《腦CYP2D原位代謝行為及腦區依賴性調控作用研究》是依託武漢大學，由樂江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：腦CYP2D原位代謝行為及腦區依賴性調控作用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：樂江
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究擬以外源物尼古丁和內源物孕酮為代表，系統闡明腦CYP2D原位代謝功能及腦區依賴性調控行為特徵，以深入認識腦CYP2D作為中樞活性物質原位代謝途徑的理論價值及在藥理毒理學方面的意義。項目將利用整體柱固相微萃取技術結合液相串聯質譜（LC-MS/MS）分析技術，進行不同腦區的定位研究，分析尼古丁和孕酮對腦CYP2D催化功能、代謝行為的影響以及腦區調控差異；通過微透析技術，進行藥動學與藥效學結合模型（PK/PD modeling）研究，闡明調控腦CYP2D對中樞活性物質生物相濃度及藥效學的影響；從不同調控水平，探討腦CYP2DmRNA、蛋白表達和催化功能之間的調控關係；闡明孕酮調控效應-濃度-時間之間的變化曲線。尼古丁為廣泛濫用物質，孕酮為神經活性甾體，研究兩者對腦CYP2D獨立於肝臟的器官特異性調控特徵，以深入揭示腦CYP2D生物學行為，將具有重要理論價值和潛在的臨床實際意義。
結題摘要
腦是機體最為重要的器官，承擔著調控體內內環境穩定以及對外環境作出反應的重要任務。由於血腦屏障的存在，腦組織與血液之間的物質交換種類、交換量和速度受到制約，從而形成了相對獨立於外周組織的腦內環境。由於中樞活性物質的靶器官為腦組織，故腦內環境中底物濃度改變可能導致藥效學行為變化。腦CYPs因具有腦區選擇性和細胞選擇性表達分布的特點，可能原位參與中樞活性物質代謝失活及活化。在CYP超家族中，CYP2D介導中樞活性物質代謝失活及活化的重要亞族。CYP2D參與臨床上20~30%藥物的代謝，其中1/3以上藥物屬於中樞神經系統藥物，包括鎮痛藥物,多數抗抑鬱藥物, 以及抗精神病藥物。 課題採用實時定量RT-PCR，Western blotting，免疫組織化學、液相與三重四極桿串聯質譜(LC-MS/MS)等技術，分析了CYP2D在不同腦區的表達和調控特徵。腦CYP2D在腦中表達含量高，分布廣，在大腦皮層、丘腦、海馬、黑質紋狀體、小腦均有表達，且具有功能活性。大鼠CYP2D具有CYP2D1，2，3，4，5和18不同亞型，不同亞型分布在不同腦區，其中以CYP2D2和CYP2D4呈現高表達。同時，對比其他腦CYPs（如CYP2E1）的表達調控特徵，分析了內源性物質（睪酮）和外源性物質（尼古丁）對腦CYP2D不同腦區的影響，以及不影響肝臟CYP2D表達水平的調控特點。雄性大鼠去勢後，小腦、腦幹和額葉皮層的CYP2D水平明顯升高，丘腦和海馬CYP2D水平的略有上升，但肝臟CYP2D水平無改變；給予生理劑量的睪酮可在轉錄水平消除去勢所引發的腦CYP2D改變。結果提示，睪酮是影響雄性大鼠腦CYP2D水平的重要內源性物質。雌性大鼠懷孕後，腦和肝臟CYP2D水平均可出現改變。尼古丁可在轉錄後水平誘導選擇性誘導雄性大鼠小腦、海馬及紋狀體CYP2D水平。尼古丁對人神經細胞所表達的CYP2D6亦具有轉錄後水平的調控作用。我們選擇鎮痛藥物曲馬多，通過PK/PD 模型研究發現，尼古丁可通過選擇性誘導腦CYP2D水平導致其底物藥物曲馬多的量效曲線左移和上移。此項研究結果表明，腦CYP2D具有代謝中樞活性物質的功能，且其表達水平可明顯影響中樞活性物質在靶器官的效應。研究為深入揭示腦CYP2D生物學行為奠定了基礎，以及對於分析內、外源物對腦中的活性物質的原位代謝的影響有重要意義。
