尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶的研究进展

UGT1A1研究进展JSurgConceptsPract2008，Vol.13，No.4 伊立替康自20世纪90年代问世以来，已广泛应用于结肠直肠癌、肺癌等实体瘤治疗，可明显提高病人的总生存期，但因其毒性较大(Ⅲ~Ⅳ度腹泻和粒细胞缺乏)，应用受到限制。

伊立替康毒性与其主要的药物代谢酶UGT1A1有关，而其酶活性高低又受UGT1A1基因多态性的影响。

现就伊立替康的代谢、作用机制、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(uridinediphosphateglucuronosyltransferase，UGT)基因多态性及其与疗效、毒性关系进行综述。

伊立替康代谢及作用机制伊立替康系喜树碱半人工合成物，喜树碱及其衍生物以两种可相互转化的形式存在:①pH值依赖的生物活性形式-- -内酯;②非活性形式-- -羟化物。

较低的pH值可促进喜树碱向内酯形式转化。

伊立替康进入体内可经羧酸酯酶(carboxylesterases)转化为SN-38(活性形式)，后者为拓扑异构酶Ⅰ抑制剂，可抑制DNA单链断裂后修复，干扰DNA 复制和转录，导致肿瘤细胞死亡[1] 。

SN-38在血液中循环时，上述平衡也受到SN-38内酯与血清白蛋白优先结合的影响。

伊立替康代谢的主要特征包括羧酸酯酶分解药物水溶性部分产出拓扑异构酶Ⅰ抑制剂SN-38和CYP3A4介导的氧化作用使其变为APC非活性代谢产物，SN-38主要经UGT家族特别是肝内的UGT1A1和UGT1A7灭活为葡萄糖醛酸产物(SN-38G) [2] ，然后经胆汁排泄入肠道，在肠道细菌β- 葡萄糖醛酸酶转换为SN-38，引发肠黏膜损伤及迟发性腹泻;而肠道内的UGT1A1又可再度催化SN-38为SN-38G而解毒(见图1)。

早有多个重要的临床试验(样本数为20~118)表明遗传因素可能在伊立替康药物代谢、分布及毒性中起重要作用，尤其是启动子区TA序列重复次数，如TA由6→7 (UGT1A1*28)基因变异能引起UGT1A1表达下降，减少了SN-38转化为SN-38G，使伊立替康引起严重腹泻和粒细胞减少的风险增加[3，4] 。

基因多态性与伊立替康不良反应及化疗疗效相关性的研究进展作者：贾颖苏敏敏牛亚平周殿友李艳郑圆贾晋生来源：《中国药房》2020年第11期中图分类号 R979.1+9;R34 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2020）11-1403-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.11.21摘要目的：为优化伊立替康（CPT-11）个体化应用提供理论支持。

方法：以“伊立替康”“基因多态性”“尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶”“有机阴离子转运蛋白”“腺苷三磷酸结合盒转运蛋白”“细胞色素P450酶”“Irinotecan”“SN-38”“CPT-11”“Genepolymorphism”“UGT1A1”“ABC”“CYP”等为关键词，在中国知網、PubMed中组合查询相关文献，检索时限分别为建库起至2019年11月和2014年11月-2019年11月，就代谢酶和转运体编码基因（UGT1A1、CYP3A和ABC、SLCO1B1）多态性与CPT-11不良反应及化疗疗效的相关性进行总结。

结果与结论：共检索到相关文献419篇，其中有效文献49篇。

目前相关代谢酶编码基因多态性研究较多且结果较为一致的是UGT1A1*6和UGT1A1*28，其突变等位基因可能会导致患者不良反应（腹泻和中性粒细胞减少）发生率更高，提示上述位点突变与CPT-11致不良反应的发生密切相关;但上述基因的多态性对CPT-11化疗疗效的影响仍存有争议。

有关CYP3A4、CYP3A5、ABCB1、ABCC1、ABCC2和ABCG2基因多态性与CPT-11不良反应及化疗疗效的研究较少，且相关性尚无定论，还有待高质量的研究予以论证。

多篇案例报道提示，SLCO1B1基因521T>C、388A>G双突变可能会导致CPT-11及其活性产物（7-乙基-10-羟基-喜树碱）的蓄积，虽证据级别低，但结果较为一致，具有一定的参考价值;同时，现有研究更倾向于SLCO1B1基因388A>G位点A等位基因是患者临床获益的有利因素。

udpgt的名词解释UDPGT是一种重要的酶，全称为尿苷二磷酸葡萄糖转移酶（UDP-glucuronosyltransferase），它在人体内起着至关重要的作用。

