探讨半枝莲醇提物对小鼠细胞色素P450酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

杜晓翔 陈必成

温州医科大学附属第一医院药学部，浙江温州 325000

半枝莲是我国传统中草药之一，属唇形科黄芩属的干燥全草，味辛、平。其化学成分主要包括黄酮类、二萜类、生物碱以及多糖等，具有清热解毒、抵抗炎症、增强免疫力等功效。半枝莲主要成分黄酮类化合物具有治疗心血管疾病的作用，可以清除人体内产生的自由基，同时抑制细胞凋亡，延缓衰老[1-5]。我国曾有学者研究发现，黄酮类化合物具有抗肿瘤和治疗癌症的作用，可用于治疗胃癌、直肠癌、肺癌、淋巴癌等。细胞色素P450家族为人体内一类重要物质，主要参与内源性物质及外源性物质（药物、环境化合物等）的代谢过程，主要分布于内质网和线粒体内膜上[6-8]。研究表明，植物药物中的活性成分可以影响细胞色素P450酶的活性，从而调控体内药物代谢过程。谷胱甘肽S-转移酶是药物代谢反应中十分重要的一种药物代谢转移酶，其作用是催化外源物质的代谢，促进内源性化合物例如胆红素、短链脂肪酸等的分解。因此，本研究选取传统中草药半枝莲作为研究对象，选取40只SD小鼠随机分为试验组（低剂量组、中剂量组、高剂量组）和对照组，每组各10只。试验组使用不同剂量半枝莲醇提物对小鼠进行灌胃，对照组使用等量生理盐水，连续灌胃5 d，第6天处死小鼠，采集肝脏组织，观察半枝莲醇提物对于小鼠细胞色素P450和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响。通过本次研究，我们期望可以观察到半枝莲提取物对于药物代谢酶的影响，深入了解其药物作用机制，为今后临床用药提供一定的参考作用。

1 资料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验动物与分组 40只成年雄性SD小鼠，体重均为200 g，所有大鼠均购自上海杰思捷实验动物有限公司。将40只小鼠随机分为4组，分别为对照组（10只）和试验组（30只）。试验组根据半枝莲醇提物灌胃剂量设立低剂量组（10只）、中剂量组（10只）和高剂量组（10只）。

1.1.2 试验器材和药品 旋转蒸发仪、循环水真空泵、电加热套、超速离心机、漩涡震荡仪、匀浆机、电子分析天平、恒温水浴摇床、酶标仪、紫外可见光分度计等。

半枝莲购自亳州百川药业，咪达唑仑、氯唑沙宗购自Sigma公司，谷胱甘肽S-转移酶试剂盒购自南京建成生物工程研究所，蛋白浓度测定试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 试验方法

制备半枝莲醇提物，将半枝莲粉碎准确称量后加入10倍体积乙醇，静置1 h，提取半枝莲活性物质后浓缩，真空干燥回收干燥产物，准确称量其产物含量，得到半枝莲醇提物。试验组分别按照每天1 g/kg、5 g/kg、10 g/kg剂量进行灌胃，分别为低剂量组（1 g/kg）、中剂量组（5 g/kg）、高剂量组（10 g/kg）。 对照组小鼠给予等量生理盐水灌胃。小鼠室温饲养，自由饮水，需在试验环境下适应5 d及以上，每日早晨7点进行灌胃，保证正常饮食，第5天给药后禁食过夜。连续给药5 d，第6天采用颈椎脱臼法处死小鼠，提取肝脏组织，使用咪达唑仑、氯唑沙宗作为药物探针进行体外代谢，研究半枝莲醇提物对小鼠细胞色素P450酶活性的影响，利用蛋白浓度测定试剂盒检测细胞色素P450酶含量，利用谷胱甘肽S-转移酶试剂盒测定谷胱甘肽S-转移酶活性。

1.3 观察指标

观察并记录细胞色素P450酶含量，计算方法和公式根据Omura and Sato关于细胞色素P450含量的测定，为细胞色素 P450（nmol·mg/protein）=[（A450-A490）×1000]/（91×被测样品蛋白浓度）。 根据体外代谢药的产率计算酶活性。谷胱甘肽S-转移酶活性根据试剂盒说明书进行测定。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0统计学软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用 t检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 半枝莲醇提物对小鼠细胞色素P450含量及活性的影响

与对照组相比，试验组低剂量组细胞色素P450含量和活性不存在差异（P>0.05），而中剂量组和高剂量组小鼠细胞色素P450含量和活性出现显著下降的趋势（P<0.05）。 见表 1。

