花生四烯酸代谢与肝脏糖脂代谢稳态调控

花生四烯酸(arachidonic acid, AA)是一种ω-6多不饱和脂肪酸,在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上。AA在细胞内主要通过环氧合酶(cyclooxygenase, COX)途径、脂氧合酶(lipoxygenases, LOX)途径、细胞色素P450单氧化酶(cytochrome P450 monooxygenase, CYP450)途径等进行代谢。糖脂代谢的稳态调控是维持机体基本生命活动的基础,肝脏是糖脂代谢调控的中枢器官。肝脏糖脂代谢紊乱与2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病等代谢性疾病的发生和发展密切相关。已有研究表明AA代谢与肝脏糖脂代谢紊乱有密切的关系。本文就AA代谢在肝脏糖脂代谢稳态调控中的作用及其作为脂肪肝和胰岛素抵抗等代谢性疾病治疗靶点的价值作一综述。     

细胞色素P450：肿瘤研究中的新热点

细胞色素P450(CYP450)是体内重要的Ⅰ相代谢酶,与许多前致癌物和致癌物的活化有关。CYP450是目前肿瘤研究中新的热点之一。深入研究CYP450在肿瘤发生、发展过程中的作用机制及基因多态性与肿瘤易感性的关系,对肿瘤防治有积极作用。现就近年来CYP450在肿瘤领域的研究进展进行综述。     

细胞色素P450基因多态性与药物代谢研究进展

细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）在人体药物代谢过程中起着非常重要的作用并参与代谢80%以上的临床药物。由于CYP450在不同种族和不同人群中存在基因多态性,从而造成药物反应的个体差异,一度成为药物基因组学研究的热点。通过查阅国外相关文献,综述了近年来关于CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6和CYP3A4五种主要的药物代谢酶的基因多态性和药物代谢的研究进展,为临床指导个体化用药、避免药物不良反应和新药研发提供科学参考依据。     

细胞色素P450：肿瘤研究中的新热点

细胞色素P450（CYP450）是体内重要的Ⅰ相代谢酶,与许多前致癌物和致癌物的活化有关。CYP450是目前肿瘤研究中新的热点之一。深入研究CYP450在肿瘤发生、发展过程中的作用机制及基因多态性与肿瘤易感性的关系,对肿瘤防治有积极作用。现就近年来CYP450在肿瘤领域的研究进展进行综述。     

草地贪夜蛾解毒代谢相关基因家族的进化分析

近年来草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda在世界各地猖獗为害,其寄主范围广,且已对多种化学药剂和转Bt玉米产生抗性。本文对包括草地贪夜蛾在内的14种昆虫进行了解毒代谢相关基因家族的注释,在草地贪夜蛾中发现了152个细胞色素P450(cytochrome p450,P450)、92个ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)、44个谷胱甘肽转移酶(glutathione s-transferase,GST)以及39个尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyl-transferase,UGT)。与其他鳞翅目物种相比,草地贪夜蛾的P450和GST基因数量最多,其中152个P450基因可被归类至Mito、CYP2、CYP3和CYP4四个簇中;Mito和CYP2簇的P450基因总数与家蚕Bombyx mori相近,但CYP3和CYP4簇的P450基因明显多于家蚕,进化分析结果显示CYP3和CYP4簇的P450基因发生了明显的扩增;与家蚕P450基因的共线性分析发现草地贪夜蛾89个P450基因在其基因组上呈簇分布并发生了簇的扩增;与家蚕相比,GST和ABC转运蛋白家族基因的数量明显增多。UGT基因家族没有明显增加,但在基因进化分析中有成簇现象,表明可能存在近期的扩增事件。本研究首次从基因组水平鉴定了草地贪夜蛾解毒代谢相关基因家族,对理解草地贪夜蛾的生物学特性及抗性的形成具有重要指导意义。     