UDPGT是一种存在于内质网膜上的酶，它参与了一系列重要的药物代谢和毒理学过程，通过将活性的化合物与葡萄糖醛酸共轭化来增加其极性，使其更容易排除。

1. UDPGT的结构与功能UDPGT主要由两个亚基组成：UDP醛酸和底物识别亚基。

UDP醛酸是UDPGT的活性中心，负责将底物与葡萄糖醛酸结合。

底物识别亚基则负责识别和结合各种底物，并将其送到UDP醛酸进行转移反应。

UDPGT催化的反应过程分为两个步骤。

首先，UDP醛酸从UDP-葡萄糖中释放出一个葡萄糖醛酸分子，形成一个UDP复合物。

然后，UDP醛酸与底物相互作用，将底物的羟基内化形成共轭产物。

这个共轭产物具有更高的极性和亲水性，更容易被排出体外。

2. UDPGT与药物代谢UDPGT在药物代谢中发挥着重要的作用。

药物通过肝脏代谢后，往往会与UDP醛酸发生反应，形成极性化的代谢产物，这些产物可以更容易地通过尿液或粪便排出。

因此，UDPGT对于药物的代谢和排泄至关重要。

由于UDPGT对药物代谢的影响，一些药物可能会干扰UDPGT的活动。

例如，一些药物可以通过抑制或诱导UDPGT来改变其他药物的代谢速率，从而影响其疗效或产生毒副作用。

因此，在临床上合理地使用药物并注意可能的相互作用是至关重要的。

3. UDPGT与毒物代谢除了药物代谢，UDPGT还参与了毒物代谢过程。

有些毒素或化学物质通过与UDP醛酸发生反应，形成极性化产物，从而降低其毒性和增加排泄。

UDPGT在解毒过程中发挥着重要的作用，保护机体免受潜在的毒害。

然而，UDPGT的多态性也会导致个体之间在毒物代谢上的差异。

不同的人可能会表现出UDPGT活性的变异，从而对某些毒物的代谢能力有所差异。

这种多态性可能会导致个体对毒物的响应不同，甚至会影响个体对某些药物的敏感性和耐受性。

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因【知识系列文章】从浅入深解读尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因引言尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因（UDP-glucuronosyltransferase，简称UGT）是一类重要的代谢酶，参与了许多药物、有害物质和内源性物质的代谢转化过程。

UGT基因家族拥有较高的多样性，并且在人体中发挥着重要的生理功能。

本文将从浅入深，逐渐解析UGT基因在亚洲社会中具有的重要意义，同时探讨其在药物代谢和健康疾病等领域的应用前景。

1. UGT基因概述UGT基因家族是编码UGT酶的基因群，位于人类基因组的多个染色体上。

UGT1A家族是其中最为重要和广泛研究的成员之一，主要参与药物和内源性化合物的代谢。

UGT基因家族的重要性归功于其对体内外物质代谢的调控作用，这使得研究UGT基因在人体中的功能和变异成为科学界关注的焦点。

2. UGT基因在药物代谢中的作用UGT基因编码的UGT酶在药物代谢中起着重要的作用。

UGT酶通过将葡萄糖醛酸基团转移至药物分子中的含氧官能团，从而增加药物的水溶性，促进药物代谢和排泄。

许多药物代谢途径都受到UGT酶的影响，UGT基因的表达水平和多态性对于药物疗效和副作用的发生具有重要影响。

针对UGT基因的研究已经发现了多个与药物代谢相关的突变位点，这些位点的差异明显影响了个体对药物的敏感性和药效。

3. UGT基因与健康疾病的关联除了药物代谢，UGT基因还与许多健康疾病的发生和发展相关。

研究表明，UGT基因多态性与心血管疾病、癌症、代谢性疾病等多种疾病的风险密切相关。

UGT1A1基因突变引起的Gilbert综合征，会导致胆红素代谢障碍，进而增加患者发生肝脏疾病的风险。

UGT基因对一些环境和生物因素的反应敏感，与个体对致癌物质和毒素的敏感度紧密相关。

研究UGT基因与健康疾病之间的关联，对于预防和治疗相关疾病具有重要意义。

4. UGT基因在亚洲社会中的重要性UGT基因在亚洲人群中具有较高的多态性，与高发病率的某些亚洲疾病密切相关。

葡萄糖醛酸转移酶(UGTs) 诱导羧酸药物代谢激活的研究进展谢彤, 梁艳, 郝海平, 谢林, 王广基*(中国药科大学药物代谢动力学重点实验室, 江苏南京210009)摘要: 含羧酸基团的药物可以通过葡萄糖醛酸转移酶的代谢转化, 形成亲电子活性的酰基葡萄糖醛酸苷活性中间代谢产物, 然后经过一系列的非酶或酶反应形成蛋白加合物或DNA加合物。

加合物的形成是含羧酸基团药物形成特异质反应和基因毒性的主要因素。

本文以该类药物的代谢激活为例, 阐述了酰基葡萄糖醛酸苷的化学活性、致毒机制、分布特征以及产生的毒性反应, 并探讨了研究现状和前景。

关键词: 羧酸药物; 葡萄糖醛酸转移酶; 酰基葡萄糖醛酸苷; 代谢激活中图分类号: R969 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2009) 11-1193-07Advances in study of metabolic activation of carboxyl-acidcontaining drugs by UGTsXIE Tong, LIANG Y an, HAO Hai-ping, XIE Lin, WANG Guang-ji* (Key Lab of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China)Abstract: The metabolic transformation of the drugs containing carboxylic acid groups can lead to the formation of acyl glucuronide metabolites through catalysis by glucuronosyltransferase, and produce pro-acyl glucuronide intermediate metabolites with electronic activity. Then, protein or DNA adducts appeared after a series of non-enzyme or enzyme reactions. These adducts would change the protein activity and potentially lead to idiosyncratic and genotoxicity. In this paper, we discussed the chemical activity, drug-induced mechanisms, distribution and toxicity resulting from this metabolic activation for these drugs, and stated the status and prospects of research in this field.Key words: carboxyl-acid containing drug; uridine diphosphoglucuronosyl transferase; acyl glucuronide; metabolic activation肝脏是药物生物转化的主要场所, 许多药物经肝脏代谢酶生物转化后, 水溶性增加、毒性降低, 从而易于排出体外, 但一些药物在体内经生物转化产生了活性的中间代谢物, 这些活性代谢物会激活原癌基因、改变体内的信号转导通路或与相应的组织蛋白、DNA结合形成加合物从而诱发癌症、造成肝肾损伤等。

