靶向代谢组学揭示结肠癌新的治疗靶标CYP450酶
CYP450酶的
【细胞色素P450酶系与药物的代谢,李国昌,陈卫军,浦宇红】
【细胞色素P450的催化作用,张莉,李卫华】
【细胞色素P450 CYP2E1酶构型特征及其表达调控机制的研究进展,刘晨晖,乐江】
【中药对细胞色素P450调控作用的研究进展,钟育敏,吴文康】
【CYP450酶特性及其应用研究进展,《中国临床药理学与治疗学》2008年第8期 | 李晓宇刘皋林上海交通大学附属第一人民医院临床药学室上海200080】
【细胞色素P450与药物代谢的研究现状,朱立勤;娄建石】
【细胞色素P450酶系在药物代谢中的作用,朱大岭;韩维娜;张荣】
【细胞色素P450酶系对药物生物转化的作用,刘萍;边强】
【苯巴比妥对鸡肝微粒体CYP450活性的影响,杨海峰;江善祥】
【恩诺沙星对小鼠肝微粒体细胞色素P450酶系的影响,卢丽红】
【苯巴比妥和地塞米松对鸡细胞色素P450的诱导作用,杨海峰;张玲玲;覃少华;江善祥】
【细胞色素P450表达的诱导机制及其筛选方法的研究进展,王青秀】
【细胞色素P450酶与合理用药,吴伯镛】
【药物代谢中的肝细胞色素P450,骆文香;张银娣】
【细胞色素P450酶系与药物代谢的相互作用,徐月萍】
【细胞色素P450的结构与催化机理,王斌;李德远】
CYP450酶的分类、作用、药物活性影响
【一、P450酶的概述】
【P450酶发现与命名】
它于1958年被发现以来,就引起了人们的广泛重视.近年来每年发表的有关CYP450的研究论文已超过2000篇[1].
细胞色素P450(cytochrome,CYP450)是一类以还原态与CO结合后在450nm处具有最高吸收峰的含血红素的单链蛋白质。当将CO气泡通过由联二硫酸钠所还原的鼠肝微粒体悬浮液时,在该悬浮液的差视光谱中可出现一个峰值在450nm的强吸收峰,该吸收峰与其它血红蛋白/一氧化碳结合物的吸收峰位置不同(后者峰位在420nm左右)。这种色素由Omura 和Sato表征为细胞色素,并命名为P450,意即一种在450nm处有最大吸收峰的细胞色素,P是Pigment的缩写。
CYP450与药物相互作用
CYP450与药物相互作用
魏春燕;吴逢波;徐珽
【摘要】目的探讨细胞色素P450(CYP450)与药物相互作用的关系.方法检索国内外数据库中与药物相互作用的相关文献,并查阅相关书籍,总结CYP450酶与药物相互作用的关系.结果 CYP450与药物相互作用关系最密切的是酶系统,凡参与代谢的酶都与药物相互作用有关,其中最主要的是CYP1 A2,2C9,2C19,2D6,3A4.结论充分了解药物的药理及药代动力学特点,当与可能发生相互作用的药物合用时,应密切监测患者的情况,必要时进行药物剂量调整或换用其他药物.
