细胞色素P450 CYP2E1酶构型特征及其表达调控机制的研究进展

细胞色素P450CYP2E1酶参与代谢活化及失活多种前毒物、前致癌物和少数药物。在细胞色素P450超家族中,CYP2E1具有易介导自由基生成引发氧化应激反应的特征。CYP2E1表达水平可能是机体对环境和工业毒物或致癌物敏感程度的重要因素。研究表明,CYP2E1可被多种内、外源性物质所调控,并且CYP2E1的药理和毒理学功能与其以蛋白构型为基础的代谢行为密切相关。本文综述了CYP2E1基因多态性、酶构型特征与其代谢活性间的关系,并分析了其区别于其他细胞色素P450亚型的表达调控机制。

酒精性肝损伤大鼠细胞色素P450 CYP2E1和细胞色素P450 CYP3A的代谢活性

目的观察酒精性肝损伤对大鼠细胞色素P450CYP3A(CYP3A)和细胞色素P450CYP2E1(CYP2E1)代谢活性的影响。方法采用ig给予白酒制备大鼠酒精性肝损伤模型,检测血清中谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性,采用HE染色法光镜下观测酒精对肝脏损伤程度。大鼠ip给予CYP3A探针药物咪达唑仑10mg·kg-1或ig给予CYP2E1探针药物氯唑沙宗50mg·kg-1后,采用高效液相色谱法测定不同时间点大鼠血浆中咪达唑仑和氯唑沙宗的血药浓度,并应用3P87软件计算其药代动力学参数,以考察CYP2E1和CYP3A的代谢活性的变化。大鼠ig给予氯唑沙宗80mg·kg-1后,热板方法测定大鼠添足次数和添足反射潜伏期。结果酒精性肝损伤可致大鼠肝小叶结构不清,肝索排列紊乱,肝细胞体积增大,呈弥漫性中度水变性,肝窦受压,大部分肝细胞胞浆内见大小不等的脂肪空泡;与正常对照组相比,酒精性肝损伤组大鼠GPT和GOT活性分别增加了16.0%和20.0%(P<0.05,P<0.01)。酒精性肝损伤致大鼠CYP2E1对探针药物氯唑沙宗的代谢活性增强,AUC,t1/2和cmax分别降低了38.0%,30.5%和35.0%(P<0.05);酒精肝损伤组大鼠氯唑沙宗镇痛效果明显降低;酒精性肝损伤致大鼠CYP3A对探针药物咪达唑仑的代谢活性增强,AUC,t1/2和cmax分别降低了122.6%,54.9%和56.9%(P<0.01,P<0.05)。结论酒精性肝损伤可使大鼠CYP2E1和CYP3A代谢活性增强。

乙醛脱氢酶2、细胞色素P4502E1-RsaI基因多态性和饮酒与口腔鳞状细胞癌发病风险的关系

目的探讨乙醛脱氢酶2(ALDH2)、细胞色素P4502E1-RsaI(CYP2E1-RsaI)基因多态性和饮酒与口腔鳞状细胞癌(OSCC)发病之间的关系。方法采用病例-对照研究方法,以320例OSCC患者及320名健康体检者的外周血白细胞为样本,应用聚合酶链反应(PCR)技术分析ALDH2和CYP2E1-RsaI基因多态性。结果 ALDH2变异基因型和CYP2E1-RsaI突变纯合型(c2/c2)频率分布在OSCC组分别为70.94%和39.06%,在对照组分别为43.44%和20.62%,差异均有统计学意义(P均<0.01)。ALDH2变异基因型(OR=3.178,95%CI=1.917～4.749)和CYP2E1-RsaI(c2/c2)者(OR=2.467,95%CI=1.783～4.045)患OSCC的风险均显著增加。基因突变协同分析发现,ALDH2变异基因型/CYP2E1-RsaI(c2/c2)在OSCC和对照组的分布频率分别为32.19%和6.25%,差异有统计学意义(P<0.01)。ALDH2变异基因型/CYP2E1-RsaI(c2/c2)患OSCC的风险显著增加(OR=9.792,95%CI=3.583～12.472)。OSCC组的饮酒率显著高于对照组(OR=2.861,95%CI=1.541～4.781,P<0.01),ALDH2变异基因型及CYP2E1-RsaI(c2/c2)与饮酒有协同作用(OR=41.152,95%CI=19.903～67.551)。结论 ALDH2和CYP2E1-RsaI基因多态性和饮酒均是OSCC的易患因素,基因和饮酒的协同作用可明显提高OSCC的发病风险。