中药化学成分对UGT1A1表达调控及活性作用研究进展尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A1（UGT1A1）是一种重要的Ⅱ相代谢酶，不仅介导了大量临床药物、非药外源物的代谢清除，同时还在维系机体内源性物质代谢平衡中发挥着至关重要的作用。

UGT1A1表达/功能的改变不仅会引起药物/中药-药物相互作用，还可导致内源性物质的代谢紊乱，引发高胆红素血症、胆红素脑病及肝损伤等毒副作用。

目前已发现多种临床药物及中药成分等外源物可调控UGT1A1的活性。

该文结合国内外在药物代谢及毒理学相关领域新近研究进展，综述了不同类型中药化学成分（如黄酮类、香豆素类、生物碱类等）对UGT1A1表达调控及活性作用，包括中药化学成分对UGT1A1酶活性的抑制作用和中药化学成分对UGT1A1酶的诱导作用。

该文能够为UGT1A1介导的中药-药物相互作用提供深入的理解和一定的参考，有助于未来指导临床上中药制剂的合理使用。

标签：尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A1（UGT1A1）；中药成分；抑制；诱导[Abstract]Uridine 5′-diphosphate-glucuronosyltransferase1A1（UGT1A1）is a major phase Ⅱmetabolism enzyme，responsible for glucuronidation and elimination of drugs and endogenous compounds，playing a vital role in sustaining endogenous metabolism balance. Therefore，changes in UGT1A1 expression/functional can not only cause adverse clinical drug/herbs-drug interactions，but also lead to metabolic disorder of endogenous substances，causing high blood bilirubin，bilirubin encephalopathy and liver injury，as well as other side effects. To date，many studies have found that a variety of clinical medicines and medicinal ingredients can regulate UGT1A1 activity. This article would summarize the advances in research on drug metabolism and toxicology in domestic and foreign literature，and investigate the regulatory effects of different types of traditional Chinese medicine（TCM）ingredients（such as flavonoids，coumarins，alkaloids）on UGT1A1 expression and activity，including inhibitory effect of TCM chemical ingredients on UGT1A1 and effect of TCM chemical ingredients on UGT1A1. It is hoped that this review could provide depth understanding and certain reference for the interaction between chemical ingredients of TCM and UGT1A1，which is of great significance to guide the rational clinical use in future.[Key words]UGT1A1；chemical ingredients of traditional Chinese medicine；inhibition；induction尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶（UDP-glucuronosyltransferases，UGTs）可將许多内源性物质及外源性致癌物、药物、微量元素等转化成葡萄糖醛酸化代谢产物，随胆汁和尿液排出体外[1]。

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因，是一种重要的基因，它在生物体内的功能非常复杂且重要。

在我写的文章中，我会从多个层面来探讨这一主题，希望可以为您提供一篇全面、深入和有价值的文章。

1. 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因的基本概念让我们从基本概念开始。

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因，简称UGT基因，是指编码尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶的基因。

这个基因在人类和其他生物体的基因组中都有存在，它的主要功能是参与机体的代谢过程，具有很强的生物学功能。

2. UGT基因的多样性与功能UGT基因具有非常丰富的多态性，这导致了不同个体在代谢药物、激素和毒素等方面存在着差异。

在文章中，我会详细探讨UGT基因的多态性，以及这种多态性对个体代谢能力和药物反应的影响。

通过对这一方面的深入剖析，您将能更好地理解UGT基因的生物学意义。

3. UGT基因与药物代谢的关系UGT基因在药物代谢中起着至关重要的作用。

我们将详细讨论UGT 基因与药物代谢途径的关系，以及在临床用药中的意义。

这将有助于拓宽您对UGT基因的应用领域的理解。

4. UGT基因在疾病中的意义除了药物代谢，UGT基因还与一些疾病的发生和发展密切相关。

文章中我将从血清胆红素水平、高胆红素血症和黄疸等方面入手，深入探讨UGT基因在疾病发生发展中的作用机制，以期为读者呈现一个更加全面和深入的UGT基因形象。

5. 个人观点和总结我会结合个人观点对UGT基因进行总结，并展望其在未来的研究和应用前景。

我希望通过这篇文章，您可以对UGT基因有一个更加全面、深刻和灵活的理解。

希望这篇文章能够满足您的要求，我将尽力以最高质量的文章回馈您对我的信任。

UGT基因是一种对生物体非常重要的基因，其功能非常复杂且具有广泛的影响。

在人类和其他生物体的基因组中都存在这种基因，它编码的酶参与了机体的代谢过程，对于药物代谢、激素代谢以及毒素代谢等都发挥着重要的作用。

UGT基因具有丰富的多态性，这种多态性导致了不同个体在代谢药物、激素和毒素等方面存在着差异。

如何看待药物对葡萄糖醛酸转移酶的干扰？
尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UPT）是一类能催化葡萄糖醛酸与亲核底物结合的酶家族。