微生物细胞色素P450与胆固醇的生物代谢

细胞色素P450(CYP450)是一类含亚铁血红素的单加氧酶,广泛存在于各类生物体内,参与多种外源物质的代谢和内源物质的转化,如甾类激素、胆汁酸、胆固醇等的代谢。胆固醇是一种环戊烷多氢菲的衍生物,也是人类重要的脂类物质和许多特殊生物活性物质的前体之一,当其过量时会导致高胆固醇血症、动脉粥样硬化、静脉血栓生成等,对机体产生不利的影响。微生物CYP450酶可催化胆固醇的生物代谢,特别是其中的CYP125酶是胆固醇分解代谢起始的关键酶,可用作调节胆固醇代谢的药物靶标。     

细胞色素P450介导的果蝇抗药性研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)超基因家族是由一些数量多而功能复杂的血红蛋白酶基因所组成,该代谢酶系作为一种几乎地球上所有需氧生物都存在的重要生存策略,可以调控多种内源物质及外源化合物的代谢,参与了众多重要的生命过程,代谢解毒作用是该酶系重要功能之一。细胞色素P450的代谢解毒作用受药物影响,机体通过改变基因表达量,实现增强代谢解毒,加快机体对于有害物质的代谢,从而使得机体对有害环境产生一定的适应性,进而使得机体产生耐药性或抗药性。本研究说明果蝇细胞色素P450介导的杀虫剂类药物代谢机制及代谢抗性的特点等方面的研究,对明确果蝇的抗药性机制研究具有参考意义。     

花生四烯酸细胞色素P450代谢物在肾脏生理和疾病中的作用(英文)

肾脏疾病在全球范围内都是导致死亡的重要原因。肾脏微血管功能失调在肾病的发生与发展中发挥着不可忽视的作用。药理学和生物化学等领域的许多实验方法已被用来研究花生四烯酸的细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)代谢物对肾脏微血管功能的调控作用。在肾脏中,CYP450表氧化酶代谢物环氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acids, EETs)主要在肾脏微血管产生。EETs可以通过舒张血管、降低血压、抗细胞凋亡、抗炎等多个方面发挥肾脏保护作用。CYP450表氧化酶代谢物EETs可作为肾脏疾病的治疗靶点。然而,在肾脏发生疾病时,肾脏微血管产生EETs的能力会显著降低。近来,用转基因动物过表达CYP450表氧化酶或用可溶性环氧化物水解酶(soluble epoxide hydrolase, sEH)抑制剂也均证实增加EETs水平具有明显的肾脏保护作用。本综述将重点讨论花生四烯酸的CYP450代谢物EETs在肾脏生理及疾病状态下具体的调控机制。     

哺乳动物细胞色素P450酶中底物识别位点与功能的进化关系

细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)酶存在于所有哺乳动物中,它们从共同的祖先通过基因倍增进化而来,以一种"爆炸性"的趋势形成了庞大的超家族。除代谢脂质等内源性物质外,部分CYP酶还在药物等外源性物质的代谢方面起到重要作用。通过收集和注释哺乳动物CYP酶的序列发现,家族规模发生显著变化的七个活跃亚家族均属于CYP1~4家族,相比之下,非CYP1~4家族的家族规模则基本保持稳定。基于二级结构的预测结果,六段底物识别位点(substrate recognition sites,SRSs)的进化速率在CYP1~4家族中,特别是活跃的亚家族中,也显著快于非CYP1~4家族。同时,SRS1~3的进化速率显著快于SRS4~6,说明SRS1-3在更大程度上决定了CYP酶在进化过程中所获得的新功能。     

阿部鲻鰕鯱P450 1A1克隆与分析

细胞色素P450(Cytochrome P450,简称CYP)是生物体内广泛存在的一类重要的代谢酶,它参与包括内源性物质和多种外源性物质(包括药物)在内的各类物质的代谢和转化.     