【期刊名称】《中国药业》
【年(卷),期】2014(023)006
【总页数】4页(P17-20)
【关键词】细胞色素P450;药物相互作用;药物代谢
【作者】魏春燕;吴逢波;徐珽
【作者单位】四川大学华西医院药剂科,四川成都 610041;四川大学华西医院药剂科,四川成都 610041;四川大学华西医院药剂科,四川成都 610041
【正文语种】中文
【中图分类】R969.1
了解药物相互作用,可为患者提供更好的药学服务及促进合理用药,最大化地避免不良反应的发生。药物的相互作用可发生于药物在人体内吸收、分布、代谢和排泄
等过程,其中以代谢性相互作用为主,约占40%[1]。代谢性相互作用主要与参与药物代谢的酶有关,其中以细胞色素P450(CYP450)为主。现对CYP450相关
的药物相互作用进行综述。
1 CYP450简述
CYP450为主要存在于人体肝脏的混合功能氧化酶系统中的一种,因其在还原状态下可与一氧化碳(CO)结合,并在450nm波长处有最大吸收峰,故称为细胞色素
CYP450酶与药物相互作用
CYP450酶是药物代谢过程中的关键酶,参与大部分药物的生物转化,对药物的疗效和 毒性有重要影响。
药物对CYP450酶的抑制作用
一些药物能够抑制CYP450酶的活性,导致其他药物代谢减慢,从而增加药物的血浆浓 度和潜在毒性。
药物对CYP450酶的诱导作用
另一些药物能够诱导CYP450酶的活性,加速其他药物的代谢,降低药物的血浆浓度和 疗效。
02
CYP450酶具有多种亚型,不同亚型在药物代谢中发挥着不同的
作用。
CYP450酶的活性受到多种因素的影响,如基因多态性、环境因
03
素和药物相互作用等。
药物相互作用重要性
01
药物相互作用可能导致药物治疗效果的改变,甚至 引发严重的不良反应。
02
了解药物相互作用机制,有助于指导临床合理用药 ,减少不良反应的发生。
地高辛与奎尼丁相互作用
地高辛是一种强心苷类药物,奎尼丁是一种抗心律失常药物。两者同时使用时,奎尼丁可能增加地高 辛的血药浓度,导致地高辛中毒的风险增加。因此,在使用地高辛时,应避免与奎尼丁同时使用,必 要时需调整地高辛的剂量并密切监测患者的心律和地高辛血药浓度。
06
总结与展望
CYP450酶与药物相互作用研究现状
电子传递链
CYP450酶通过电子传 递链接受电子,将氧分 子活化为活性氧,进而 参与底物的氧化反应。
cyp450 诱导 检测 原理
cyp450 诱导检测原理
摘要:
1.CYP450 简介
2.CYP450 诱导的原理
3.CYP450 诱导的检测方法
4.CYP450 诱导在药物研发和个体化治疗中的应用
正文:
一、CYP450 简介
CYP450,全称为细胞色素P450 酶系,是一组参与生物体内外源性物质代谢的酶。它们主要存在于肝脏、肺、肠道等组织,对许多药物、致癌物质、激素等具有生物转化作用。CYP450 酶系在药物代谢、解毒、生物活性物质生成等多个方面具有重要意义。
二、CYP450 诱导的原理
CYP450 诱导是指通过某种物质的作用,使CYP450 酶系的活性增强,从而加速药物或其他外源性物质的代谢。这种诱导作用可以通过两种途径实现:一是诱导CYP450 酶基因的表达,使酶的量增加;二是增强已存在的CYP450 酶的活性。
三、CYP450 诱导的检测方法
CYP450 诱导的检测通常采用体外实验和体内实验两种方法。
1.体外实验:主要通过检测CYP450 酶活性的变化,常用的方法有对硝基苯-4-羟酸酯酶测定法、7-羟基-4-三氟甲基香豆素酶测定法等。
2.体内实验:主要通过检测药物在体内的代谢速率,常用的方法有血药浓度监测法、尿药排泄监测法等。
四、CYP450 诱导在药物研发和个体化治疗中的应用
CYP450 诱导在药物研发和个体化治疗中具有重要作用。通过研究药物对CYP450 酶系的诱导作用,可以优化药物的剂量、给药间隔等用药方案,以提高疗效、减少不良反应。此外,对于患者来说,根据其CYP450 酶系的诱导情况,可以选择更适合的药物和治疗方案,实现个体化治疗。
结直肠癌治疗药物研发进展
结直肠癌治疗药物研发进展