锰中毒对鸡肝脏细胞色素P450酶系及CYP2H1 mRNA转录水平的影响

本研究旨在探讨锰对公鸡肝脏细胞色素P450酶系的影响。50日龄海兰褐公鸡400只,随机分为4组,分别在饲料中添加0、600、900、1 800 mg.kg-1MnCl2建立亚慢性锰中毒模型,于30、60、90 d采取肝脏检测肝微粒体细胞色素P450酶系活性以及CYP2H1基因转录水平的变化。结果显示,细胞色素P450、b5含量,氨基吡啉-N-脱甲基酶(AND)和苯胺-4-羟化酶(AH)活性在各个时间点随染锰剂量的增加,基本呈降低趋势,且高剂量组均极显著(P<0.01)低于正常组,低、中剂量组有高于正常组的情况。NADPH-细胞色素C还原酶(CR)和红霉素-N-脱甲基酶(ERND)的活性的变化规律不明显,30和60 d NADPH-细胞色素C还原酶活性呈降低趋势,而90 d时呈升高趋势,且高剂量组极显著(P<0.01)高于正常组。红霉素-N-脱甲基酶在30 d时呈升高趋势,60和90 d时呈波动性降低变化,且高剂量组均极显著(P<0.01)低于正常组。在各个时间点,CYP2H1 mRNA的转录水平除30 d低、高剂量组,60 d中剂量组,90 d低剂量组高于正常组外,其他组均低于正常组。结果提示,锰中毒可影响鸡肝脏细胞色素P450酶系以及CYP2H1 mRNA的转录水平。

细胞色素P450 2E1抑制剂DDC上调人星状细胞基质金属蛋白酶-1表达

目的细胞色素P450 2E1(CYP2E1)可以诱导肝星状细胞合成I型胶原增加,而此效应可被CYP2E1抑制剂阻断,但其机制仍不清楚。本研究旨在研究CYP2E1抑制剂DDC可能的抗纤维化机制。方法将稳定表达CYP2E1的人肝细胞系C3A-CYP2E1与人星状细胞系LX-2共培养,并给予CYP2E1抑制剂DDC处理。DDC处理24h后收取共培养上清及LX-2细胞。ELISA检测共培养上清中前I型胶原含量,半定量PCR及实时荧光定量PCR测定LX-2细胞中基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、I型胶原和基质金属蛋白酶抑制因子-1(TI MP-1)的相对转录水平。结果 ELISA结果显示,与未加DDC的对照组相比,DDC处理组共培养上清中的前I型胶原含量下降,差异具有统计学意义。半定量PCR及实时荧光定量PCR均显示,与未加DDC的对照组相比,DDC处理组LX-2细胞中MMP-1的相对转录水平明显增加,差异具有统计学意义;而I型胶原和TIMP-1的相对转录水平无明显改变。结论 CYP2E1抑制剂DDC主要通过上调MMP-1的表达,以发挥其抑制I型胶原合成的作用,而对I型胶原和TI MP-1的转录无明显影响。

细胞色素P4502E1(CYP2E1)与胃癌遗传易感性

为探讨细胞色素P4502E1(CYP2E1)基因变化与胃癌易感的关系,采用病例—对照分子流行病学研究方法和多聚酶链反应技术—限制性片段长度多态性(PCR—RFLP),对142例胃癌患者和167例正常对照者CYP2E1基因RsaⅠ酶切位点进行多态性分析。结果显示胃癌患者和正常对照人群在基因型和等位基因频率上均无显著的统计学差异;我国人群CYP2E1 RsaⅠ酶切位点多态性的分布频率与日本人群相近,与欧美人群差异较大。

