贵州小型香猪细胞色素氧化酶P450酶系的分子生物学基础研究

Today, by the increasingly rise of animal protection movement, pigs instead of monkeys, dogs as animal model for drug metabolism have become a trend. Because of its good qualities of gene homozygous, highly inbreeded, small, strong survivability and high reproductive rate, Guizhou miniature pigs have a broad prospect of development and utilizatio in experimental animals. But their application in drug metabolism models are still lacking. The main reason lies in lack of background informations and knowledges of application scopes and advantages of key enzymes for drug metabolism. So, this reseach will test activities of enzynes, type important SNPs, and detect mRNAs level of cytochrome oxidase P450s of Guizhou miniature pig and by methods of SNapShot, probe reaction and real-time fluorescent quantitative RT-PCR. In order to provide background data for drug metabolism, to found the application characteristics and advantages, to promote the using and demand, and to develop the industries of guizhou miniature pig. This project is expected to publish six papers in Chinese core journals.

在动物保护运动日益兴起的今天，猪代替猴、犬等用于药物代谢动物模型已经成为趋势。贵州小型香猪具有基因纯合、近交不退化、体型矮小、生存力强、繁殖率高等优点，在实验动物开发利用方面具有广阔的前景。但目前为止，其在药物代谢模型中的应用仍然十分缺乏。主要原因在于其药物代谢关键酶背景资料缺乏，在药物代谢模型中应用的范围与优势不明确。鉴于此，本项目拟通过应用SNapShot方法对贵州小型香猪药物代谢关键酶细胞色素氧化酶P450基因重要SNP位点进行分型；采用探针反应和实时荧光定量PCR等方法对其肝脏细胞色素氧化酶P450活性以及基因表达水平进行分析；以期形成贵州小型香猪在药物代谢关键领域中应用的背景资料，筛选其应用特点与优势，推动其在药物代谢模型中的规范使用，进一步拉动需求，促进贵州小型香猪产业的发展。 该项目的完成，预期可发表中文核心期刊论文6篇。

贵州小型香猪是我国稀有的优良地方猪种，具有个体矮小，近交程度高，外形均一，性格温驯，与人亲近等优点，在新药临床前评价中具有广阔前景。然而，由于其药物代谢关键酶背景资料缺乏，限制了其在药物代谢模型中的应用。本项目从DNA、mRNA、蛋白质3个层面对贵州小型香猪药物代谢关键酶的基因结构、转录特性、酶活性、诱导特性等进行研究，结果表明：（1）贵州小型香猪药物代谢关键酶基因总体上位点纯合度高、遗传稳定性好、变异性小，在药物代谢动物模型开发上具有良好基础。同时，部份位点遗传多样性较丰富，仍然具有较大的选育空间。（2）贵州小型香猪肝微粒体CYP3A活性与人类可比，水解DDAB的羧酸酯酶与人及常用实验动物相同，均为羧酸酯酶2。（3）在贵州小型香猪体内，药物代谢关键酶基因主要在肝脏中表达，与人体类似。（4）地塞米松能够诱导贵州小型香猪肝脏CYP3A29、CYP3A39、CYP3A46 mRNA表达，上调CYP3A、CYP3A22、CYP3A46蛋白水平，增加CYP3A活性；地塞米松还可诱导CYP2A19 mRNA表达，但并不上调其蛋白水平。利福平能够诱导贵州小型香猪肝脏CYP2C36 mRNA表达，上调CYP2C32、CYP2C34、CYP2C36、CYP2C42、CYP2C49蛋白水平；利福平还能够上调CYP3A、CYP3A22、CYP3A46的蛋白水平，增加CYP3A活性，但并不诱导CYP3A22、CYP3A29、CYP3A39、CYP3A46 mRNA表达。这些诱导实验结果与人类CYP酶有诸多相似之处。