结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一,近年来,我国结直肠癌发病率和死亡率均呈现出明显上升趋势。目前全球范围内获批上市的结直肠癌治疗药物主要包括化疗药物、靶向药物以及近几年兴起的免疫治疗药物。本文上篇将结合相关文献及数据库,对结直肠癌的治疗现状和靶点等进行简要介绍。
概述
结直肠癌(CRC),是胃肠道中常见的恶性肿瘤,早期症状不明显,常被肠道炎症等良性疾病所掩盖,故部分患者发现时已为晚期,并常伴有一个甚至多个器官的远端转移。近年来,结直肠癌患病率逐年上升,人口老龄化以及不良的生活饮食习惯是主要诱因,抽烟、缺乏运动和肥胖也使得罹患结直肠癌的风险显著增加。分子生物学研究认识到,大肠中正常上皮细胞向恶性癌细胞转变大多由于组织学、表观遗传学或基因组学的改变所引起。结直肠癌约占全球每年新诊断癌症和癌症相关死亡的10%,它的发病率在女性和男性中分别排第二和第三。结直肠癌的发病率和死亡率在地理上有所不同,发达国家的发病率相对较高。预计到2035年,全球结直肠癌的新发病例将增加到250万例。我国结直肠癌的发病率和死亡率呈现上升趋势。2015中国癌症统计数据显示:我国结直肠癌发病率、死亡率在全部恶性肿瘤中均位居第5位,其中新发病例37.6万,死亡病例19.1万。
治疗现状
手术是结直肠癌最主要的治疗手段。对于不可手术的转移性结直肠癌,预后相对较差,通常选择系统治疗。已证实与最佳支持治疗比较,化疗能延长生存期并改善生活质量。奥沙利铂或伊立替康联合氟尿嘧啶的联合化疗是晚期结直肠癌(mCRC)的标准治疗方案。近十几年来,化疗联合靶向使mCRC的总缓解率(ORR)、无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)及生活质量得到进一步改善,分子靶向治疗的出现使mCRC患者的总生存期由过去的6~12个月延长至将近30个月。目前国内外指南均推荐mCRC一线标准治疗为化疗联合靶向治
药物代谢酶CYP450的结构与功能研究进展
药物代谢酶CYP450的结构与功能研究进展药物代谢酶(CYP450)是重要的药物代谢酶家族之一,参与药物
代谢和毒性消除过程,在临床用药和毒理学中具有至关重要的作用。然而,CYP450基因多态性和其他因素如药物相互作用和环境
因素的影响导致CYP450代谢速率的变异,这也是导致药物临床
药效和不良反应产生的主要原因之一。
本文将探讨CYP450酶的结构、功能以及它们在药物代谢中的
作用。
CYP450酶的基本结构
CYP450酶是一类存在于生物体内的催化酶,主要负责体内外xenobiotic的代谢和内源异物的合成。CYP450酶家族有超过50种
成员,其中以CYP1、CYP2和CYP3家族最为重要。CYP450酶
的结构比较复杂,包含一个蛋白质链和一个皮质腺素(heme)中心,通过皮质腺素中心的催化作用对药物进行代谢。
CYP450酶的结构也直接影响其催化反应。CYP450酶分为两个主要结构域:N终端和C终端。尽管标准的CYP450酶分子有大
约500氨基酸,但是N端所含的约50个氨基酸在决定CYP450酶
的选择性和特异性中非常重要。而C端主要含功催化中心heme,
这是一个铁元素配合物。
CYP450酶的催化作用
CYP450酶是通过“氧化还原”机制来催化代谢药物。具体来讲,它通过催化一系列化学反应来将药物分解成较小的代谢产物。对
于CYP450酶来说,最常见的催化方法是将氧与药物结合,形成
一个氧化的代谢产物。这个代谢产物可能具有与原始药物相同或
不同的药理学性质,且需要在体内消除掉。
CYP450酶在药物代谢中的作用
cyp450 诱导 检测 原理
cyp450 诱导检测原理
摘要:
一、cyp450 简介
1.cyp450 的作用
2.cyp450 的种类与分布
二、cyp450 诱导检测的原理
1.cyp450 诱导的概念
2.检测方法概述
3.检测原理详解
三、cyp450 诱导检测的应用
1.药物研发中的应用
2.临床治疗中的应用
3.环境监测中的应用
正文:
cyp450 是一类重要的药物代谢酶,广泛分布于人体各个器官和组织的细胞中,参与多种药物和内源性物质的代谢过程。cyp450 酶系的种类与分布多样,包括cyp1a2、cyp2a6、cyp2b6、cyp2c8-19、cyp2d6、cyp2e1 和cyp3a4-5 等。了解cyp450 的作用及种类分布有助于更好地理解cyp450 诱导检测的重要性。