ASA法测定细胞色素P4502D6酶缺陷等位基因CYP2D6E

目的 :建立细胞色素P4 50 2D6(CYP2D6)第 3 0 2 3位A→C突变造成CYP2D6酶活性缺陷的等位基因CYP2D6E的测定方法。方法 :利用等位基因特异扩增法 (ASA)为基本原理 ,设计两对引物分别扩增野生型等位基因和突变型等位基因。结果 :经 3 96例测定 ,发现 2例CYP2D6E与CYP2D6B的异突变型纯合子 ,其表现型均为慢代谢者。阳性对照说明本法重复性好 ,阴性对照显示本法无污染问题。结论 :本法比PCR -RFLP法更为快捷、更少污染。

大鼠无肝状态下七氟醚代谢相关药酶细胞色素P450 2E1的表达

目的探讨七氟醚代谢相关药酶细胞色素P450 2E1(CYP2E1)在肝移植无肝期肝外组织的表达变化。方法 24只SD大鼠随机均分为无肝期30min组(A组)和60min组(B组)和对照组(C组),各组均吸入七氟醚麻醉。A和B组通过阻断肝门模拟肝移植无肝期,相应时间终点截取各组大鼠肝外组织(小肠、肺脏和肾脏),C组麻醉后直接处死,截取大鼠肝外组织(小肠、肺脏和肾脏)应用RT-PCR、Western blot和免疫组化检测七氟醚代谢相关药酶CYP 2E1在其中的表达。结果 A和B组肝外各组织中CYP2E1的表达显著强于C组(P<0.05);CYP2E1在小肠和肾脏的单一细胞中表达,而在肺脏的多种细胞中表达。结论大鼠无肝状态下,CYP 2E1在肝外器官组织中表达增多,可能促进七氟醚的肝外代谢;肺脏可能是最主要的肝外代谢器官。

人类细胞色素P450 2E1酶在不同乙醇浓度下构象变化的分子动力学模拟（英文）

细胞色素P450(CYP)2E1家族酶是一种具有双重功能的单加氧酶,能够参与市场上6%药物的代谢而具有重要的作用.这类酶与酒精的消耗、糖尿病、肥胖症以及厌食症等密切相关,引起了广泛的研究兴趣.目前尚未见从原子水平上对这种酶在不同乙醇浓度下构象行为的研究.基于此,本文研究了花生四烯酸(AA)与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下构象与能量变化的特点.对于在不同乙醇浓度下AA与CYP2E1的复合物结构,采用分子动力学模拟结合自由能计算的方法进行研究.分子动力学模拟结果表明,His109和Lys243氨基酸残基对AA与CYP2E1的结合起到了至关重要的作用.当体系的乙醇浓度较高时,AA的结合能力有所下降,这种结合能力的下降是由于AA与CYP2E1之间氢键相互作用力的减弱所致.本研究对于AA与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下,AA分子与CYP2E1分子结合能力下降以及CYP2E1的构象变化给出了详细的解释.本研究工作得到的结论对于实验和理论研究均有重要意义,可为后续细胞色素P450酶类催化活性的研究提供理论支持.

人参皂苷Re对H9c2心肌细胞CYP450酶的影响

目的观察人参皂苷Re对H9c2心肌细胞色素P450酶的影响,旨在发现人参皂苷Re对心肌细胞作用的分子机制。方法实验分对照组、人参皂苷Re各剂量组(1、5、10、50、100μmol·L^(-1))处理组,人参皂苷Re作用6、24、36、48及60 h后提取RNA或蛋白进行测定。利用实时定量PCR法检测H9c2心肌细胞CYP2C11、CYP2J3、CYP4A1、CYP4A3、CYP4F4及ANP mRNA的表达;采用Western blot法检测心肌细胞CYP4A1和CYP2J3蛋白的表达。结果人参皂苷Re明显上调心肌细胞CYP2C11、CYP2J3 mRNA的表达至正常对照的1.6、1.8倍,明显下调CYP4A1、CYP4A3及CYP4F4 mRNA的表达至正常对照的0.4、0.15、0.3倍。人参皂苷Re明显上调ANP基因表达水平至正常对照的3.2倍。随着药物浓度的增加,人参皂苷Re对CYP4A1蛋白表达产生明显的下调作用,而对CYP2J3蛋白产生明显的上调作用。结论人参皂苷Re可影响心肌细胞的CYP450酶和ANP基因的表达。

