胃肠道P-糖蛋白在药物外排转运中的作用研究进展

与其他给药途径相比，口服给药仍是目前最受欢迎的给药方式，但也是最复杂的给药途径，药物的口服生物利用度影响因素最多，包括药物的溶解性、渗透性、稳定性等…。药物在胃肠道的吸收分为三个连续过程，首先药物从释药系统中释放进入消化液，其次溶解在消化液中的药物跨过胃肠道黏膜上皮细胞进入门静脉，最后药物由门静脉进入肝脏，

豌豆根瘤菌RND外排转运基因tpaA的功能研究

Rhizobium.leguminosarum 3841 tpaA基因编码RND家族内膜外排转运蛋白,RND外排泵的过量表达是革兰阴性菌细菌抗生素耐药性形成的重要原因之一.采用基因同源重组构建豌豆根瘤菌tpaA基因突变株RLtpaA,并研究了该基因突变对根瘤菌生长、抗生素耐药性以及共生固氮的影响.结果表明,tpaA基因突变会使根瘤菌在AMS基本培养基生长延迟,但不影响其在TY天然培养基中的正常生长.tpaA基因突变可能抑制了根瘤菌中的RND家族外排泵的过量表达,从而使其抗生素耐药性降低.接种了tpaA基因突变株的豌豆植株能形成红色有效根瘤,但其接种根瘤固氮酶活性降低.实时荧光定量RT-PCR分析表明tpaA基因在根瘤类菌体中的表达显著上调.

外排转运体对酪氨酸激酶抑制剂体内处置过程的影响

近年来,口服酪氨酸激酶抑制剂已广泛应用于癌症治疗。多种酪氨酸激酶抑制剂为ATP结合盒转运蛋白超家族的底物,且由于这些药物在胃肠道的溶解度较低,不易使外排转运体达到饱和,因此外排转运体对其吸收的影响比其他药物更加明显。此外,广泛分布于组织中的外排转运体调控着酪氨酸激酶抑制剂在体内的分布与清除。本文总结了外排转运体对目前已在中国上市的7个小分子酪氨酸激酶抑制剂在体内处置过程的影响,并就外排转运体遗传多态性对这些药物的药代动力学和药效学的影响进行综述。

多粘菌素外排转运蛋白的研究进展

多粘菌素是一种脂肽类抗生素,对大部分革兰氏阴性菌和小部分革兰氏阳性菌具有杀菌作用。多粘菌素主要由多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)在胞内产生,再通过外排转运蛋白转运到胞外,外排转运蛋白运输多粘菌素的能力在一定程度上影响了多粘菌素的产量。多粘菌素外排转运蛋白主要存在于多粘类芽孢杆菌中,在一些多重耐药细菌中也广泛存在。本文重点介绍已鉴定的多粘菌素外排转运蛋白的类型、结构和转运特征等研究进展,以期为多粘菌素跨膜分泌机制的深入研究提供理论基础。

病原真菌外排转运蛋白与真菌耐药的研究进展

病原真菌通过对抗机体防御系统和抗真菌药物的攻击,从而成功定植于宿主体内并最终导致机体感染,真菌外排转运蛋白在上述过程中起着重要作用,主要包括ATP结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporters,ABC)与主要易化子超家族(the major facilitator super family,MFS),分别通过与ATP水解酶或质子梯度耦合来运输并清除真菌胞内的毒性物质。与其它生物相比,真菌基因组中具有更多转运蛋白家族编码基因,这些转运蛋白不仅对真菌致病过程中所产生的代谢产物和宿主细胞分泌的抗菌成分起外排作用;同时,在病原真菌对抗临床抗真菌药物中也发挥着重要作用。本文就这两个超家族的转运蛋白在主要病原真菌耐药性中所发挥的作用进行综述。