cyp450 诱导检测是一种用于评估cyp450 酶活性变化的方法,通过检测某些特定的代谢产物水平变化,间接反映cyp450 酶活性的变化。这种检测方
法的原理主要基于cyp450 酶对某些底物的诱导作用,当cyp450 酶活性增加时,这些底物的代谢速度会加快,从而导致代谢产物的水平上升。通过测量代谢产物水平的变化,可以推测cyp450 酶活性的变化。
cyp450 诱导检测在药物研发、临床治疗和环境监测等领域有着广泛的应用。在药物研发中,通过cyp450 诱导检测,可以预测药物在体内的代谢情况,为药物的剂量调整和给药方案提供依据。在临床治疗中,cyp450 诱导检测可以帮助医生了解患者对药物的代谢能力,从而个性化调整治疗方案。在环境监测中,cyp450 诱导检测可以用于评估环境污染物对cyp450 酶活性的影响,为环境保护提供科学依据。
cyp450
诱导剂:利福平
CYP3A4与抗感染药物
大环内脂类:一类 红霉素 与CYP3A4亲和力强。 二类 克拉霉素 与CYP3A4亲和力较红霉素弱 三类 阿奇霉素 体外实验提示与CYP3A4作用微弱 抗真菌药:伊曲康唑、酮康唑 CYP3A4强抑制剂 氟康唑 对CYP3A4作用较弱 抗病毒药:利托那韦 抑制作用最强 沙奎那韦 抑制作用最弱
P450与他汀类调脂药
CYP3A4底物:洛伐他汀、辛伐他汀、阿托伐他汀 CYP2C9底物:氟伐他汀、瑞舒伐他汀
CYP2C19底物:瑞舒伐他汀
普伐他汀基本不被P450酶代谢,因此其血药浓度 不受P450酶抑制剂的影响
葡萄柚对各种药物的影响
使生物利用度增加<5%: 尼索地平、尼莫地平、特非拉丁、辛伐他丁
R-体竞争性地抑制S-体的羟化代谢,相反,S-体 是R-体的弱抑制剂。这增加了药物相互作用的复 杂性。 一些药物虽然对药理活性强的S-华法林清除无直 接影响,但若它能抑制R-华法林的清除,则会连 锁反应似地对S-华法林的代谢产生有显著临床意 义的影响。 西咪替丁抑制R-华法林的清除,而对S-体几乎无 影响。但临床上西咪替丁与华法林并用后能增加 华法林的抗凝特性。这个奇怪的现象可用上述连 锁反应似地R-体抑制S-体羟化的机制来解释
CYP2D6
CYP2D6是人类唯一有活性的CYP2D亚族酶,占总量的4%, 但其参与代谢的药物却占总CYP代谢药物的20%,最具有基 因多态性。 与其他的P450酶不同,CYP2D6不能被化学物质诱导。但是 在妊娠的快代谢妇女体内,美托洛尔、可待因的代谢速度 加快,提示CYP2D6可被生理因素诱导。 具有饱和性,药物对具有饱和性的酶可出现竞争性抑制
植物CYP450家族研究进展
植物CYP450家族研究进展
一、本文概述
植物细胞色素P450(CYP450)家族是一类重要的生物催化剂,以其广泛的底物多样性和催化功能在植物代谢中发挥着核心作用。这些蛋白质通过其独特的血红素结合域,利用单加氧反应催化多种生物合成和生物转化过程,从而参与植物的生长、发育、防御和响应环境胁迫等关键生命活动。近年来,随着基因组学和蛋白质组学技术的快速发展,植物CYP450家族的研究取得了显著进展,本文旨在概述这一领域的研究现状、重要发现以及未来趋势。
在本文中,我们首先回顾了植物CYP450家族的基本结构和功能特点,包括其命名规则、分类以及典型的催化机制。接着,我们重点介绍了几个具有代表性的植物CYP450家族成员,它们在植物次生代谢、激素合成、抗药性和胁迫响应等方面的应用。我们还探讨了植物CYP450家族在农业和植物生物技术中的潜在应用,如提高作物产量和品质、改善植物抗逆性以及开发新型生物农药等。
我们展望了植物CYP450家族未来的研究方向和挑战,包括深入解析其结构和功能关系、发掘新的家族成员和催化机制、探索其在全球气候变化和生态系统中的作用等。本文旨在为植物学、生物化学、农业科学和药物研发等领域的学者和研究人员提供一个全面而深入
的视角,以促进植物CYP450家族研究的进一步发展和应用。
二、植物CYP450家族的基本特征