主要存在于肝脏，其与微粒体膜相结合，催化肝脏生物转化作用第二相反应中葡萄糖醛酸的结合反应。

UPT家族包括30多个成员，分为两个亚族，UPT1和 UPT2，UPT1基因的第1个外显子UPT1A的产物主要参与未结合胆红素成为结合胆红素的过程，如此酶缺陷可使胆红素不能与葡萄糖醛酸结合成为结合胆红素，造成胆红素在体内堆积，导致黄疸。

新生儿的酶系统尚不成熟，某些药代谢酶分泌量少且活性不足，肝脏葡萄糖醛酸转移酶活性仅为成人的1%～2%，未结合胆红素不能有效地与之结合进行代谢。

如新生儿应用氯霉素后，由于缺乏葡萄糖醛酸转移酶，不能与葡萄糖醛酸结合成无活性的代谢物，导致血浆中游离氯霉素增多，使新生儿皮肤呈灰色，引起灰婴综合征；新生霉素也有抑制葡萄糖醛酸转移酶的作用而引起高胆红素血症；磺胺类、硝基呋喃类药也可使葡萄糖醛酸酶缺乏的新生儿出现溶血；所以新生儿用药时要考虑到肝酶的成熟情况，一般出生2周后肝脏处理药物的能力才接近成人水平。

如新生儿黄疸不退，说明其肝药酶尚未发挥充分的解毒作用，应及时给予酶诱导药（苯巴比妥）产生酶促作用，使胆红素排出，黄疸消退。

头孢曲松钠可将胆红素从血清白蛋白上置换下来，患高胆红素血症的新生儿（尤其是早产儿）可能发展成核黄疸或致死，应慎用或避
免用于有高胆红素血症的新生儿，或可能发展为脑黄疸的新生儿。

长期应用应定期监测血象。

感冒药的药物安全性评价与药物代谢酶研究进展随着感冒药的广泛应用，对于其药物安全性评价和药物代谢酶研究的重要性日益凸显。

了解感冒药的安全性评价以及影响其药代动力学的药物代谢酶对于保障患者用药安全和提高临床疗效具有重要意义。

本文将介绍感冒药的药物安全性评价与药物代谢酶研究的最新进展。

一、感冒药的药物安全性评价感冒药的药物安全性评价是保障患者用药安全的重要环节。

在进行药物安全性评价时，需要考虑以下几个方面的因素。

1. 毒性研究：毒性研究是评价药物安全性的重要手段。

通过对感冒药的急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性等进行研究，可以评估药物在一定时间内的毒副作用。

2. 药物相互作用：感冒药常与其他药物同时使用，药物相互作用会影响药物的安全性。

因此，需要研究感冒药与其他常用药物之间的相互作用，以确定其安全性。

3. 药理学评价：药理学评价能够揭示感冒药的药效和药理作用，为其合理使用提供依据。

通过对感冒药的作用机制、药效学特征等进行评价，可以更好地了解其安全性。

二、药物代谢酶在感冒药代谢中的研究进展药物代谢酶是影响感冒药代谢的重要因素，对于感冒药的药代动力学研究有重要作用，以下是一些相关研究进展的介绍。

1. 细胞色素P450酶（CYP酶）：CYP酶是最重要的药物代谢酶家族之一，参与感冒药代谢的CYP酶包括CYP2D6、CYP3A4等。

研究发现，某些感冒药物对CYP酶的抑制或诱导作用可能导致药物的代谢异常，进而影响药效和毒副作用。

2. 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGT酶）：UGT酶是体内重要的相位II代谢酶，参与感冒药物的葡萄糖醛酸化代谢。

研究表明，某些基因多态性可能会导致UGT酶活性的变化，进而影响感冒药物的代谢和排泄。

3. 酯酶：酯酶参与感冒药物的酯化代谢，对药物的吸收和代谢过程起关键作用。

研究发现，某些感冒药物中酯酶活性的差异可能导致不同个体对药物的反应存在差异，进一步影响感冒药物的安全性。

综上所述，感冒药的药物安全性评价和药物代谢酶研究对于保障患者用药安全和提高临床疗效具有重要意义。

牛血清白蛋白对人肝微粒体 UGT2B7代谢齐多夫定的影响汪洋;高洁;乔海灵【摘要】目的：研究牛血清白蛋白对人肝微粒体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（uridine －5’－diphosphate glucuronosyl-transferase，UGT）2B7代谢活性的影响。

方法采用差速离心法制备人肝微粒体，以齐多夫定（3’－叠氮－3’－脱氧胸苷）为探针，考察人肝微粒体孵育体系中 UGT2B7代谢活性，采用反相高效液相色谱法测定齐多夫定及其代谢物浓度。

孵育体系分为两组，分别为对照组和牛血清白蛋白组（含2％的牛血清白蛋白）。

结果在两种人肝微粒体反应体系中，UGT2B7代谢齐多夫定的动力学行为均符合米曼式方程。

对照组和牛血清白蛋白组齐多夫定的酶动力学参数如下：Vmax分别为（1359．0±135．8）和（1268．4±300．1）pmol／（min·mg protein），Km 分别为（368．0±64．3）和（111．4±6．9）μM， CLint分别为（3．7±0．4）和（11．4±2．7）μl／（min·mg protein）。