附子水提物对大鼠十二指肠外排转运蛋白和紧密连接蛋白表达的影响

目的:研究附子水提物对大鼠十二指肠组织中3种外排转运蛋白和3种紧密连接蛋白及其基因表达的影响。方法:取32只SD雄性大鼠,随机分为正常组和附子水提物低、中、高剂量组[0.45、0.9、1.8g/(kg·d),以生药量计算],每组8只,分别灌胃水和相应药液0.1mL/kg,连续给药7d。末次给药后,取大鼠十二指肠肠段,采用Western blotting法检测肠组织中P-糖蛋白(P-gp)、乳腺癌耐药蛋白(Bcrp)、多药耐药蛋白2(Mrp2)为代表的外排转运蛋白和密封蛋白(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)、闭锁小带蛋白(ZO-1)为代表的紧密连接蛋白的表达水平;采用实时定量聚合酶链式反应法测定上述6种蛋白对应基因的mRNA表达水平。结果:与正常组比较,附子水提物各剂量组大鼠十二指肠组织中P-gp、Mrp2、Bcrp、Claudin-1、Occludin、ZO-1的蛋白表达水平均显著升高(P<0.01);附子水提物各剂量组P-gp的mRNA表达水平,附子水提物低、高剂量组Bcrp的mRNA表达水平以及附子水提物中、高剂量组Claudin-1的mRNA表达水平均显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01),其余基因的mRNA表达水平差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:附子水提物可从mRNA和/或蛋白水平上调3种外排转运蛋白和3种紧密连接蛋白的表达,从而可能与上述外排转运蛋白的其他底物类药物以及以细胞旁路途径为主要转运通道的药物发生相互作用,在临床上联合用药时可考虑对用药剂量作相应调整。

多药及毒素外排转运蛋白研究进展

多药及毒性化合物外排转运蛋白(MATEs)在有机阳离子体内转运过程中发挥重要作用,涉及临床上多种常用药物和重要的内源性物质的最终排泄过程。本文对MATEs的发现、分型、基因编码及多态性、体内分布、底物及抑制剂的分类及研究方法等方面的研究进展进行综述,结合实例对研究意义进行分析。

外排转运体和代谢酶与黄酮的相互作用及其对黄酮肠吸收影响的研究进展

黄酮类化合物大量存在于植物界中,具有广泛的药理作用,可预防及治疗癌症、心脑血管疾病、骨质疏松等。口服给药后,大量黄酮类化合物存在生物利用度低的现象。国内外诸多学者对其吸收代谢机制进行了研究。研究表明,肠上皮细胞的ATP-依赖性外排转运体如P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白-2(MRP2)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)和细胞内的Ⅱ相代谢酶(UGT等)是影响黄酮肠吸收的主要因素。综述近年来外排转运体和代谢酶对黄酮类化合物肠吸收影响的研究概况,包括ATP-依赖性外排转运体与代谢酶的协同作用,黄酮类化合物对二者功能的调节作用等,以期为提高黄酮的生物利用度和临床合理利用提供理论依据。

肠道“药物代谢酶-外排转运体偶联”对黄酮类化合物生物利用度影响的研究进展

黄酮类化合物为广泛存在于食物和药物中的一类多酚化合物,具有多种药理作用,但其生物利用度低限制了其临床应用,这与其肠道吸收和代谢密切相关。黄酮类化合物主要在肠道吸收,并经Ⅱ相药物代谢酶:葡萄糖醛酸转移酶(UGTs),硫酸转移酶(SULTs)和谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)广泛代谢为Ⅱ相代谢产物,其极性增加,难以通过被动扩散穿透肠上皮细胞膜。肠道外排转运体P-糖蛋白(P-gp)、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)、多药耐药相关蛋白(MRPs)作为一个"旋转门",可调控肠上皮细胞内Ⅱ相代谢物外排至肠腔或进入体循环。本文对黄酮类化合物在肠道处置以及肠道药物代谢酶-外排转运体偶联进行了探究,这种偶联作用可显著影响黄酮类化合物生物利用度,进而影响其临床疗效与毒副作用。阐明肠道代谢酶-外排转运体偶联作用及其机制,将为提高黄酮类化合物体内生物利用度和增加其临床疗效奠定基础。

观赏植物糖转运蛋白研究进展

观赏植物因其花、叶、果实等具有良好的观赏价值而在环境美化中得到广泛应用。糖转运蛋白在观赏植物生长发育、开花结实以及逆境胁迫响应等方面发挥重要作用,因此,研究糖转运蛋白对观赏植物产生的影响具重要意义。单糖转运蛋白、蔗糖转运蛋白和糖外排转运蛋白是目前植物中发现的3大类糖转运蛋白。本文对这3类糖转运蛋白成员的分类及基本特性进行了比较和讨论,重点介绍了观赏植物中糖转运蛋白功能和调控的最新研究进展,以期为今后利用基因工程技术改良观赏植物并提高其观赏性及适应性提供理论依据。