细胞色素P450在植物三萜和甾醇骨架修饰中的功能研究进展

植物三萜类化合物在植物生长发育、抵御逆境胁迫与病虫害、生物间相互作用以及传递信息等方面发挥重要作用,植物甾醇具有重要的药用价值.细胞色素P450单加氧酶(CYP450)是参与植物代谢的最大酶家族,在三萜及甾醇骨架结构多样化及功能化修饰中具有关键作用.到目前为止,研究发现约有80个CYP450参与植物三萜代谢,包括亚家族CYP51H, CYP71A, D, CYP72A, CYP81Q, CYP87D, CYP88D, L, CYP93E, CYP705A, CYP708A和CYP716A, C, E, S, U, Y,它们参与包括特定病原体的化学防御功能和药理活性的三萜及其皂苷类化合物的代谢.亚家族CYP51G, CYP85A, CYP90B-D, CYP710A, CYP724B和CYP734A与甾醇和类固醇激素的生物合成有关.本文针对CYP450基因在三萜及甾醇化合物形成过程中不同位点的修饰功能进行概述,重点探讨了陆地植物CYP450基因11个家族的进化及在双子叶、单子叶植物中五环三萜物质合成过程中的功能.以期为充分利用具有重要价值的抗肿瘤、抗艾滋病的三萜物质的合成生物学的研究及其代谢调控提供进一步的理论依据.     

原儿茶酸与原儿茶醛对小鼠肝脏细胞色素P450表达的影响

目的:研究原儿茶酸和原儿茶醛对小鼠肝脏细胞色素P450酶主要亚型表达水平的影响。方法:将C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(0.9%生理盐水)、原儿茶酸与原儿茶醛给药组(6 mg/kg),苯巴比妥诱导组(80mg/kg),每24 h给药一次,连续给药2周。提取肝脏中总RNA,RT-PCR技术考察药物对CYP450主要亚型mRNA表达的影响;制备肝微粒体,用Western blot技术考察P450酶主要亚型的表达。结果:RT-PCR结果显示,在mRNA水平上,与正常对照组相比,原儿茶酸可诱导Cyp1a2基因的表达(P0.05),对Cyp2c37、Cyp2d9的mRNA表达无诱导作用。原儿茶醛对Cyp1a2的mRNA的表达有诱导作用(P0.05),对Cyp2c37和Cyp2d9的mRNA的表达无诱导作用。Western blot结果显示原儿茶酸对CYP1A2,CYP2E1表达有显著诱导作用,对其他几种亚型无影响。原儿茶醛对CYP1A2表达有显著诱导作用,对其他几种亚型无影响。Western blot结果与RT-PCR结果基本一致。结论:原儿茶酸与原儿茶醛均可以显著诱导CYP1A2的mRNA以及蛋白表达,并且原儿茶酸可以显著诱导CYP2E1的蛋白表达。     

新型争论贪噬菌Variovorax paradoxus S110的细胞色素P450酶的异源表达及催化特性分析

细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenases)是一种广谱催化剂,可以催化多种类型反应而参与生物体外源物质代谢与天然产物的合成。为丰富P450作为合成生物学的酶元件库,并探索新型催化反应,利用生物信息学手段从争论贪噬菌Variovorax paradoxus S110中挖掘出一种新型电子自供体细胞色素P45(VpMO)单加氧酶,属于CYP116B家族,它可以在大肠杆菌Escherichia coli异源可溶表达。酶学性质研究表明P450_(VpMO)最适pH和最适温度分别为8.0和45℃,并且在温度低于35℃时具有良好的稳定性,K_m值为0.458 mmol/L,k_(cat)为2.438 min~(-1);重要的是重组P450_(VpMO)可以催化一系列包含污染物的含甲氧基底物进行脱甲基反应,其中对4-甲氧基苯乙酮的脱甲基反应转化率高达91%。相比于其他CYP116B家族的P450酶,P450_(VpMO)表现出较强的酶活性,这为后期进一步研究P450_(VpMO)提供了基础。     

戊型肝炎病毒衣壳蛋白结合CYP 2A6并降低其底物催化能力

肝炎病毒的感染常常导致人体肝脏代谢能力变化,研究表明甲型肝炎病毒(Hepatitis A Virus,HAV)、乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)和丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)的感染都会影响肝细胞对药物的代谢能力。在本研究中,通过酵母双杂交系统在人肝cDNA文库中筛选与戊型肝炎病毒重组衣壳蛋白E2结合的蛋白,发现了与细胞色素P450 2A6(CYP2A6)部分片段高度同源的蛋白序列。通过pull-down、免疫共沉淀以及特异性底物催化反应评价等方法进一步证实了CYP2A6与重组衣壳蛋白E2、p239间的相互作用,并发现与p239结合可以降低CYP2A6对其特异性底物香豆素的催化能力。上述结果提示CYP2A6可能在戊肝病毒入侵细胞后的细胞病变过程中起作用。     