黄酮类化合物对细胞色素P450 CYP1A2的抑制作用及其构效关系研究

利用本实验室已建立的体外肝微粒体模型,测定36个黄酮类单体化合物对人细胞色素P450 CYP1A2的抑制活性,并使用三维定量构效关系方法研究化合物的分子结构参数与其抑制活性之间的关系。CoMSIA模型证实黄酮类化合物的结构参数与其CYP1A2抑制活性存在明显的相关性(模型的相关系数R2为0.948),且有良好的预测能力(交叉验证相关系数q2为0.630),同时使用"留五法"证实模型的稳定性和可靠性。结果表明,相对于黄酮,α-萘黄酮的π-π共轭体系更有利于提高化合物的抑制活性。根据获得的模型的三维等势图,在α-萘黄酮基础上,6、3′、4′位引入带正电基团或是疏水基团,同时5位引入带负电基团,能有效改善化合物的CYP1A2抑制活性。

大鼠酒精性肝病细胞凋亡与细胞色素P450 2E1和氧化应激的关系

目的 观察酒精性肝病（ALD）大鼠肝组织病理学改变,探讨细胞凋亡与细胞色素P4502E1（CYP2E1）的表达以及与氧化应激的关系。方法 用乙醇灌胃法制备ALD大鼠模型,模型组（37只）给予体积分数为40%的乙醇8g·kg^-1·d^-1分两次灌胃,连续8周;对照组（33只）给予等量生理盐水灌胃。实验第8周末,各组选30只大鼠观察肝组织的病理学改变;用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法（TUNEL）检测肝细胞凋亡,用全自动生化仪检测丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）值,用聚合酶链反应（PCR）法测定肝CYP2E1的表达;分别用硫代巴比妥酸法和黄嘌呤氧化酶法测定血清丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果 模型组凋亡的肝细胞明显增多,主要分布在中央静脉周围、点状和灶状坏死区。对照组CYP2E1的c1基因频率为91.65%、c2基因频率为8.35%;模型组c1基因频率为53.35%、c2基因频率为46.65%,差异均有显著性（P均〈0.05）。长期摄入乙醇的大鼠血清MDA含量增加,SOD活性下降,与ALD肝细胞凋亡程度有相关性（rMDA=0.644,rSOD=-0.511,P均〈0.05）,且MDA与SOD两指标间呈负相关（r=-0.582,P〈0.05）。结论 长期摄入乙醇可引起大鼠ALD及肝功能损伤,肝细胞凋亡明显增加。CYP2E1基因Pst及Rsa限制性片段长度多态性与ALD有关,其中c2基因可能与大鼠ALD的发生有关。MDA含量和SOD活性在ALD的肝细胞凋亡过程及脂质过氧化反应中发挥重要作用。

细胞色素P450 2E1基因多态与肝癌遗传易感性研究

目的：探讨细胞色素 P450 2E1基因多态与肝癌的关系。方法：应用 PCR RFLP方法对 84例肝癌患者和 144例健康对照的细胞色素 P450 2E1基因 Rsa I多态进行检测。结果：病例组基因型 A频率为 71.43％，等位基因 c1频率为 84.52％，对照组则分别为 55.56％和 75.35％，两组差别均有统计学意义 (P0.05)。结论：细胞色素 P450 2E1基因 Rsa I多态位点的基因型 A或等位基因 c1增加了个体患肝癌的危险性。