血-视网膜屏障上腺嘌呤核苷三磷酸结合盒外排转运体的研究进展

血-视网膜屏障(BRB)是眼部重要的生物学屏障,能够调节血液和视网膜组织之间的物质交换,防止大分子和其他潜在的有害物质进入视网膜,维持视网膜微环境的稳定。BRB上表达多种外排及摄取转运体,在一些必需营养物质的摄取和神经递质代谢物、激素和药物的外排转运中发挥关键作用。通过对BRB的功能、相关外排转运体的表达和分布以及疾病状态下外排转运体的改变进行综述,以期为治疗视网膜疾病和维持视网膜功能健康的新药研发提供重要信息。

跨血脑屏障药物转运的研究进展

血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的存在成为人们治疗中枢神经系统疾病(Central nervous system,CNS)所面临的一道难题,因为基本上100%的大分子药物及大于98%的小分子药物均无法穿过血脑屏障.因此,如何使CNS药物跨越血脑屏障从血液进入脑内且发挥药效成为解决难题的关键所在.如今一些借助内源性BBB运载体使药物转运入脑的技术发展起来,并处于实验研究和临床试验阶段,例如借助载体介导的转运系统、受体介导的转运系统的药物治疗策略,以及纳米技术的运用等,都有着良好的应用前景.这些新发现及新技术将为跨血脑屏障药物转运的研究提供新思路,并有望实现对CNS疾病患者的成功治疗.

糖尿病肾病大鼠肾脏MATE1和OCT2表达及体内二甲双胍排泄变化研究

目的:研究糖尿病肾病状态下大鼠体内二甲双胍排泄的变化和肾脏中多药及毒性化合物外排转运体1(MATE1)和有机阳离子转运体2(OCT2)表达的变化,并探讨两者之间的关系。方法:雄性SD大鼠随机分为对照组(n=12)和造模组(n=12),链脲佐菌素腹腔注射诱导大鼠糖尿病肾病模型;大鼠尾静脉注射二甲双胍(10 mg/kg),考察其在大鼠体内的药物代谢动力学参数,膀胱插管实验考察大鼠体内各时间段的累积尿药排泄分数及肾清除率,测定大鼠肝脏和肾脏药物浓度;RT-qPCR和Western blot检测大鼠肾脏组织MATE1和OCT2的mRNA及蛋白表达水平。结果:与对照组相比,糖尿病肾病大鼠体内的二甲双胍血浆暴露量显著降低(P<0.01),二甲双胍清除率显著升高(P<0.01),二甲双胍在大鼠体内的稳态表观分布容积显著降低(P<0.01),平均滞留时间显著降低(P<0.01),半衰期显著缩短(P<0.05);糖尿病肾病大鼠2 h内二甲双胍的累积尿药排泄分数显著升高(P<0.05),肾清除率显著升高(P<0.01);糖尿病肾病大鼠肾脏中二甲双胍的药物浓度显著降低(P<0.05),肝脏中药物浓度无显著性差异;糖尿病肾病大鼠肾脏MATE1的mRNA表达水平显著升高(P<0.05),OCT2的mRNA水平显著降低(P<0.05),MATE1的蛋白表达水平显著升高(P<0.01),OCT2的蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。结论:糖尿病肾病状态下大鼠肾脏MATE1表达升高,而OCT2表达下降;糖尿病肾病大鼠二甲双胍肾脏排泄的加快,可能主要与肾脏MATE1转运体表达升高相关。