CYP3A4基础与临床研究进展

细胞色素P4503A4(CYP3A4)是存在人类肝脏及肠道中的一种主要的细胞色素CYP450酶,约占成人肝脏CYP450酶总量的25%左右。临床中约有50%的药物是通过其代谢,并且其基因位点突变也与其多种疾病相关,知晓CYP3A4的表达水平和不同功能的遗传学基础,无论是对疾病的发病基础、临床药物的应用,会带来前所未有的启发,在药物应用过程中,通过对基因组学的认识,从而可以在基因层面了解个体代谢差异产生的原因,调整药物用量,提高疗效,最终使药物副作用降到最低限。目前对CYP3A4的研究渐趋于成熟,已逐渐阐明了其药物间相互作用的机制,它能够被多种药物竞争性抑制或者诱导,并受到某些蛋白受体的调控影响,可改变药物的药代动力学,增强或降低药效,造成个体用药差异,这也是造成药物间相互作用的重要原因。然而CYP3A4基因多态性与基因导向治疗关系,还有待进一步深入研究。该文对CYP3A4基因多态性、分布以及与临床疾病及用药的研究现状作一综述。     

细胞色素P450酶的结构、功能与应用研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP)酶是广泛存在于微生物、动植物及人体中与膜结合的血红蛋白类酶,具有氧化、环氧化、羟化、去甲基化等多种生物催化活性。CYP酶在药物、类固醇、脂溶性维生素和许多其他类型化学物质的代谢中具有重要作用,其在异源物质的解毒、药物相互作用和内分泌功能等领域的研究是热点问题。本综述对CYP的结构、功能、临床应用与开发前景进行了概述,并对其最新的研究现状和发展前景进行探讨。     

Cocktail探针药物法评价傣药"雅解沙把" 对大鼠肝药酶P450亚型 CYP1A2、CYP2C19、CYP2E1、CYP3A4 活性的影响

目的:采用cocktail探针药物法研究傣药"雅解沙把"对肝细胞色素P450亚型CYP1A2、CYP2C19、CYP2E1、CYP3A4的影响。方法:将SD大鼠随机分为空白对照组、苯巴比妥钠组(10.8 mg/kg)、"雅解沙把"低剂量组(0.27 g生药/kg)和"雅解沙把"高剂量组(2.43 g生药/kg),按上述剂量灌胃给药,空白对照组灌胃蒸馏水。连续灌胃7天后处死动物,取肝脏制备肝微粒体,以甲硝唑为内标,建立HPLC方法检测Cocktail探针药物奥美拉唑、氯唑沙宗、咖啡因、氨苯砜的代谢情况。结果:与空白对照组比较,"雅解沙把"低剂量组和高剂量组氯唑沙宗的代谢明显升高,氯唑沙宗的含量显著降低(P0.01),"雅解沙把"高剂量组奥美拉唑和氨苯砜的代谢明显升高,奥美拉唑和氨苯砜的含量明显降低(P0.05)。"雅解沙把"低剂量组和高剂量组虽咖啡因代谢较与空白对照组有上升的趋势,但差异无统计学意义(P0.05)。结论:傣药"雅解沙把"能促进肝药酶CYP3A4、CYP2C19、CYP2E1的活性,加速药物代谢,这可能是其解药物毒的作用机制之一。     

