0.01);而Ethanol+SASP组大鼠体重增加量是 Ethanol组的1.2倍,肝重系数大于Control组,小于 比Ethanol组。光镜下可见,Ethanol组肝小叶界限 不清,肝细胞出现空泡变性,同时散在淋巴细胞及单 核细胞。Ethanol+SASP组肝小叶结构清晰,但肝窦 (P<0.05),而舔足次数明显减少(P<0.01)。 2.3各组大鼠NF-KB变化光镜下,大鼠肝组织 NF—KBp65的阳性细胞呈明显的棕黄色或深棕色,分 布于细胞质和细胞核,表达强度不一,以中央静脉周 围表达多(Fig 2)。与Control组相比,Ethanol组肝 细胞的NF—KBp65细胞阳性率明显增高(P<0.O1), 轻度狭窄。肝细胞内无明显空泡及疏松,部分肝细 灰度明显降低(P<0.O1),AA降低(P<0.01),IA 增高(P<0.01)。而Ethanol+SASP组与Ethanol组 胞呈轻度浊肿。Ethanol组大鼠血清AsT、A 均较 对照组升高,以A 升高为明显。Ethanol+SASP 组血清A 和AST较Ethanol组有所降低(Tab 1)。 Tab 1 Rat body weight gain,liver weight/body weight 相比大鼠肝组织中的NF—KBp65细胞阳性率降低(P <0.01),灰度明显回升(P<0.O1),IA值明显减小 (P<0.O1),而AA值差异未见显著性,见Tab 5。 3讨论 serum ALT and AST levels in all groups( ± ,,i=8) Total body Group Liver/%of AIX/U・L一 AST/U-L l04.67±l3.83 白酒灌胃20 d成功复制了大鼠急性酒精性肝 损伤模型,表现为大鼠肝重增加,功能受损,肝细胞 出现轻度脂肪样变。白酒灌胃法与酒精灌胃法相比 更与人类的酒精性肝损伤接近,并有大量文献支 持‘。 。目前,关于酒精性肝损伤过程中CYP3A代 谢活力是否增强不同实验室得出不同的结果,有报 weight gain/g body weight 74.67±7.83 87.17±】2.40 】25.66±】5.88 77.o0±4.38 109.50±12.95 ・1218。 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Sep;26(9) P<0.0l/35 control: P<O.05 Z)S ethanol Tab 3 Plasma MDZ pharmacokinetic Levels CYP3A活力密切相关,明显增加其代谢活力,但 。… in all groups( ±S,n=8) 眦Gmup Control EthanoJ n . CYP3A上调机制尚未明确,可能与核受体转录因子 的调节有关。研究认为I】 ,当血液和肝组织乙醇浓 度较低时,大部分乙醇由乙醇脱氢酶氧化代谢,但大 量饮酒而使肝组织乙醇浓度超过0.O1 tool・L一时, 细胞色素P450混合功能氧化酶系统被激活。本研 /ⅡIg・min・L一 /嘲.L— 0.010±0.加3 75.o06±17.507 238.160±29.253 4.144±0.70l 0.02l±0.005 *34.380±8.673 l01.i86±9.4ll 1.918±0.190 Ethanol+SASP 0.013±0.005 58.925±16.866 162.614±13.342 2.911±0 181 P<0 05. P<0.01 control; P<0.01 ethanol 究结果表明,酒精损伤可导致CYP3A代谢能力增 强,肝脏NF—KB的蛋白表达明显增加。本研究结果 与文献 川报道一致。 应用SASP钝化NF—KB的活化,大鼠肝脏NF— KB的蛋白表达减少,CYP3A的代谢活力下调,同时 肝脏脂肪变性程度减轻,且血清AST、A 含量明显 Tab 4 Sedation of MDZ in all groups( ± ,n:8) P<0.01/)S control; P<O.05, Jp<0.01 ethanol 下降。酒精肝损伤后,能使肠粘膜屏障受损,肠道通 透性增加,并且肝脏巨噬细胞的吞噬能力下降,致使 机体内毒素如脂多糖(LPS)等的水平上升,导致内 毒素血症。内毒素可以通过结合枯否细胞上CD14 受体来激活NF-KB,活性氧(ROS)可能是所有刺激 物激活NF.KB共同机制和LPS诱导细胞信号系统 的核心,ROS增殖能减少巯基来增加细胞被氧化比 例,调节NF—KB激活,NF—KB可以增加氧化信号通 路的敏感性,导致基因产物的增多¨ j。抑制NF— KB的活化对酒精性肝损伤具有一定保护作用,一方 面是由于在NF s:B的活化受到抑制后,其调控的下 游炎性细胞因子转录减少,从而减轻肝脏的炎症损 伤;另一方面,抑制NF—KB可以扭转CYP3A代谢活 Fig 2 OfNF-KB p65 力的上调,减少活性氧族的产生,减少肝细胞的脂质 expression in rat liver(SP×400) A:Control group;B:Ethanol group;C:Ethanol+SASP group 过氧化,同时减少了ROS作为第二信使对NF—KB的 活化,形成一种良性循环。有关酒精性肝损伤过程 中CYP3A代谢活力的调控是否经由NF—KB转录调 Tab 5 Number of NF-KB p65 positive cells 控,可否通过转录调控代谢酶活力干预损伤过程有 待进一步深人研究。 参考文献: [1]Bruha R,Dvorak K,Dousa M,et a1.Alcoholic liver disease[J]. Praque Med Rep,2009,110(3):l8l一9O. /high-power ifeld in all groups(x± .n=4) Number of positive cells Gray Average Integrated /high p0wer ifeld/% absorbance(从)absorbanee(IA) P(O.Ol∞contmI: P<n 01 ethanol [2] 邵敬伟,董海燕,王(4):504—9. 涛,郭养浩.中药莪术激活PXR及对大鼠 肝细胞色素1)450 3A的影响[J].