与对照组相比，牛血清白蛋白组的Km 显著降低（P ＜0.05），CLint明显升高（P ＜0．05）。

结论牛血清白蛋白可显著影响人肝微粒体反应体系 UGT2B7催化活性，使 UGT2B7代谢齐多夫定的Km 降低、CLint升高。

%Objective To investigate the effect of bovine serum albumin (BSA)on the activities of UDP -glucuronosyltrans-ferase (UGT)2B7 in human liver microsomes (HLMs).Methods HLMs were prepared by differential centrifugation methods. The kinetics of glucuronidation of zidovudine (AZT,3’-azido -3’-deoxy -thymidine),a selective UGT2B7 substrate,was measured to reflect the activity of UGT2B7 in HLMs.The formations of AZT and its metabolite,AZT -β-D -glucuronide,were analyzed using a reversed -phase high -performance liquidchromatography.Incubation systems were divided into two groups. One was control group and the other was BSA group which included 2% BSA.Results UGT2B7 -dependent AZT glucuronida-tion in control and BSA groups showed that the results were consistent with a typical Michaelis -Menten equation.The enzyme kinetics parameters of AZT in control and BSA groups were as fo llows:the Vmax were (1 359.0 ±1 35.8)and (1 268.4 ±300.1 ) pmol/(min·mg protein),the Km were (368.0 ±64.3)and (1 1 1 .4±6.9)μM,the CLint were (3.7 ±0.4)and (1 1 .4 ± 2.7)μl/(min·mg protein),pared with control group,the Km value ofUGT2B7 was significantly decreased and the CLint value was significantly increased in the BSA group (P <0.05).Conclusion The activity of UGT2B7 in HLMs was&nbsp;significantly influenced by BSA which decreased the value of Km and increased the value of CLint .【期刊名称】《河南医学研究》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P10-14)【关键词】牛血清白蛋白;人肝微粒体;尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶 2B7;齐多夫定【作者】汪洋;高洁;乔海灵【作者单位】郑州大学医学院临床药理研究所河南郑州 450052;郑州大学医学院临床药理研究所河南郑州 450052;郑州大学医学院临床药理研究所河南郑州450052【正文语种】中文【中图分类】R96人尿苷-5'-二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGTs)是催化内源性和外源性物质葡萄糖醛酸化的膜结合酶｡葡萄糖醛酸结合反应是一种普遍的Ⅱ相代谢反应,在此反应中UGTs 催化尿苷-5'-二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)与亲脂性底物结合,化合物的亲水性增加,促进其排泄,是机体重要的解毒途径之一｡人类迄今发现至少19种具有功能的UGTs,根据核苷酸序列的相似性分为4个家族:UGT1､UGT2､UGT3和UGT8[1],其中UGT1､UGT2在化学物质进行Ⅱ相生物转化时起主要作用｡UGT2B7系UGT2B 家族重要成员,在肝脏中含量较为丰富｡UGT2B7不仅催化内源性化合物如雄甾酮､雌三醇､胆酸､类维生素A,也参与催化许多临床药物如非甾体抗炎药､麦考酚酸､齐多夫定､可待因､贝特类等,同时也是唯一催化吗啡类的Ⅱ相代谢酶[2]｡体外代谢实验可有效排除体内诸多因素的干扰,有利于直接观察肝药酶对底物的选择性代谢,为进一步的整体实验提供可靠的理论依据｡人肝微粒体､人肝细胞､重组肝药酶等体外系统已成功用于体内肝脏药物代谢研究的预测｡目前,利用在人肝微粒体体系获得的酶动力学研究结果如酶动力学参数(如Km和Vmax)及抑制常数(Ki)等,预测体内的葡萄糖苷酸化程度也是比较常用的体外预测体内的方法之一｡但Lit-tle 等[3]研究发现人肝微粒体中富含的亚麻酸和花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸是UGT2B7的底物,在UGT2B7代谢其他底物时,脂肪酸可竞争性抑制UGT2B7的活性,导致体外预测的UGT2B7活性远远小于其体内的实际活性｡Rowland等[4]研究发现人肝微粒体反应体系中加入牛血清白蛋白,可减小脂肪酸的抑制作用,致UGT2B7 Km降低,CLint显著增加,从而提高体外实验预测的准确性｡