^(68)Ga-citrate对软组织感染PET-CT显像基因表达分子机制与验证

目的研究^(68)Ga-citrate对软组织感染正电子发射计算机断层(PET-CT)显像分子机制相关基因Tfrc、Trf、和Ttf对感染应答的基因表达变化,探讨小鼠多药及毒性外排转运子1(multidrug and toxin extrusion1,mMATE1)在小鼠软组织感染的^(68)Ga-citrate PET-CT显像中可能的作用。方法用金黄色葡萄球菌感染小鼠形成脓肿,取不同时间点的脓肿组织,用荧光定量PCR(real-time PCR)鉴定Tfrc、Trf、Ttf基因和mMATE1基因Slc47a1的相对表达量。用^(68)Ga标记柠檬酸(citrate),阻断实验使用PET-CT技术研究mMATE1转运子在小鼠软组织感染^(68)Ga-citrate显像中的相关性。结果real-time PCR显示转铁蛋白TF基因Trf和乳铁蛋白TLF基因Ttf在4 d时间点表达量最高,mMATE1转运子基因Slc47a1的表达类型与转铁蛋白受体TFRC基因Tfrc类似,在1 h左右达到峰值,随后逐渐降低,而Na+偶联的柠檬酸转运子NaCT的基因SLC13A5表达量在所有时间点未有明显变化。Trf、Ttf、Slc47a1和Tfrc基因表达最高值与0 h时间点的表达量相比均有显著差异(57.21±11.62和7.53±1.74,t=35.38;43.03±6.8和6.26±1.32,t=12.05;28.79±2.16和8.21±1.23,t=8.22;1091.36±30.76和290.84±10.62,t=52.08;P<0.01),且Slc47a1基因表达最高值显著高于SLC13A5基因同时间点的基因表达量(28.79±2.16和1.67±0.51,t=79.81,P<0.01)。PET-CT显示^(68)Ga-citrate或^(68)GaCl3尾静脉注射不同处理对小鼠左后腿相应部位^(68)Ga聚集有显著影响(F=13.77,P<0.01),其中炎症小鼠感染部位有明显^(68)Ga聚集(SUVmax=3.87±0.32),而对照未感染部位未见明显^(68)Ga聚集(SUVmax=0.31±0.13),差异有统计学意义(t检验,P<0.01),mMATE1阻断的感染小鼠感染部位对^(68)Ga的摄取明显减少(SUVmax=1.62±1.03),与未阻断感染小鼠比较差异有统计学意义(t检验,P<0.05)。结论从分子水平上证实Tfrc、Trf和Ttf在感染处高表达,多药及毒素外排转运子mMATE1可能参与金黄色葡萄球菌诱导小鼠软组织感染的^(68)Ga-citrate PET-CT显像。

甜瓜SWEET基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析

糖外排转运子(sugars will eventually be exported transporter,SWEET)是一类新型的糖转运蛋白,其在植物生长发育、植物与病原体互作以及植物胁迫耐受性方面都起着重要作用。基于甜瓜中还未有该家族基因的相关报道,本研究开展CmSWEET的全基因组鉴定和生物信息学分析。通过同源性搜索,总共鉴定到17个甜瓜CmSWEET基因。这些基因分布于甜瓜8条染色体上,具有典型的MtN3/saliva结构域。系统发育树将拟南芥、黄瓜和甜瓜的SWEET蛋白分为4个进化分支,其中亚族Ⅲ是甜瓜和黄瓜独有的亚族。基因启动子区域的顺式作用元件显示,CmSWEET含有许多与植物激素和应激相关的调节元件,暗示了CmSWEET在参与调节甜瓜生长发育以及环境适应性方面有重要作用。基因表达量分析表明,大部分CmSWEET基因在花(雌花和雄花)和根中高表达,部分CmSWEET基因在果实发育时期表达量较高。此外,RNA-Seq结果暗示,CmSWEET基因可能参与对尖孢镰刀菌和白粉病菌侵染的抗性响应。本研究为今后探究CmSWEET蛋白在甜瓜生长发育过程以及响应生物和非生物胁迫中的分子功能奠定了坚实的基础。

天麻脑保护活性成分跨血脑屏障的转运方式研究

目的:基于药物转运体研究天麻脑保护活性成分对羟基苯甲醛(4-HBd)、对羟基苯甲醇(4-HBA)、3,4-二羟基苯甲醛(3,4-DD)跨血脑屏障(BBB)的转运方式。方法:建立符合要求的4-HBd、4-HBA及3,4-DD于HBSS缓冲液内的HPLC分析方法;用永生化人脑微血管内皮细胞(hCMEC/D3)及Transwell结构建立体外BBB转运模型,通过观察细胞形态、记录跨膜电阻值及荧光素钠转运实验加以评价,进行3个成分的跨膜转运研究;通过记录给予不同BBB关键外排转运体抑制剂(维拉帕米、ko143、MK571)后转运量的变化,对比各自外排率(ER)及渗透系数(Papp),明确4-HBd、4-HBA及3,4-DD跨BBB的转运方式及特征。结果:4-HBd、4-HBA、3,4-DD在2 h内的外排率分别在0.83~0.99、0.74~0.97、0.63~0.85之间,且不同时间点3个成分的吸收速率(Papp AP-BL)与外排速率(Papp BL-AP)相近,三者的Papp均大于1×10^(–6)cm·s^(–1),故判断4-HBd、4-HBA及3,4-DD跨BBB入脑方式为脂溶扩散;加入P-gp抑制剂维拉帕米后,4-HBd外排率降低(P<0.05),而4-HBA及3,4-DD外排率无明显变化,故推断4-HBd为外排转运体P-gp的底物。结论:4-HBd、4-HBA及3,4-DD跨BBB方式均为脂溶扩散,其中4-HBd为P-gp外排转运体的底物。