中国药理学通报,2008,24 道…,中度酒精性肝损伤CYP3A活力无变化,但是 减少咪哒唑仑口服生物利用度,可能是肠内CYP3A [2]Shao JW,DongH Y,WangT,GuoYH.Traditionla Chinesemedi— cine Rhizoma curcumae activates PXR and affects cytochrome P450 诱导的结果。还有报道 ,中度酒精性肝损伤与 3A in the rat liverf J1. in Pharmacol Bull,2008,24(4):504— 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Sep;26(9) 1219・ 9. [9] 王喜军,刘莲,孙晖,等.乙醇诱导大鼠肝损伤的代谢组学 『3] 谷元,司端运,刘昌孝.CYP3A4酶介导的人类药物代谢性别 和茵陈蒿汤的干预研究[J].中国药理学通报,2008,24(4): 差异[J].中国药理学通报,2009,25(9):1121—4.452—7. 『3]Gu Y,Si D Y,Liu C X.Gender related differences of cytochrome [9]Wang X J,Liu L,Sun H,et a1.Studies on the metabonomics of rat P450 3A4 activ ity[J].Chin Pharmacol Bull,2009,25(9):1121 liver injury by ethanol and interfering effects ofYin Chen Hao Tang 一4. 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Blunted the increased hepatic nuclear factor-tcB activity can influence hepatic CYP3A metabolism activitv KANG xiao.1in ,XUE Yong—zhi .XU Xiu-ju ,LIU He.1i (1.Dept ofPharmacology;2.Dept foNutrition and Food Hygiene,Baotou Medical College,Baotou Inner Mongolia 014060,China) Abstract:Aim To determine the action of nuclear ethanol group revealed mild to moderate steatosis and factor kappa B(NF-KB)in alcoholic liver injury and mild necroinflammation.Hepatic NF—KB expression in- how to influence catalytic activity of hepatic cytochrome creased significantly in ethanol—treated group when P450 3A(CYP3A).Methods The models of alcohol— compared with contro1.Ethanol treatment signiifcantly ic liver injury in Wistar rats were established by feed- elevated hepatic CYP3 A metabolism activity(P< ing with ethanol or salazosulfapyridine(SASP)for 20 0.05).Inhibiting NF-KB prevented ethanol—induced days.The liver histopathology was revealed by hematox— hepatotoxicity and inhibited the development of a fatty ylin and eosin(HE)method and serum concentration of liver,decreasing the elevation of hepatic CYP3 A me— alanine aminotransferase(ALT),aspartate aminotrans— tabolism activity and reducing hepatic NF・・KB expres-- ferase(AST).The expression of NF—KB protein was de- sion(P<0.05).Conclusion Blunted NF-KB activa— teeted by immunohistoehemistry method.The serum tion improves liver histopathology and recoveries the concentration of midazolam(MDZ)was measured by up—regulation of hepatic CYP3 A metabolism activity in high—performance liquid chromatography(HPLC)meth— ethanol—induced liver injury rats. od and the during of licking when heat stimulation of Key words:alcoholic liver injury;NF—KB;CYP3A;mi— foot.The CYP3A catalytic activity was reflected by dazolam:rats;HPLC these methods.Results The liver histopathology in 

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