经过一系列研究,Row-land提出“牛血清白蛋白效应"理论,即牛血清白蛋白可消除人肝微粒体反应体系中长链不饱和脂肪酸对UGTs的竞争性抑制作用,提高预测体内药物清除率的准确性｡目前国内尚无关于牛血清白蛋白对人肝微粒体中UGT2B7活性影响的报道｡齐多夫定口服吸收良好,主要经肝脏中UGT2B7催化失活,生成齐多夫定葡萄糖苷酸｡齐多夫定是体内､体外研究UGT2B7活性公认的探针,可通过研究其在人肝微粒体孵育系统的固有清除率来推测人体内的清除率｡本研究国内首次考察了牛血清白蛋白对正常人肝微粒体UGT2B7代谢齐多夫定的影响,以期为准确预测体内药物代谢提供理论和实验依据｡1.1 试验药物和试剂牛血清白蛋白(BSA,Sigma公司,批号1001116884,CAS 9048-46-8,纯度≥98%);尿苷二磷酸-α-D-葡萄糖醛酸(UDP-GA,三钠盐,Sigma公司,批号1001595481,CAS63700-19-6,纯度98%～100%);丙甲菌素(批号063M4008V,CAS27061-78-5,纯度≥98%);齐多夫定(3'-叠氮-3'-脱氧胸苷,厦门迈克制药有限公司,批号031102,纯度>99%);齐多夫定-β-D-葡萄糖苷酸(Toronto Research Chemicals Inc,批号A825050);磷酸二氢钾(天津市凯通化学试剂有限公司,分析纯,纯度≥99.5%);磷酸氢二钾(天津市风船化学试剂科技有限公司,分析纯,纯度≥99.0%);氯化镁(北京北伐精细化学品有限责任公司);高氯酸(天津市鑫源化工厂,纯度70.0%～72.0%);EDTA(湖南湘中地质实验研究所);甲醇(天津市四友精细化学品有限公司,批号433722-05126,色谱纯,纯度≥99.9%);乙腈(天津市四友精细化学品有限公司,批号432079-06517,色谱纯,纯度≥99.9%);异丙醇(天津市光复科技发展有限公司,分析纯,纯度≥99.7%);蔗糖(天津市风船化学试剂科技有限公司,分析纯);无水乙醇(天津市登科化学试剂有限公司,分析纯,纯度≥99.7%);磷酸(天津市科密欧化学试剂有限公司,色谱纯,纯度≥85.0%);盐酸(洛阳市化学试剂厂,分析纯,纯度36.0%～38.0%)｡实验用水均为超纯水｡1.2 仪器美国安捷伦HP1100高效液相色谱分析系统,二极管阵列检测器,自动进样器,美国安捷伦公司生产;6L-88B型旋涡混合器,海门市其林贝尔仪器制造有限公司;HH.W21.420型电子恒温水箱,北京市光明医疗仪器厂;贺利氏低温高速离心机(Kendro La-boratory Products);Milpore超纯水系统｡1.3 治疗方法1.3.1 人肝微粒体的制备与蛋白浓度的测定收集肝血管瘤患者肝标本6例,年龄30～67岁,男性4例,女性2例,吸烟史､饮酒史患者均为2例,近期均未使用影响UGT酶活性的药物,肝功能均正常｡本试验方案经郑州大学医学伦理委员会批准,受试者签署知情同意书｡肝脏标本收集后立即用预冷的Tris-HCl缓冲液洗涤,滤纸将水分吸干,分装至冻存管中,液氮保存｡采用差速离心法制备HLMs｡所用试剂和器材均于4℃预冷｡液氮保存的肝脏于冰上解冻,称重,加入相当于3倍肝脏重量的重悬液1(含0.15 M KCl,0.002 M EDTA),制备肝匀浆｡将肝匀浆置于离心管中,9 000 g离心20 min(4℃),取上清液｡将上清液100 000 g离心60 min(4℃)｡弃上清,加入Tris-HCl缓冲液(0.15 M,pH7.6)洗涤1次,100 000 g离心60 min(4℃)｡所得沉淀用磷酸盐缓冲液(含0.21 mol/L蔗糖,pH7.4)重悬,分装,-80℃保存待用｡Bradford法测定微粒体蛋白浓度｡1.3.2 齐多夫定标准溶液的配制精密称取0.267 2 g齐多夫定标准品于10 ml容量瓶中,用甲醇溶解,定容,得100 mM的齐多夫定标准液｡准确吸取5 ml该标准液至10 ml容量瓶中,用甲醇定容,得50 mM标准液｡分别依次用甲醇倍比稀释成浓度为25 000､12 500､6 250､3 125､1 560､780､390和195μM的齐多夫定标准溶液｡1.3.3 孵育反应两种孵育体系总体积均为100μl｡对照组:PBS(50μM,pH=7.4,0%牛血清白蛋白),微粒体蛋白(0.2 mg/ml),丙甲菌素(50μg/mg蛋白),蔗糖(0.25 M)｡牛血清白蛋白组:PBS(50μM,pH=7.4,2%牛血清白蛋白),其余组分相同｡事先加入系列浓度的齐多夫定标准液于氮气(室温)下吹干｡在37℃预孵育5 min,加入UDPGA(5 mM)启动反应,孵育时间为60 min｡1.3.4 样品处理及色谱条件样品处理孵育60 min后,冰浴加入高氯酸10μl终止反应,涡旋混匀30 s,离心10 min(12 000 rpm),取上清75μl,15μl进样｡色谱条件色谱柱:Diamonsil C18柱(5μm,250mm× 4.6 mm,5μm);柱温:30℃;流动相为乙腈:磷酸钾缓冲液(20 mM,pH=2.2)=12∶88(v/v);流速:1.0 ml/min,二极管阵列检测器,波长266 nm;进样量15μl｡1.3.5 人肝微粒体中齐多夫定葡萄糖苷酸标准曲线制备取10 mg齐多夫定葡萄糖苷酸(95%),溶于1 ml超纯水中,得20 844.5μM的储备液｡依次倍比稀释,得一系列浓度的齐多夫定葡萄糖苷酸标准液:10 422.3､5 211.2､2 605.6､1 302.8､651.4､325.7､ 162.8､81.4､40.7､20.4和10.2μM｡分别于孵育体系中加入系列浓度的齐多夫定葡萄糖苷酸对照品10μl(不加UDPGA),使其浓度分别为1.02､2.04､4.07､8.14､16.28､32.57､65.14和130.28μM,按照“1.3.4样品处理及色谱条件"项下步骤操作｡记录样品峰面积(A),样品峰面积对齐多夫定葡萄糖苷酸浓度(C)作回归曲线｡1.3.6 酶活性的测定以探针药物的转化程度(Turnover)作为酶活性指标,具体表示为TR [pmol/(min·mg)]=(△C×1000)/(B×T),其中△C为代谢产物齐多夫定葡糖苷酸浓度(μM),B为微粒体蛋白的浓度(mg/ml),T为孵育时间(min)｡