细胞色素 P450 2E1 的研究进展

ＣＹＰ２Ｅ１在药物和人们经常接触的溶剂与环境污染物的代谢中具有重要作用。本文综述ＣＹＰ２Ｅ１的结构特点、基因、底物和探药以及影响其活性的主要因素。

酮康唑对健康成人肝细胞微粒体细胞色素P450同工酶3A4、1A2活性的作用

目的观察酮康唑对健康成人肝细胞微粒体细胞色素P450同工酶3A4、1A2活性的作用,为临床上安全有效地联合用药提供实验依据。方法采用健康成人肝细胞微粒体,分为对照组和处理组。酮康唑处理组分别加入不同浓度的酮康唑1 ml,对照组仅加入培养液,孵育15 min后再加入CYP450同工酶3A4和1A2的相应底物(分别为睾酮和非那西丁)再孵育20 min。反应终止后用高效液相色谱仪测量代谢产物(分别为6β-羟基睾酮与对乙酰氨基酚)的生成量,分别代表3A4和1A2的活性。结果细胞色素P450同工酶3A4的相对活性百分比减小到对照组50%时(IC50)酮康唑的质量浓度为0.16 mg/L。而同工酶3A4的相对活性百分比随质量浓度酮康唑增加逐渐减小,各处理组与对照组比较差异均有显著性意义(P<0.05)。低剂量细胞色素P450同工酶1A2的相对活性百分比处理组与对照组比较明显降低(P<0.05),高剂量细胞色素P450同工酶1A2的相对活性百分比处理组与对照组比较则明显升高(P<0.05)。结论酮康唑对健康成人肝细胞微粒体细胞色素P450同工酶3A4的活性有抑制作用,然而对细胞色素P450同工酶1A2的活性则是低剂量有抑制作用,而高剂量有诱导作用。

淡色库蚊细胞色素P450 CYP4E2r6基因的克隆、表达及鉴定

目的克隆并表达鉴定淡色库蚊细胞色素P450(CYP4E2r6)基因。方法根据昆虫细胞色素P450氨基酸保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR,从淡色库蚊四龄幼虫mRNA中扩增出目的基因片段。产物经T-A克隆、测序、比对,在抗性品系高表达的CYP4E2r6亚克隆入原核表达载体pGEX-6P1,在大肠杆菌BL21中进行原核表达,将细菌总蛋白进行SDS-PAGE及Westernblot鉴定。结果14个阳性克隆中9个为CYP4新序列,由GenBank登录上网(GenBank/NCBICB074944-51、CB270837,2003年);经鉴定属CYP4家族CYP4H、CYP4E、CYP4J亚家族;CYP4E2r6基因已成功表达。结论获得的CYP4E2r6融合表达蛋白为进一步研究CYP4基因与抗药性之间的关系奠定基础。

细胞色素P450酶1A2和2C19基因多态性与难治性抑郁症的关联分析

目的探讨细胞色素P450酶(cytochromeP450enzymes,CYP)1A2、2C19基因多态性与难治性抑郁症的关联。方法应用聚合酶链反应(PCR)扩增技术及限制性片段长度多态性(RFLP)测定79例难治性抑郁症患者及107名正常对照者CYP1A2C163A、CYP2C19G681A基因多态性。结果两组间基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=3.605,P>0.05;χ2=3.154,P>0.05)。难治性抑郁症患者对照组间基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=0.853,P>0.05;χ2=0.568,P>0.05)。79名患者中46名接受氟西汀合并小剂量利培酮(0.5～2.0mg/d)治疗,将其分为治疗有效组和无效组,两组间CYP1A2C163A(χ2=0.785,P>0.05;χ2=7.142,P>0.05)CYP2C19G681A(χ2=3.008,P>0.05;χ2=2.722,P>0.05)基因型及等位基因分布差异均无显著性。根据CYP2C19G681A基因多态性将患者分为无突变组(G/G型)和突变组(G/A型和A/A型),两组患者CYP1A2C163A基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=0.252,P>0.05;χ2=0.682,P>0.05)。结论CYP1A2C163A和CYP2C19G681A基因多态性与难治性抑郁症无显著关联,不是影响利培酮对氟西汀增效作用的主要因素。