花生四烯酸细胞色素P450表氧化酶代谢物EETs的内源性心血管保护作用

花生四烯酸(arachidonic acid, AA)是生物体内最丰富的多不饱和脂肪酸,其代谢产物具有广泛的生物学活性。环氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acids, EETs)是AA经细胞色素P450表氧化酶(cytochrome P450 epoxygenase, CYP450)代谢产生的内源性小分子化合物,近20年的研究表明EETs具有广泛的心血管保护作用,是重要的内源性心血管保护因子。EETs不仅可以改善不同病因导致的心脏重构,抑制心肌肥厚,减轻不同因素导致的心肌损伤,还能明显改善上述病理过程所导致的血流动力学紊乱和心功能损害。在血管保护方面,最早的研究证明EETs是一种内皮来源的超极化因子,可以通过作用于内皮细胞和平滑肌上的钙离子敏感通道而发挥血管舒张作用,随后研究发现,EETs可能有更多非超极化效应而产生降压、改善冠状动脉血供、调节肺动脉压力等作用。此外,EETs还具有显著的内皮保护效应,可以抑制内皮细胞的炎症反应和黏附作用,抑制血小板聚集,促进纤溶和血管的新生。EETs还能改善主动脉重构,包括抑制动脉粥样硬化、主动脉外膜纤维化和主动脉钙化。EETs心血管保护作用的分子机制是多方面的,EETs可通过调控多个信号通路从而调节不同病理生理环节,是一种多靶点内源性心血管保护因子。因此研究EETs在心血管系统中的生理和病理生理作用有利于阐明心血管疾病的内源性保护机制,为心血管疾病的防治提供新策略。本文综述了EETs的内源性心血管保护作用和机制,以期为该领域的转化研究提供新的思路。     

小鼠CYP2R1的异源表达及其对癌细胞增殖的差异性作用

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP450)是一类血红素氧化酶。细胞色素P450家族2亚家族R成员1(cytochrome P450 family 2 subfamily R member 1,CYP2R1)是一种主要在肝组织中表达的维生素D羟化酶。目前,对于小鼠CYP2R1蛋白质的结构、物化特性和病理机制的理了解仍十分有限。本研究结合基因克隆和生物信息学分析,获得小鼠CYP2R1基因CDS序列及其生物学特征。随后,利用pcDNA3.1-CYP2R1真核表达载体,通过细胞划痕、MTT分析、real-time qPCR方法检测异源表达CYP2R1对肺癌细胞A549、胃癌细胞7901、肝癌细胞HepG2以及正常细胞HEK293T细胞的迁移、增殖和细胞周期基因表达的影响,探明其对癌细胞增殖的作用。结果显示,由C57BL/6小鼠肝组织的CYP2R1基因,序列长度1 506 bp,其中,CDS468 bp。其编码的155个氨基酸,与其他11个物种间的同源性均较高,其三级结构与人CYP2R1略有不同。构建的pcDNA3. 1-CYP2R1真核表达载体,可在体外培养细胞中提高CYP2R1基因mRNA表达105倍以上,蛋白质水平提高约30倍。值得注意的是,异源表达CYP2R1在癌细胞增殖中的作用具有差异性,其中,CYP2R1通过显著降低细胞周期蛋白基因CyclinD1(P0. 05)和Caspase3(P0. 01),而抑制7901细胞的增殖。该研究结果为进一步探索CYP2R1的生物学作用,特别是在分析其对癌细胞增殖方面提供了基础研究数据,并为进一步明确CYP2R1在癌症相关治疗中的重要意义奠定了理论基础。     

PPARs在非酒精性脂肪性肝病发病机制中的作用

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是西方国家最常见的慢性肝脏疾病,其疾病谱包括肝脂肪变性,脂肪性肝炎,进一步的肝纤维化、肝硬化,甚至肝细胞性肝癌。其发病机制尚未明确,通常解释为"二次打击"学说。然而新的研究发现非甘油三酯在肝脏的沉积,而是脂肪酸(fatty acids,FAs)及其代谢产物等可能对肝脏有毒性作用。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是配体激活的转录因子,是核受体超家族成员之一,具有调节脂质及糖代谢、抗炎和抗纤维化作用,尤其在FAs储存及分解代谢中起到核心作用,与NAFLD的发生发展密切相关,可能作为治疗NAFLD有效靶点。本文将对PPARs在NAFLD发病机制中的作用做一综述。