喹噁啉類對腎上腺皮質(zhì)醛固酮合成酶表達(dá)調(diào)控的影響.pdf

1、喹噁啉類藥物(Quinoxalines)是具有喹噁啉-1，4-二氧化物基本結(jié)構(gòu)的，促進(jìn)動物生長的廣譜抗菌促生長動物專用藥，主要包括卡巴氧(Carbadox，CBX)、喹乙醇(Olaquindox，OLA)、喹賽多(Cyadox，CYA)、喹烯酮(Quinocetone，QCT)和乙酰甲喹(Mequindox，MEQ)等五種藥物。有研究證實喹噁啉類藥物中大多數(shù)藥物都發(fā)現(xiàn)對動物機(jī)體的腎上腺有毒性影響，如卡巴氧、喹乙醇、喹賽多持續(xù)給藥能夠?qū)е?/p>

2、豬腎上腺毒性，抑制豬體內(nèi)醛固酮合成，引起水鹽代謝失衡。在進(jìn)一步研究中也證實了卡巴氧及其代謝物能夠不可逆的抑制腎上腺皮質(zhì)酮向醛固酮的轉(zhuǎn)化，可減少醛固酮的分泌。中毒劑量的喹乙醇能夠?qū)﹄u腎上腺皮質(zhì)功能產(chǎn)生抑制性損害，使血漿中醛固酮含量減少，導(dǎo)致低血鈉和高血鉀，肝微粒體酶系統(tǒng)被抑制，細(xì)胞色素P-450酶含量減少，腎排泄功能受損。在長期喂養(yǎng)動物試驗中也發(fā)現(xiàn)高劑量乙酰甲喹能夠?qū)е麓笫竽I上腺組織損傷，使血漿皮質(zhì)酮、醛固酮下降即甾類激素釋放失衡及引起水

3、鹽代謝紊亂，并引起細(xì)胞色素P450酶CYP11B1和醛固酮合成酶CYP11B2下調(diào)；在豬離體腎上腺細(xì)胞水平上，觀察到該類藥物能夠減少豬腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞醛固酮的分泌。本實驗室前期研究中也發(fā)現(xiàn)喹烯酮對豬離體的腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞有毒性損傷，且抑制醛固酮合成及分泌相關(guān)酶的表達(dá)。有研究表明喹噁啉類藥物潛在毒性作用可能與體內(nèi)的脫氧代謝物有關(guān)，因此，對喹噁啉類藥物在動物體內(nèi)代謝物的毒性研究具有重要的意義。本研究主要以人腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞NCI-H295R作為離

4、體細(xì)胞模型，通過加入喹噁啉類的脫氧代謝物，篩選主要的毒性代謝物，通過醛固酮合成主要酶的調(diào)控表達(dá)影響對其毒性作用機(jī)制進(jìn)行更深一步的研究探討。
　　 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，喹噁啉類代謝物對腎上腺細(xì)胞具有時間劑量依賴性的毒性，通過對醛固酮激素水平的檢測，確定喹噁啉類藥物脫氧代謝物的主要毒性代謝物為N1脫氧代謝物，其毒性大小依次為N1脫氧喹烯酮>N1脫氧乙酰甲喹>N1脫氧喹賽多，與喹噁啉類原形藥物的毒性大小順序一致，其毒性代謝物的篩選與其側(cè)鏈化

5、學(xué)式的結(jié)構(gòu)具有一定關(guān)系，從而引起腎上腺細(xì)胞的毒性損傷。我們也首次發(fā)現(xiàn)N1脫氧喹烯酮、N1脫氧乙酰甲喹、N1脫氧喹賽多對腎上腺細(xì)胞的毒性損傷與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，導(dǎo)致機(jī)體脂質(zhì)過氧化，最終導(dǎo)致細(xì)胞氧化還原體系的失衡；不同藥物對氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響能力不同，其氧化損傷程度與其對醛固酮激素的毒性抑制呈正相關(guān)。藥物作用引起醛固酮合成分泌的抑制，天然氧化應(yīng)激抑制劑原花青素能夠有效提高醛固酮的合成分泌，減緩藥物對腎上腺細(xì)胞的毒性損傷，減輕藥物對細(xì)胞的脂質(zhì)

6、過氧化，減緩藥物引起的氧化損傷。
　　 喹烯酮主要的毒性代謝物N1脫氧喹烯酮能極顯著的抑制轉(zhuǎn)錄因子NURR1及ATF-1基因表達(dá)水平，以及有效的抑制NGFIB的表達(dá)，調(diào)控醛固酮合酶CYP11B2基因的表達(dá)水平；通過抑制轉(zhuǎn)錄因子CREB、SF-1的表達(dá)，從而抑制CYP11B1蛋白及基因的表達(dá)。N1脫氧喹烯酮通過對轉(zhuǎn)錄因子不同的調(diào)控能力，從而決定各轉(zhuǎn)錄因子與目的基因啟動子位點結(jié)合能力的強弱，抑制所有轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，引起醛固酮合成主要