影响黄酮苷类药物口服吸收的因素

目的:总结影响黄酮苷类药物口服吸收的因素,以期为提高黄酮苷类药物的口服生物利用度提供理论依据。方法:从黄酮苷类药物口服吸收的各种途径包括被动扩散吸收,主动转运,存在于肠壁细胞的外排转运蛋白对黄酮苷类药物的肠分泌和外排作用,胃肠道内存在的酶或菌群对黄酮苷类药物的代谢作用进行了分析。结果:黄酮苷类药物被动扩散吸收较差,Na+-葡萄糖共转运载体对其吸收有一定的主动转运作用;P-糖蛋白和多药耐药相关蛋白对某些黄酮苷类药物有肠细胞外排作用;胃肠道内存在的酶或菌群的代谢往往能促进黄酮苷类药物的吸收。结论:黄酮苷类药物口服吸收受到多种途径的影响。

外排型转运体与肿瘤多药耐药

肿瘤多药耐药(MDR)是导致肿瘤化疗失败的主要原因之一。肿瘤MDR的机制有多种,其中外排型转运体的过表达是导致MDR的主要机制,因此研究外排型转运体介导的肿瘤MDR机制和发现可以逆转肿瘤MDR的抑制剂成为国内外研究的热点。就目前研究的3种三磷酸腺苷结合盒转运体:P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白、乳腺癌耐药蛋白介导的MDR及逆转MDR的机制进行综述,以期为提高肿瘤治疗疗效提供依据。

西瓜食酸菌CusB蛋白的生物信息学分析

为了解西瓜食酸菌耐药结节细胞分化（RND）家族外排转运体中膜融合蛋白CusB生物信息学信息,利用相关软件对西瓜食酸菌和其他革兰氏阴性细菌的CusB蛋白进行理化性质分析,同时对西瓜食酸菌CusB蛋白的疏水性、跨膜结构域、磷酸化位点、信号肽及分泌蛋白亚细胞定位、蛋白质二级结构进行预测。结果表明：西瓜食酸菌CusB蛋白理化性质及进化树分析结果与大肠杆菌较为接近,梨火疫病菌、荧光假单胞菌与其他5种细菌遗传距离较远,预测西瓜食酸菌CusB蛋白有1个区域疏水性较高,存在1个近N端的跨膜结构域,且还有多个磷酸化位点,前1-36个氨基酸残基组成了信号肽,分泌蛋白位于周质空间,二级结构含有较多的α-螺旋、无规则卷曲。对CusB蛋白进行生物信息学分析,既丰富了信息学信息,又有助于在其分子水平的研究,同时也为西瓜食酸菌的抗铜性机理研究提供了依据。

食用酸枣仁多糖的小鼠肠道菌群培养上清液对Caco-2细胞吸收相关蛋白表达的影响

为了探究食用酸枣仁多糖(ZSSP)的小鼠肠道菌群培养上清液是否会调节Caco-2细胞中外排转运蛋白、紧密连接蛋白和Ⅱ相代谢酶的表达水平。将20只C57BL/6小鼠随机分为对照组和ZSSP组,分别灌胃超纯水和酸枣仁多糖水溶液(100 mg/kg·d^-1)14 d,收集小鼠粪便制备肠道菌群培养上清液。采用噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法检测肠道菌群培养上清液对Caco-2细胞活力的影响,采用免疫印迹(western blot,WB)法检测Caco-2细胞中P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)、咬合蛋白(Occludin)和闭合蛋白1(Claudin-1)的表达水平,用酶联免疫检测(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒测定磺酸基转移酶(sulfotransferase,SULT)和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronosyltransferase,UGT)的含量。结果表明,ZSSP组的肠道菌群培养上清液能显著降低Caco-2细胞中外排转运蛋白(P-gp和MRP2)的表达水平(P<0.05),显著升高UGT的表达水平(P<0.05),但对紧密连接蛋白(Occludin和Claudin-1)和SULT没有显著影响(P>0.05)。由此可知,食用酸枣仁多糖的小鼠肠道菌群培养上清液能调节Caco-2细胞中的外排转运蛋白和Ⅱ相代谢酶的表达水平。