1.3.7 人肝微粒体孵育条件的优化最适孵育时间的确定:体系加入UDPGA启动反应,分别于37℃孵育20､40､60､80､100和120 min,考察孵育时间对齐多夫定代谢的影响｡最适蛋白浓度的确定:于反应体系中加入不同蛋白浓度0.1､0.2､0.3､0.4､0.6和0.8 mg/m l,考察微粒体蛋白浓度对齐多夫定代谢的影响｡1.3.8 人肝微粒体齐多夫定酶动力学参数的测定反应体系中底物齐多夫定的浓度分别为19.5､39.0､78.0､156.0､312.5､625.0和1 250.0μM,以代谢产物的生物转化程度(TR)为反应速度｡1.4 统计学处理采用Prism 5.0进行齐多夫定葡萄糖苷酸的酶动力学参数Km､Vmax和CLint的计算｡统计学分析均由SPSS 17.0软件包完成｡对照组与牛血清白蛋白组UGT2B7代谢的酶动力学参数采用配对t检验进行比较,P＜0.05为差异有统计学意义｡2.1 方法学考察2.1.1 专属性在本实验条件下,齐多夫定葡萄糖苷酸有较大的色谱峰,肝微粒体中的杂质､齐多夫定的色谱峰不干扰样品峰,在该色谱条件下,齐多夫定葡萄糖苷酸､齐多夫定的保留时间分别为8.2､20.2 min左右(见图1),说明该方法的专属性较高｡2.1.2 标准曲线以齐多夫定葡萄糖苷酸样品峰面积对浓度作回归曲线,得方程为C=0.120 9A+0.080 7(r=1),表明齐多夫定葡萄糖苷酸在10.2～130.28μM范围内线性良好｡该方法的灵敏度为10.2μM｡2.1.3 精密度和相对回收率该方法的批间､批内RSD分别为1.10%～3.66%和1.07%～3.84%,均小于5%;齐多夫定葡萄糖苷酸的相对回收率为100.05%～103.15%(表1)｡结果表明,本实验方法的精密度和相对回收率均符合生物样品分析要求｡2.1.4 人肝微粒体孵育时间和蛋白浓度的选择考察齐多夫定葡萄糖苷酸生成量与孵育时间关系的结果显示,孵育时间为60 min时,齐多夫定葡萄糖苷酸生成量较大,因此选择孵育时间为60min(图2-A)｡考察齐多夫定葡萄糖苷酸的生成量与蛋白浓度关系的结果表明,蛋白浓度在0.1～0.8 mg/ml范围内齐多夫定葡萄糖苷酸生成的量与蛋白浓度基本呈线性｡综合实验条件,在保证检测灵敏度的情况下,本实验选择微粒体蛋白浓度为0.2 mg/ml(图2-B)｡2.2 牛血清白蛋白对UGT2B7代谢活性的影响人肝微粒体反应体系中齐多夫定葡萄糖苷酸的酶动力学符合米曼氏方程,对照组和牛血清白蛋白组的酶动力学参数见表2｡与对照组相比,牛血清白蛋白组UGT2B7代谢齐多夫定的Km显著性降低(P＜0.05),CLint显著性升高(P＜0.05)｡结果表明,牛血清白蛋白显著影响人肝微粒体中UGT2B7的催化活性｡药物在人体内肝脏代谢清除率的体外预测已经日趋成熟,可通过体外研究数据估算药物体内的代谢清除率｡目前,人源性肝细胞和肝微粒体的可获得性,人肝细胞由新鲜制备到冷冻保存,使人体内药物肝脏代谢清除率体外预测的准确性得到很大改善｡但药物代谢清除率的预测还存在一些问题｡Lwatsubo等[5]对25种不同化合物的体内外清除率进行比较,发现50%的预测值与实测值相比误差在3倍范围之内,而70%的结果在5倍误差范围之内｡Uchaipichat等[6]体外研究发现,药物葡萄糖苷酸化过程获得的酶动力学参数(如Km和Vmax)及抑制常数(Ki)也常常低估体内的葡萄糖苷酸化程度｡肝微粒体中的亚麻酸､亚油酸和花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸可被UGT2B7催化代谢生成其葡萄糖苷酸化产物｡当UGT2B7催化代谢其他化合物时,长链不饱和脂肪酸会竞争性抑制UGT2B7的活性｡Nenad等[7]采用UGT2B7重组酶和混合人肝微粒体研究发现,牛血清白蛋白可影响UGT2B7的催化活性｡Miners等[8-9]报道体外反应体系中的牛血清白蛋白可使UGT2B7的活性明显增强,加入牛血清白蛋白,Km约降低了一个数量级,显著提高了预测的准确性｡因此研究经UGT2B7代谢的药物时,人肝微粒体中加入牛血清白蛋白可消除长链不饱和脂肪酸对UGT2B7的抑制作用,提高体外代谢实验预测体内药物清除率的准确性｡Michael等[10]研究证实,齐多夫定比吗啡､可待因更适合作为UGT2B7的特异性探针｡齐多夫定是一种有效的核苷类逆转录酶抑制剂,可有效抑制病毒复制,降低艾滋病的传染性,重建患者的免疫功能,其在体内经UGT2B7催化生成齐多夫定葡萄糖苷酸｡本研究以齐多夫定为探针,在国内首次报道了牛血清白蛋白对人肝微粒体中UGT2B7代谢活性的影响｡研究发现微粒体反应体系中加入2%的牛血清白蛋白后,UGT2B7代谢齐多夫定的酶动力学参数发生改变,Km明显降低(P＜0.05),CLint显著升高(P＜0.05)｡证实牛血清白蛋白消除了反应体系中固有存在的抑制剂对UGT2B7的抑制作用,进而增强了其代谢活性｡因此研究UGTs参与代谢的药物,尤其是UGT2B7参与代谢的药物,进行人肝微粒体代谢实验应加入一定量的牛血清白蛋白,使实验结果尽可能准确地反映体内药物代谢过程｡本研究还在国内首次建立了人肝微粒体中齐多夫定葡萄糖苷酸的高效液相测定方法｡齐多夫定在266 nm处存在最大吸收峰,在此波长条件下,齐多夫定葡萄糖苷酸也存在很强的吸收,且孵育体系中的其他物质不干扰样品峰,最终确定检测波长为266 nm｡曾尝试采用甲醇-水作为流动相,在此条件下,虽然齐多夫定峰形良好,但齐多夫定葡萄糖苷酸的色谱峰拖尾非常严重｡因此考察了乙腈-磷酸盐缓冲液(20 mM, pH=2.2)流动相及不同比例对分离效果的影响,发现乙腈-磷酸盐缓冲液比例为12∶88时两种物质的分离度和柱效均比较理想,故加以选用｡实验结果证明,本研究建立的人肝微粒体中齐多夫定葡萄糖苷酸的高效液相色谱测定方法,操作简便､灵敏度高､重现性好､专属性强,为UGT2B7的体外活性测定奠定了基础｡