摘要
决明子作为一种药食同源的中草药,其功效主要包括降血脂、降血压、降胆固醇以及保肝护肾等,但最新的毒性研究表明决明子有引起肝肾损伤的风险。有研究表明决明子可以影响肝微粒体CYP450的活性,提示决明子对基于CYP450代谢的药物存在着药物-药物的相互作用,但尚没有从转运体的角度评价其可能的药物-药物相互作用的报导。本论文研究旨在从转运蛋白的角度出发,研究决明子与其他药物在有机阳离子和有机阴离子转运蛋白水平上潜在的相互作用,同时从决明子对汞致肾毒性的保护作用及决明子对异硫氰酸-α-萘酯(alpha-naphthylisothiocyanate, ANIT)诱导胆汁淤积的加重作用的角度,系统的研究决明子的药理和毒理性质,力图填补对决明子相关研究的空白。 为了研究决明子潜在的基于转运蛋白的药物-药物相互作用,我们分别建立了HEK-OAT1/3、HEK-OCT1/2、HEK-OATP1B3以及CHO-OATP1B1等过表达细胞系,利用荧光底物的细胞摄入实验筛选得到了对转运蛋白有抑制作用的决明子单体。 大鼠实验表明决明子提取物几乎完全消除了氯化汞造成的肾脏病理学改变。为了进一步研究决明子保护汞致肾毒性的机制,我们在organicaniontransporter1(OAT1)和OAT3过表达细胞细胞中筛选得到了对半胱氨酸-汞有保护作用的决明子单体。结果显示,对OAT1有抑制作用的决明子单体可以保护汞对OAT1细胞造成的损伤。同时,实验成功构建了OAT1和OAT3的蛋白质结构模型,并成功建立和验证了利用该结构模型对接筛选转运蛋白抑制剂的方法。 研究首次成功构建了可以用来研究中草药如决明子的异质性肝损伤的动物模型,即ANIT诱导的胆汁淤积模型。决明子醇提物可以剂量依赖性的加重ANIT诱导的胆汁淤积。决明子对胆汁淤积的加重作用并不是通过氧化应激、炎症或者脂肪酸-β-氧化,而是加重了胆汁酸在肝脏的累积。决明子激活了小鼠肝脏的AMP-activatedproteinkinase-farnesoidXreceptor(AMPK-Fxr)通路,进而降低了胆汁酸外排转运蛋白bilesaltexportpump(Bsep)的表达。同时,决明子给药14天的实验确认了决明子对AMPK的激活和对Bsep的抑制。决明子对Fxr的通路呈现时间效应,短期给药可以抑制肝脏Fxr的通路从而增加cytochromeP4507a1(Cyp7a1 ),而长期给药可以通过改变肠道细菌比例从而激活小肠Fxr-fibroblastgrowthfactor15(Fgf15)通路。与单独给药决明子组相比,ANIT 可以增加一些决明子成分如大黄素、决明素等在肝脏里的聚集。虽然大黄素可以通过其抗炎和抗氧化的活性而显著改善ANIT诱导的肝内胆汁淤积,但是其也可以激活AMPK-Fxr通路从而抑制Bsep。 综上所述,本研究1)明确了决明子中多种对OATs和OATPs有抑制作用的成分,为基于这些转运蛋白的决明子-药物相互作用提供物质基础;2)发现了决明子中的活性成分可以通过抑制OAT1而不是OAT3来保护汞在大鼠中造成的肾脏毒性,为针对汞致肾毒性的药物开发提供了新资源;3)建立了结合体外细胞摄取实验和计算机结构模拟对接的方法来筛选OAT1和OAT3的抑制剂,为高通量筛选OATs抑制剂提供了新方法;4)首次建立了决明子异质性肝损伤模型,并阐明了决明子肝毒性的作用机制,为研究中药肝毒性提供了新模型;5)首次发现了大黄素具有缓解胆汁淤积和加重胆汁淤积肝损伤的双重作用,为决明子以及其他中药肝毒性的研究提供了新思路。