细胞色素P4502E1基因多态性与胃癌易患性

目的研究与前致癌物亚硝胺类代谢活化有关的细胞色素P4502E1(cytochromeP4502E1,CYP2E1)基因多态性与胃癌易患性的关系,探讨环境因素与遗传因素在胃癌发病中的作用。方法采用病例-对照分子流行病学方法,调查原发性胃癌患者和对照各48例,以聚合酶链反应-限制性片段长度多态(PCR-RFLP)检测被调查者的CYP2E1基因RsaI位点的多态性,条件Logistic回归模型进行资料分析。结果CYP2E1A、B和C3种基因型在病例组中的构成比分别为68.8%,29.2%和2.1%,对照组分别为45.83%,47.92%和6.25%,2组差异无统计学意义(χ2=5.389,P=0.068)。而病例和对照组CYP2E1基因RsaI位点等位基因c1和c2频率分别为83.3%,16.7%和69.8%,30.2%,差异有统计学意义(χ2=5.241,P<0.05)。环境因素中食盐、香肠和熟食的过多摄入以及肿瘤家庭史和c1等位基因作为胃癌的危险因素进入回归模型,而经常喝茶作为保护性因子可能降低胃癌的发生危险。结论CYP2E1基因RsaI位点等位基因c1与胃癌易感性相关联;某些饮食因素与胃癌的发生有关。

电针对非酒精性脂肪肝肝细胞色素P450 2E1表达及氧化抗氧化的影响

目的:研究电针对非酒精性脂肪肝(NAFLD)肝细胞色素P450 2E1(CYP2E1)表达及氧化抗氧化的影响.方法:用高脂饲料诱导大鼠脂肪肝模型,同时给予电针治疗,观察肝组织病理形态的变化和肝CYP2E1表达.测定肝内丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶(SOD),甘油三酯(TG),总胆固醇(TC)以及谷胱甘肽(GSH)含量的变化.结果:与脂肪肝模型组比较,电针组的肝组织脂肪变性和炎性损伤得以改善.免疫组化证明电针治疗能抑制脂肪肝肝细胞色素CYP 2E1的表达,同时肝内MDA,TG,TC显著降低(P<0.01),SOD,GSH活性升高(P<0.01).结论:电针通过抑制脂肪肝细胞色素CYP 2E1的表达,从而减轻脂质过氧化反应,增强抗氧化能力,使肝组织的脂肪变性和炎性损伤得以改善.

细胞色素CYP2E1和GST M1与肺癌易感性的病例对照研究

目的 探讨谷胱甘肽转硫酶 (GST)和细胞色素CYP2E1多态性与肺癌易感性的关系。方法 选取广州市广东籍新发肺癌病人 91例及同期非肺部疾患及相同性别的病人 91例作匹配 ,调查他们的吸烟、饮酒等因素的暴露情况。用聚合酶链式反应 (PCR)和限制性片段长度多态性 (RFLP)技术检测CYP2E1和GST的基因多态性。结果 CYP2E1C1C1基因型与C1C2基因型比较 ,其OR为 1.82 (95 %CI =0 .95～ 3.4 0 ) ,GSTM 1基因缺失型的OR值为 1.2 6 (0 .6 9～ 2 .30 ) ,而两者联合分析时 ,则可增加患肺癌的危险 ,其OR值为 2 .13(0 .82～ 5 .5 6 ) ,但无统计学意义 (P >0 .0 5 )。吸烟与肺癌关系密切 ,其OR值为 2 .82(1.5 6～ 5 .12 ) ,当吸烟与这两种基因型协同作用时 ,可明显提高患肺癌的危险性 ,携带CYP2E1C1C1基因型的吸烟者的OR值为 5 .4 2 (2 .0 5～ 14 .32 ) ,GSTM1基因缺失型的吸烟者的OR值为 4 .38(1.81～ 10 .6 1)。多因素logistic回归分析结果表明 :文化程度 (OR为 0 .6 3,0 .4 5～ 0 .86 )、吸烟量 (OR为 1.5 6 ,1.14～ 2 .14 )、无抽油烟机 (OR为 3.77,1.4 8～ 9.5 6 )、食用动物油(OR为 1.6 7,1.2 5～ 2 .2 4 )、胡萝卜 (OR为 0 .4 7,0 .2 2～ 0 .98)、饮酒 (OR为 6 .5 8,1.5 3～ 2 8.3)、直系亲属肺癌史 (OR为 3.75 。