植物CYP450家族是一类重要的生物催化酶,具有多种催化功能,广泛参与植物生长发育、次生代谢、激素合成和解毒等多种生理过程。这一家族的基本特征主要体现在其结构、功能多样性和调控机制上。
生物体内CYP450酶系统在药物代谢中的作用分析
生物体内CYP450酶系统在药物代谢中的作用
分析
在人类的日常生活中,药物的应用十分广泛,可以说已经成为了现代医学的一
部分。药物作为治疗疾病的首要手段,是通过对人体产生特定的生理作用来实现治疗的。但是与此同时,药物也会对人体产生一定的副作用,有时会对人体产生危害。而药物代谢是药物对人体产生生理响应的一个重要环节,药物代谢不仅决定着药物的疗效,也决定着责任。而CYP450酶系统就是在药物代谢过程中起主导作用的一个重要酶家族。本篇文章将对CYP450酶系统在药物代谢中的作用进行分析。
一、CYP450酶系统的定义和概述
CYP450酶系统是指一类在内质网上位于线粒体膜上的酶。它们能够氧化药物、激素、毒物等化合物,使其成为更易溶于水的代谢产物,以便通过肾脏排泄。在药学中,CYP450酶系统主要用于代谢药物,从而促进药物代谢和消除。
CYP450酶系统共分为四个家族,其中CYP1,CYP2,CYP3家族是最常见的。每个家族都包含了多个不同的酶,不同的酶能够代谢不同的药物,因此CYP450酶系统在药物代谢中具有极为重要的作用。
二、CYP450酶系统在药物代谢中的作用
药物代谢是指药物在体内被一系列酶催化而分解为活性代谢产物和无效代谢产
物的过程。在这个过程中,CYP450酶系统起到了极其重要的作用。正是通过此系
统的协作作用,才能将大多数药物转换为无毒代谢产物并加速其清除体外。
1.药物的吸收过程
药物的吸收过程是指药物进入体内以发挥作用的过程。在进入体内之前,药物必须通过口服、注射、吸入、贴片等途径。其中口服是最常见的途径。在这个过程中,CYP450酶系统对药物的吸收有着直接的影响。
CYP450
细胞色素P450酶与用药选择
药物相互作用一般分为药动学相互作用和药效学相互作用。药动学相互作用可发生在吸收、分布、代谢、排泄4个阶段,其中代谢性相互作用发生率最高,约占药动学相互作用的40%,具有非常重要的临床意义。药物代谢的主要场所是肝脏,肝脏进行生物转化则依赖于微粒体中的多种酶系,其中最重要的是细胞色素p450混合功能氧化酶(简称cyp450),而在cyp450中最重要的是cyp3a4亚族,参与约占该酶系中全部药物代谢的50%,cyp2d6约占30%,cyp2c9约占10%,cyp1a2约占4%,cyp2a6和cyp2c19分别约占2%,它们参与人体中约300余种药物的代谢。
cyp450可受遗传、年龄、机体状态、营养、疾病、吸烟、饮酒等各种因素的影响,尤其是药物,能够显著影响药酶的活性。诱导药酶活性增强(称酶促作用),使其他药物(称底物)或本身代谢加速,导致药效减弱(但可使前体药物更快发生药效)的药物,称为药酶诱导剂。抑制或减弱药酶活性(称酶抑作用),减慢其他药物(底物)代谢,导致药效增强的药物,称为药酶抑制剂。目前,由于对用药者还不能普遍地开展相关基因遗传多态性检测,用基因芯片检定整个人类基因寻找药效相关的多态性点位的做法也不切实际,因此,为减轻或避免代谢性药物相互作用的发生,最简便易行的方法是合理选用药物,而考虑cyp450酶至关重要。
■大环内酯类抗生素
该类抗生素为14~16元环的内酯化合物,结构中心连有2~3个氨基糖,在肝脏经cyp3a4代谢,脱去氨基糖分子中叔胺基的n-甲基,此代谢物再与cyp450分子中血红蛋白的亚铁形成亚硝基烷烃复合物而使药酶失去活性。一般14元环的红霉素、克拉霉素、乙酰竹桃霉素等与cyp3a4形成复合物的作用最强,发生不良反应也最严重;罗红霉素和16元环的交沙霉素、美欧卡霉素、螺旋霉素等次之;最弱的为15元环的阿奇霉素和14元环的地红霉素等。与cyp3a4底物如特非那定、茶碱、阿司咪唑、环孢素、部分钙通道阻滞剂、部分3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a(hmg-coa)还原酶抑制剂、唑类抗真菌药等合用,应选择阿奇霉素或地红霉素,而不应选用红霉素或克拉霉素。
药物代谢酶CYP450在人类药品代谢中的生物学意义探讨
