降脂方经孕烷X受体(PXR)/CYP450酶系-转运体途径对阿托伐他汀的增效机制研究

Atorvastatin (ATV) is first-line drug of coronary heart disease prevention, but its bioavailability is only 14%. Jiangzhi Decoction (JZF) is one of the experiential effective recipe in treatment of lipid metabolism disorders. Clinical treatment showed that JZF and ATV can reduce abnormal blood lipid levels respectively, factorial analysis showed that there is a certain synergy. In vivo study further shows that JZF can improve the blood concentrations of ATV, thus improve its bioavailability. Pregnane X receptor (PXR) participates in the regulation of the formation CYP450 and most transporters, which plays an important role in drug metabolism. Former studies on CYP450s and transporters showed inhabitant effect on both CYP450s and transporters. This study proposed this hypothesis that JZF might through PXR/CYP450-transporter pathway adjustment, to increase the bioavailability of ATV. By the establishment of transgenic mice model, the plasmid transfection HepG2 cell model. By analyzing PXR and its regulator products: CYP3A4, MDR1, BCRP, OATP and ATV’s pharmacokinetic parameters both in vivo and in vitro, trying to explain the mechanism that JZF triggers ATV’s bioavailability through PXR/CYP450-transporter pathway, in order to provide theoretical and experimental basis based on the transporter way of interaction between Chinese and western medicine research.

阿托伐他汀(ATV)是冠心病一线用药，但生物利用度仅为14%。临床发现，降脂方(JZF)与ATV均能降低血脂异常水平且两者存在一定协同作用。在体研究表明JZF能提高ATV的血药浓度并改善其生物利用度。孕烷X受体(PXR)参与并调控CYP450及多数转运体合成，在药物代谢中有重要地位。前期转运体及肝药酶系研究均提示JZF对两者有抑制作用。本研究提出JZF通过PXR调控并对其下游肝药酶及转运体途径产生影响，使ATV生物利用度提高这一假说。RNA筛查证实降脂方对PXR相关miRNA148a有一定诱导作用。本研究通过建立转基因小鼠、质粒转染HePG2模型，于体外及在体测定JZF干预后PXR及其调控产物CYP3A4、MDR1、BCRP、OATP活性及ATV药代动力学变化，试在分子水平上阐述JZF经由调控PXR/CYP450-转运体途径提高ATV生物利用度机制。为中西药相互作用研究提供理论及实验依据。

阿托伐他汀(ATV)是冠心病一线用药，但生物利用度仅为14%。临床发现，降脂方(JZF)与ATV均能降低血脂异常水平且两者存在一定协同作用。在体研究表明JZF能提高ATV的血药浓度并改善其生物利用度。孕烷X受体(PXR)具有明显的种属特异性，是调节I相药物代谢酶、II相药物代谢酶和选择性药物转运蛋白表达的感应器，对阐明控制药物代谢酶表达的遗传机制有重要意义。前期转运体及肝药酶系研究均提示JZF对两者有抑制作用。本研究提出JZF通过PXR调控并对其下游肝药酶及转运体途径产生影响，使ATV生物利用度提高这一假说。RNA芯片筛查发现，降脂方对PXR相关miRNA148a有一定诱导作用。本研究通过建立转基因小鼠、质粒转染HePG2模型，于体外及在体测定JZF干预后PXR及其调控产物CYP3A4、MDR1、BCRP、OATP活性及ATV药代动力学变化，试初步阐述其相关机制。经研究发现，miR148a可抑制PXR及其下游MDR1、OATP、BCRP，CYP3A4表达；MDR1、BCRP、OATP的mRNA均明显出现JZF浓度相关的抑制作用，在正常及si-miRNA148a细胞组中，JZF对转运体及肝药酶抑制作用较为显著，而在mimic-miR148a组抑制作用相对较为平缓。短期药代动力学研究发现，相较于WT组，低、中、高浓度降脂方分别使AUC提高2.08倍、2.21倍及2.34倍，而PXR敲除组较WT组AUC提高4.57倍。长期药代动力学研究亦证实，PXR敲除组较WT组ATC的AUC面积提高2.99倍，JZF干预后，WT组ATV的AUC提高1.59倍，PXR敲除组提高1.2倍。由此，敲除PXR可使ATV血药浓度显著上升，JZF可通过抑制PXR显著提升ATV的AUC面积。而对于不同组别转基因小鼠，JZF干预后均可显著减少PXR及CYP3A4蛋白表达，并对MDR1、BCRP、OATP的mRNA活性有显著下调作用。利用细胞转染和转基因小鼠模型，建立PXR介导的外源性化合物筛选系统，不仅有助于阐明药物诱导反应的分子复杂性，有助于更好地了解药物代谢酶的药理作用和基因调控表达，促进其在药物代谢、药物相互作用和人类疾病预防方面的应用，同时也为加速开发高效低毒的安全药物提供了在体和体外的平台。