【相关文献】[1] Mackenzie P,Bock K W,Burchel B,et al.Nomenclature update for the mammalianUDP glucuronosyltransferase(UGT)gene superfamily[J].PharmacogenetGenomics,2005,15(10):677-685.[2] Rowland A,Miners JO,Mackenzie P I.The UDP-glucuronosyltrans-ferase:their role in drugmetabolism and detoxification[J].Int JBio-chem Cel Biol,2013,45(6):1121-1132. [3] Litle JM,Kurkela M,Sonka J,et al.Glucuronidation of oxidized faty acids and prostaglandinsB1 and E2 by human hepatic and recombinant UDP-glucuronosyltransferases[J].J Lipid Res,2004,45(7):1694-1703.[4] Rowland A,Eliot D J,Knights K M,et al.The“albumin efect"and in vitro-in vivo extrapolation:sequestration of long chain unsaturated faty acids enhances phenytoin hydroxylation by human liver micro-somal and recombinant cytochrome P4502C9[J].DrugMetab Dispos,2008,36:870-877.[5] Lwatsubo T,Hirota N,Ooie T,etal.Prediction of in vivo drugmetabo-lism in the human liver from in vitrometabolism data[J].Pharmacol Ther,1997,73(2):147-171.[6] Uchaipichat V,Winner L K,Mackenzie P I,et al.Quantitative Predic-tion of in vivo inhibitory interactions involving glucuronidated drugs from in vitro data:the efect offluconazole onzidovudine glucuronida-tion[J].Br JClin Pharmacol,2006,61:427-439.[7] Nenad M,Paolo SM,JariY K,etal.Bovine Serum Albumin Decreases Km Values of Human UDP-Glucuronosyltransferases 1A9 and 2B7 and Increases Vmax Values ofUGT1A9[J].Drug Metab Dispos,2011,39(11):2117-2129.[8] Miners JO,Knights K M,Houston JB,etal.In vitro-in vivo correla-tions for drugs and other compounds eliminated by glucuronidation in humans:pitfals andpromises[J].Biochem Pharmacol,2006,71(11):1531-1539.[9] Miners JO,Mackenzie P L,Knights K M.The prediction of drug-glu-curonidation parameters in humans:UDP-glucuronosyltransferase en-zyme-selective substrate and inhibitor probes for reaction phenotyping and in vitro-in vivo extrapolation of drug clearance and drug-drug in-teraction potential[J].Drug Metab Rev,2010,42(1):196-208. [10]Michael H,Soundarajan K,Qin H,et al.Evaluation of 3'-azido-3'-deoxythymidine,morphine,and codeine as probe substrates for UDP-glucuronosyltransferase 2B7(UGT2B7)in human livermicrosomes:specificity and influence of the UGT2B7*2 polymorphism[J].Drug Metab Dispos,2003,31(9):1125-1133.。

β-葡萄糖醛酸酶的研究进展
李桃;崔童;王建华
【期刊名称】《临床医学进展》
【年(卷),期】2022(12)4
【摘要】β-葡萄糖醛酸酶(β-Glucuronidase, GUSB)是一种重要的溶酶体酶,参与含葡萄糖醛酸的糖胺聚糖的降解。

GUSB缺乏导致粘多糖病VII型(mucopolysaccharidosis type VII, MPSVII),导致溶酶体储存在大脑中。

GUSB是一种在表达、序列、结构和功能等方面得到广泛研究的蛋白质。

本综述旨在总结β-葡萄糖醛酸苷酶结构、性质及其生物学功能研究进展。

【总页数】9页(P3520-3528)
【作者】李桃;崔童;王建华
【作者单位】西安医学院西安;陕西省人民医院普外二科西安;陕西省人民医院肿瘤内科西安
【正文语种】中文
【中图分类】R28
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