药物代谢酶CYP450在人类药品代谢中的生物
学意义探讨
随着医学技术的飞速发展,药物的应用越来越广泛,药效和安全性也越来越受
到重视。而在药物的代谢过程中,药物代谢酶CYP450起着至关重要的作用。本文将重点探讨CYP450在人类药品代谢中的生物学意义。
1. CYP450的基本特征
CYP450是一类存在于人体肝脏、肺、肠道和皮肤等器官中的酶,其主要功能
是促进药物的代谢。这类酶被视为药物代谢的重要参与者,其转化反应可以增加药物水溶性,降低药物毒性和提高药物的排泄速率。
CYP450的命名规则约定,以“CYP”开头,后跟数字和字母组成的代号。其中,数字代表分子量约为45000道尔顿的细胞色素P450的波长吸收峰点。字母代表不
同的亚族,如CYP1、CYP2、CYP3等。
2. CYP450与药物代谢
药物代谢是药物在人体内发生各种代谢反应的过程,被分为两个阶段:第一阶
段是氧化还原反应或水解反应,第二阶段是甲基化或硫酸化等反应。而在第一阶段中,CYP450主要参与氧化反应,将药物的脂溶性物转化为水溶性物,以便于人体
代谢和排泄。
CYP450代谢药物的过程中,药物分子与酶分子之间的相互作用极其复杂。药
物的化学结构、代谢物的生成以及与蛋白质的亲和力都会影响药物的代谢速率和药效。
在药物代谢中,CYP450的代谢活性是不稳定的,受到环境、遗传、年龄、性别、药物相互作用等多种因素的影响。如环境因素中,饮食、药物、环境污染都可
能影响CYP450的代谢活性。遗传因素方面,个体的基因表达水平和多态性差异也会影响药物的代谢。因此,在药物的使用和代谢方面,个体差异极大,需要个体化用药的策略。
cyp450酶定义
cyp450酶定义
CYP450酶(Cytochrome P450 enzymes)是一类在生物体内广泛存在的酶,其命名来源于其吸收450纳米波长的紫外光谱吸收峰。CYP450酶在人体内参与许多重要的生物代谢过程,包括药物代谢、激素合成和降解、脂质代谢等。本文将重点介绍CYP450酶的定义、分类、功能和临床意义。
一、CYP450酶的定义
CYP450酶是一类存在于内质网膜上的酶,属于细胞色素P450酶超家族。CYP450酶家族是一类铁血红素蛋白,其结构与功能高度保守。它们能够通过氧化还原反应参与多种底物的代谢转化。CYP450酶通过将底物的化学键氧化、还原或水解,从而使底物发生结构改变,达到代谢的目的。
二、CYP450酶的分类
CYP450酶家族根据其氨基酸序列的相似性,被分为多个亚家族和基因家族。在人体中,CYP450酶主要由CYP1、CYP2、CYP3、CYP4、CYP7和CYP19等亚家族组成,其中CYP3A家族是最常见和最重要的亚家族。不同亚家族的CYP450酶具有不同的底物特异性和催化活性,从而参与不同的代谢途径。
三、CYP450酶的功能
CYP450酶在人体内的功能非常广泛,主要包括以下几个方面:
1.药物代谢:CYP450酶参与药物的代谢转化,将药物转化为更容易排泄的代谢产物。这一过程对药物的疗效、副作用和药物相互作用具有重要影响。
2.激素合成和降解:CYP450酶参与激素的合成和降解,如肾上腺皮质激素、雌激素和雄激素等。这对维持体内激素平衡和调控生理功能至关重要。
3.脂质代谢:CYP450酶参与脂质的代谢,包括胆固醇、甘油三酯和脂肪酸等的合成和降解。这对于维持脂质平衡和心血管健康具有重要作用。
CYP450介绍
CYP450介绍
细胞色素P450酶是肝脏内的一个重要酶系,75%的药物都由它来进行代谢。包括外源性和内源性的药物代谢,既有I相代谢,及氧化,或脱氢等;也有II相代谢,如磺酸化等
CYP450对于药物代谢的影响至少有两个方面:首先,药物是可以影响CYP活性的,巴比妥类静脉麻醉药就可以诱导肝脏CYP的活性,加快药物的代谢,在服用经肝脏代谢的药物时,可能需要加大用量;第二,药物作为一种化学物质,不同药物之间也可以发生相互作用:CYP可以为化学药物引入羟基(-OH)、羧基(-COOH)等有较强极性的基团,因此,药物与代谢物之间也可能又相互作用。
很多药品都是经过肝脏代谢,肝脏内有很多酶,而细胞色素P450就是其中一种。如果药品和不经细胞色素p450酶代谢,那么可能就是说明该药品与其他经过经细胞