7、酶CYP11B1、CYP11B2基因和蛋白的表達(dá)表達(dá)水平的下降，能夠顯著下調(diào)CYP11B2的基因水平，抑制CYP11B1基因的表達(dá)，最終導(dǎo)致醛固酮激素分泌的降低。加入氧化應(yīng)激抑制劑原花青素后，原花青素能顯著上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子CREB的表達(dá)，以及上調(diào)表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子NURR1、NGFIB、ATF-1，提高轉(zhuǎn)錄因子與啟動子的結(jié)合，促進(jìn)CYP11B1、CYP11B2的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，提高CYP11B1、CYP11B2基因和蛋白水平的表達(dá)，緩解藥物對腎上腺細(xì)

8、胞的毒性反應(yīng)，升高醛固酮激素的分泌水平。
　　 N1脫氧乙酰甲喹作為乙酰甲喹主要的毒性代謝物，能抑制NCI-H295R細(xì)胞醛固酮激素的分泌。一方面，通過抑制CREB及SF-1基因的表達(dá)，其中顯著抑制SF-1的表達(dá)，調(diào)控抑制CYP11B1基因及蛋白的表達(dá)；另一方面，N1脫氧乙酰甲喹作用于細(xì)胞后，極顯著的抑制轉(zhuǎn)錄因子NURR1、NGFIB、ATF-1基因表達(dá)，使得各個轉(zhuǎn)錄因子不能與CYP11B2基因啟動子上的結(jié)合位點充分結(jié)合，抑制C

9、YP11B2的表達(dá)，進(jìn)一步使得醛固酮合酶的表達(dá)抑制，最終抑制醛固酮激素的合成分泌。原花青素對轉(zhuǎn)錄因子NGFIB作用效果不顯著，能夠顯著上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子NURR1、ATF-1基因的表達(dá)，從而有效的促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子與啟動子結(jié)合位點的結(jié)合，促進(jìn)CYP11B2基因的表達(dá)；另一方面原花青素能夠誘導(dǎo)SF-1的表達(dá)，而對CREB誘導(dǎo)效果不顯著，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子與CYP11B1的結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn)CYP11B1基因的上調(diào)表達(dá)。最終緩解N1脫氧乙酰甲喹對NCI-H295

10、R細(xì)胞的毒性作用，促進(jìn)醛固酮激素的合成分泌。
　　 N1脫氧喹賽多作為喹賽多主要的毒性代謝物，毒性小于其他喹噁啉類藥物代謝產(chǎn)物，在低劑量下對腎上腺細(xì)胞沒有毒性影響，隨著藥物劑量加大及藥物作用時間延長條件下，可引起腎上腺細(xì)胞醛固酮激素分泌的下降。轉(zhuǎn)錄因子CREB、SF-1能夠在藥物作用下，基因水平顯著下調(diào)，從而使得轉(zhuǎn)錄因子與CYP11B1結(jié)合位點結(jié)合能力下降，抑制CYP11B1基因及蛋白的表達(dá)；另外一方面，轉(zhuǎn)錄因子NURR1、NG

11、FIB、ATF-1在N1脫氧喹賽多作用下，基因表達(dá)受到抑制，不能與CYP11B2基因上啟動子位點充分結(jié)合，從而抑制CYP11B2的轉(zhuǎn)錄表達(dá)；因此，N1脫氧喹賽多主要通過抑制CYP11B1及CYP11B2基因和蛋白的表達(dá)，共同調(diào)控醛固酮的合成與分泌，從而引起腎上腺細(xì)胞醛固酮激素分泌量的下降。原花青素通過誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子CREB及SF-1的表達(dá)，從而上調(diào)CYP11B1基因和蛋白的表達(dá)，在短時間藥物作用下，促進(jìn)作用顯著，藥物孵育時間延長后，原花青

12、素對轉(zhuǎn)錄因子及目的基因的誘導(dǎo)調(diào)控能力減弱；轉(zhuǎn)錄因子NGFIB、NURR1在原花青素的誘導(dǎo)作用下，能夠顯著上調(diào)表達(dá)水平，加強轉(zhuǎn)錄因子與CYP11B2啟動子位點的結(jié)合能力，進(jìn)一步促進(jìn)CYP11B2的表達(dá)，緩解高劑量N1脫氧喹賽多對腎上腺皮質(zhì)醛固酮的毒性反應(yīng)。
　　 喹噁啉類藥物的N1脫氧代謝物通過對不同轉(zhuǎn)錄因子不同的抑制調(diào)控能力，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子與目的基因CYP11B1、CYP11B2的結(jié)合能力，從而使得目的基因及蛋白在調(diào)控促進(jìn)合成醛固