表1 不同组别小鼠细胞色素P450含量和活性情况比较（±s）

表1 不同组别小鼠细胞色素P450含量和活性情况比较（±s）

组别 n 细胞色素P450含量（nmol/mg protein）细胞色素P450活性（nmol/min/mg protein）对照组试验组低剂量组中剂量组高剂量组100.79±0.154.32±1.66 10 10 10 0.72±0.11 0.61±0.13 0.59±0.11 4.06±1.41 3.78±1.75 2.45±1.26

2.2 半枝莲醇提物对小鼠谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

与对照组相比，试验组小鼠谷胱甘肽S-转移酶活性无显著性差异（P>0.05），但中剂量组和高剂量组活性出现下降趋势。见表2。

表2 不同组别小鼠谷胱甘肽S-转移酶活性的情况比较（x±s）

3 讨论

中国地域广阔，物种丰富，是中草药的发源地，据统计目前中国大约存在有12 000种的药用植物，在中草药研究方面，我国也拥有着丰富的经验，结合现代医学技术，中草药在临床上的应用越来越广泛，也得到了广大患者和医师的认可。半枝莲作为我国传统中草药之一，是马唇形科黄芩属多年生草本植物。全草均可入药，性寒味酸，富含多种维生素、微量元素及氨基酸等成分，具有清热解毒、活血祛瘀、消肿止痛、凉血解毒，清热利湿、抗癌等功效[9-13]。细胞色素P450和谷胱甘肽S-转移酶均与体内药物代谢过程有关，因此,本研究通过给予小鼠不同剂量半枝莲醇提物，观察其对小鼠细胞色素P450酶活性和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响，从而为今后半枝莲在临床上的应用提供一定的参考作用。

在本研究中，通过比较对照组小鼠和不同剂量半枝莲醇提物组细胞色素P450酶含量和酶活性的影响，结果显示：与对照组相比，试验组低剂量组细胞色素P450含量和活性不存在差异（P>0.05），而中剂量组和高剂量组小鼠细胞色素P450含量和活性出现显著下降的趋势（P<0.05）。表明半枝莲醇提物可以抑制小鼠细胞色素P450酶活性，也说明半枝莲提取物可以在一定程度上影响特定药物代谢酶活性，并且半枝莲浓度越高，抑制作用越大。此结果也与朱慧贤等[14]的研究结果一致。细胞色素P450酶可以调节肝脏对内源性物质和外源性物质的代谢过程，其出现抑制后可以诱导全身药物代谢过程异常现象，最终导致严重的毒性反应，危害患者的生命安全[15-18]。高浓度的半枝莲可以极大程度地抑制细胞色素P450酶的活性，促进前致癌物及毒性物质的活化过程，有研究表明，药物代谢性相互作用引起的药物不良反应有超过95%均由细胞色素P450酶引起。因此在临床使用时需要充分考虑其不良影响。本研究还分析了半枝莲醇提物对谷胱甘肽S-转移酶活性的影响，结果发现：与对照组相比，试验组小鼠谷胱甘肽S-转移酶活性没有出现显著差异（P>0.05），但中剂量组和高剂量组活性出现了下降的趋势。该结果说明半枝莲可以通过影响药物代谢酶谷胱甘肽S-转移酶活性来影响药物代谢过程。谷胱甘肽S-转移酶可以降低外源性化合物的毒性，具体作用机制是催化葡萄糖醛酸苷形成，加速葡萄糖醛酸苷和谷胱甘肽及其代谢产物结合，形成水溶性代谢产物[19]。有文献报道，谷胱甘肽S-转移酶还可以保护蛋白质、核酸等遗传物质成分，降低癌症的发病率[20]。众所周知，致癌物是间接致癌物，其自身无致癌特性，但是在体内经过酶的活化作用，最终转变成为亲电子性终致癌物。谷胱甘肽-S-转移酶可以催化亲电子化合物和内源性谷胱甘肽结合，从而保护遗传物质的稳定，降低癌症的发病率。另一方面，对于已经代谢形成的致癌物质，在谷胱甘肽-S-转移酶的作用下，也可以转变形成可被机体代谢排出的水溶性物质，抑制致癌物质对机体的损伤作用。而本研究中发现了半枝莲醇提物会抑制该酶的活性，改变药物代谢过程，说明半枝莲醇提物会阻止需要谷胱甘肽-S-转移酶参与活化的物质的形成过程。

综上所述，半枝莲醇提物可以对小鼠细胞色素P450酶和谷胱甘肽S-转移酶活性起到一定的抑制作用，且浓度越高，抑制程度越大，提示临床使用半枝莲醇提物时需要考虑药物之间的相互作用，避免产生药物毒性。

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