色素p450酶代谢的药品不会相互抑制,也就是没有相互作用
细胞色素P450(CYP450)是一类亚铁血红素—硫醇盐蛋白的超家族,是一种末端氧化酶。而血红蛋白(HHB)则是脊椎动物体内氧气的携带蛋白。他们虽然都含有由铁原子和卟啉组成的血红素,但是在分类上相差很远。。。他们的功能也完全不同。
肝脏微粒体的细胞色素P450酶系统,是肝内促进药物代谢的主要酶系统,简称肝药酶。细胞色素P450 (Cytochrome
P450,CYP) 是一组结构和功能相关的超家族基因编码的同工酶,主要存在肝脏微粒体中,该酶系在药物代谢中占有重要地位。大多数药物为脂溶性的弱电解质,进入体内后均
需进行生物转化?生成极性较大的化合物
而易于从肾脏和胆汁排泄。药物
药物代谢酶CYP450的作用机制
药物代谢酶CYP450的作用机制
药物代谢是生物体内药物处理的一部分。药物在人体内的分解过程也是一个重要的领域,因为药物代谢对于药物效果的可预测性、副作用甚至治疗结果都有很大的影响。药物代谢的过程中涉及到许多不同种类的代谢酶。其中,CYP450是药物代谢酶家族的重要组成部分,在药物治疗上的作用是至关重要的。本文将着重分析CYP450的作用机制和影响因素。
CYP450的基本概念
CYP450代谢酶是一类内质网膜上的细胞色素P450家族酶。在药物代谢中,CYP450包括许多亚型,如CYP1A2、CYP3A4、CYP2C19和CYP2D6等。这些酶在人体内质网和异位表达颗粒体的组织中都发现有存在。
这些酶的共同任务是氧化药物分子,来改变药物分子的结构和功能,进而促进药物代谢。CYP450亚型可以将药物分子内的某些基团加入氧原子来形成醇、醛等代谢产物。这些产物一般都是可水溶性的,便于肾脏和其他组织的排泄。
CYP450代谢酶的作用机制
CYP450作为一种药物代谢酶,其作用可以被分为三个步骤:加氧、还原和酶促反应。其中,加氧是CYP450的主要代谢反应,包括单重态氧自由基(ROS)和过氧化氢(H2O2)两种氧化物的形成。
还原是CYP450代谢酶产生的反应,主要涉及到许多不同的电子传递蛋白质。在这些过程中,电子从NADPH通过FAD、FMN、铁硫蛋白和药物典型的氧化还原蛋白质转移至CYP450氧化中心中的铁中心。
酶促反应是药物精细调节的另一套机制。在CYP450代谢酶的催化下,药物分子中一些“功能性团”(如羟基、醛基等)被“敲下来”,形成代谢产物,从而达到效应的精细调节。
CYP450酶与药物相互作用
胺碘酮、舍曲林
3A4
阿他那韦、泰利霉素、 地尔硫卓、红霉素、氟康唑、 西咪替丁 维拉帕米、葡萄柚汁 克拉霉素、伊曲康 唑、酮康唑、茚地 那韦、那非那韦、 利托那韦、沙奎那 韦、萘法唑酮
常见P450 表2 诱导剂 常见药酶诱导剂
诱导剂 巴比妥类 利福平 酶 CYP2A6 CYP2C9 CYP2C9 CYP2C19 CYP3A4 CYP3A4
苯妥英
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P450酶遗传多态性
由于P450酶具有遗传多态性,使药物代谢存在着种族和个 体差异。主要表现在CYP2C19和2D6两个亚型。
超强代谢型(ultra-rapid metabolizer,UM) 快代谢型(extensive metabolizer,EM ) 中间代谢型( intermediate metabolizer,IM) 慢代谢型(poor metabolizer,PM )
强抑制剂:阿他那韦、泰利霉素、克拉霉素、伊曲康唑、 酮康唑、茚地那韦、那非那韦、利托那韦、沙奎那韦、萘 法唑酮
中抑制剂:地尔硫卓、红霉素、氟康唑、维拉帕米、葡萄 柚汁 弱抑制剂:西咪替丁
Inhibition of tropical fruits on CYP3A
番木瓜 龙眼
猕猴桃
芒果 西番莲果 石榴 红毛丹果 台湾阳桃,星果 柚子,葡萄柚 巴伦西亚桔 Hidaka M, Okumura M, Fujita K, Ogikubo T, Yamasaki K, Iwakiri T, Setoguchi N, Arimori K Drug Metab Dispos 2005;33:644-648.
