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(shí)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(shí)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)結(jié)合能力的強(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子與CYP11B2啟動子位點(diǎn)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