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研究背景:
氧化脂质是多不饱和脂肪酸如花生四烯酸(ARA,20:4ω-6)、亚油酸(LA,18:2ω-6)、α-亚麻酸(ALA,18:3ω-3)和二十二碳六烯酸(DHA,22:6ω-3)等在COX、LOX和CYP酶催化下代谢产生的一大类脂肪酸代谢物,是重要的内源性脂质信号分子,能够介导炎症和止血。为了发现涉及结肠癌发生的新型类花生酸代谢产物和途径,本研究通过基于LC/MS-MS靶向代谢组系统性地分析了AOM/DSS诱导C57BL/6小鼠结肠癌模型的类花生酸及其相关代谢物,然后使用药理学和遗传学方法来验证已鉴定的酶靶及其代谢产物在结肠癌中的作用。
研究思路:
研究结果:
1.CYP酶产生的类花生酸代谢产物在AOM/DSS诱导的结肠癌小鼠血浆和结肠中升高
基于LC-MS/MS靶向代谢组学在血浆中检测到42种氧化脂质代谢物,在结肠中检测到56种氧化脂质代谢物。与对照组相比,经AOM/DSS处理的小鼠100%出现了结肠肿瘤,试验组中亚油酸(LA)、花生四烯酸(RAR)、α-亚油酸和二十二碳六烯酸(DHA)的氧化产物EpOMEs(9,10-EpOME和12,13-EpOME)、EETs(8,9-EET、11,12-EET和14,15-EET)、EpODEs(9,10-EpODE和15,16-EpODE)
和EDPs(19,20-EDP)均显著上调。为了了解结肠癌中EpFAs浓度升高背后的潜在机制,我们研究了参与EpFA产生和去除的酶表达情况。qRT-PCR显示结肠癌小鼠结肠组织中的CYP酶(包括Cyp2c38,Cyp2c39,Cyp2c65和Cyp2c70)均显著上调,Ephx2(编码sEH)酶表达显著下调。这些结果表明小鼠结肠肿瘤中EpFA的生物合成增强而降解减少,从而导致结肠癌中EpFA的升高。
2.敲除CYP基因可抑制AOM/DSS诱导的结肠肿瘤发生
为了探讨CYP酶在结肠癌中的作用,在AOM/DSS诱导小鼠结肠癌模型中敲除CYP2C基因簇,发现实验组AOM/DSS诱导的结肠肿瘤发生减少,炎症水平和氧化脂质含量降低。
3.EpOME代谢物可增加巨噬细胞和结肠癌细胞的炎症和JNK磷酸化
为了确定CYP酶特定代谢物参与结肠癌的作用,我们研究了CYP酶代谢物的生物学作用。。9,10-EpOME或12,13-EpOME可增加小鼠巨噬细胞RAW264.7
细胞和人结肠癌HCT-116细胞中促炎性细胞因子的表达。其他类型的CYP代谢物则没有这种作用。这些结果表明12,13-EpOME具有体外促炎作用。
4.EpOME促进AOM/DSS诱导小鼠结肠癌发生
为了确定12,13-EpOME在体内对结肠癌发生的作用,通过12,13-EpOME处理AOM/DSS小鼠。与对照组相比,12,13-EpOME处理的AOM/DSS小鼠肿瘤数量、肿瘤大小和总肿瘤负荷增加,表明结肠肿瘤的发生加剧。此外12,13-EpOME 处理可增强CD45+和CD45+F4/80+免疫细胞的浸润,增加促炎、促肿瘤基因(Tnf-α,II-1β和Axin2)和致癌标记(PCNA和活性β-连环蛋白)的表达。
研究结论:
该研究基于LC-MS/MS的靶向代谢组学发现EpFAs是CYP酶产生的类花生酸代谢产物,在AOM/DSS诱导的结肠癌小鼠循环和结肠组织中均显著升高。
EpOMEs是结肠肿瘤发生的关键调节剂。进一步证明CYP酶在结肠癌中过表达,并在结肠肿瘤发生中起关键作用,CYP酶可能是结肠癌的潜在治疗靶标。研究结果表明,以前未认识到的CYP/EpFA轴在结肠癌中被上调并且有助于其发病,该发现为预防或治疗结肠癌提供一种新的方法。
迈维代谢专注于创新代谢组技术在生命科学研究与医学健康两大领域的应用,创造性开发了以“广泛靶向”专利技术为核心的高通量、超灵敏、广覆盖代谢组技术平台,建立了含有5000多种代谢物的专属数据库,搭建了基于代谢组的多组学数据整合分析流程,相关技术成果近年来在Cell、Nature Genetics、Nature Communications、PNAS等国际学术期刊发表。