【摘要】：【背景】我國每年進(jìn)駐高原的人口總數(shù)達(dá)200萬以上,但目前這部分高原人群發(fā)生疾病后的用藥依然沿用平原用法用量,無高原用藥標(biāo)準(zhǔn),高原人群的用藥安全很難得到保障,而高原藥代動(dòng)力學(xué)是高原合理用藥、特別是安全用藥的重要依據(jù);目前國內(nèi)外對(duì)于高原藥代動(dòng)力學(xué)的研究報(bào)道較少,特別是平原人群急進(jìn)高原后,藥物的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)如何變化?目前尚不清楚;同時(shí)影響藥動(dòng)學(xué)參數(shù)改變的原因也很多,包括胃排空、血液流變學(xué)、心肺功能、肝腎功能、藥物代謝酶、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體等,而以往的研究主要集中于缺氧對(duì)肝藥酶的影響,未見缺氧條件下對(duì)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的研究。藥物代謝酶主要存在于肝臟,對(duì)于藥物的吸收、分布排泄影響較小,而藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)藥物透過細(xì)胞膜進(jìn)入體內(nèi)和產(chǎn)生效應(yīng)的關(guān)鍵因素,如MDR1、BCRP、MRP2、MRP3、OCT、OATP、OAT、PEPT等,其廣泛存在于小腸的絨毛上皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞和膽管上皮細(xì)胞,在藥物的吸收、分布、代謝和排泄(ADME)各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用,缺氧時(shí)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的變化可能是藥物代謝酶更重要的影響藥動(dòng)學(xué)改變的因素,尤其是P-gp,其底物眾多,分布廣泛,在藥物的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用十分重要。因此,研究缺氧條件下藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的變化和其對(duì)藥物ADME的影響,以及缺氧對(duì)其的調(diào)控機(jī)制,對(duì)于高原合理用藥具有重要意義。【目的】研究急性高原缺氧對(duì)左氧氟沙星等藥物藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的影響,考察藥動(dòng)學(xué)重要影響因素藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體(P-gp)在缺氧時(shí)的變化,以及其變化后對(duì)左氧氟沙星在小腸中吸收的影響,探討高原缺氧對(duì)P-gp的調(diào)控機(jī)制,為高原合理用藥提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)�！痉椒ā�1.大鼠在平原口服給藥后,經(jīng)過7-10天的清洗期后急進(jìn)高原再次給藥,并增加平原急進(jìn)平原組排除飛行應(yīng)激的影響,比較平原與高原生理生化指標(biāo)、左氧氟沙星藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的差異,考察高原缺氧對(duì)于左氧氟沙星等藥物藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的影響。2.通過PCRarray芯片篩選出缺氧條件下大鼠小腸、肝臟、腎臟中差異性表達(dá)的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體,并采用q RT-PCR,Western Blot驗(yàn)證各組織中差異顯著、共性變化且作用廣泛的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體(P-gp)的表達(dá),考察缺氧對(duì)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體(P-gp)表達(dá)的影響。3.繼第一部分用整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)考察缺氧對(duì)藥物整體藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的影響后,通過大鼠在體單向小腸灌流模型、離體小腸外翻腸囊模型、Caco-2單層細(xì)胞模型,從整體動(dòng)物—局部組織—細(xì)胞不同水平考察P-gp變化后,缺氧對(duì)其特異性底物左氧氟沙星在小腸吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。4.在實(shí)驗(yàn)室前期高通量lnc RNA芯片篩選的缺氧差異性lnc RNAs基礎(chǔ)上,通過慢病毒穩(wěn)轉(zhuǎn)干擾lnc RNA-H19在Caco-2細(xì)胞的表達(dá),利用q RT-PCR,Western Blot的方法研究干擾后對(duì)P-gp以及其相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(HIF-1a、NF-κB、PXR、CAR)m RNA和蛋白水平的影響,預(yù)測H19的上游及下游靶基因,研究缺氧時(shí)H19對(duì)P-gp的調(diào)控作用。【結(jié)果】1.通過大鼠從平原急進(jìn)平原(西安,海拔:450m)前后、平原急進(jìn)高原(瑪多,海拔:4380m)前后數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),急進(jìn)過程即飛行應(yīng)激對(duì)于大鼠的生理生化指標(biāo)及左氧氟沙星的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)無顯著影響,而急性高原缺氧時(shí),大鼠的血氧飽和度顯著降低,肝腎功能顯著受損,左氧氟沙星藥動(dòng)學(xué)參數(shù)顯著改變,主要表現(xiàn)為AUC增加,Cmax增大,t1/2延長,CL降低。同時(shí)16種藥物急進(jìn)高原后的數(shù)據(jù)充分證明,急性高原缺氧顯著影響藥物的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),主要表現(xiàn)為吸收增加,代謝和排泄減慢的有10種吸收降低,代謝和排泄加快的有4種,藥動(dòng)學(xué)參數(shù)基本不變的有2種。結(jié)果說明急性高原缺氧對(duì)于藥物的吸收、分布、代謝和排泄影響顯著,高原藥代動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)于高原合理用藥十分必要。2.通過PCRarray芯片篩選發(fā)現(xiàn)急性高原缺氧可導(dǎo)致大鼠小腸、肝臟、腎臟中分別有5、18和8個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體的m RNA相對(duì)表達(dá)量水平分別下降超過2倍,12、3和4個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體的m RNA相對(duì)表達(dá)量水平分別上升超過2倍;q RT-PCR和Western blot實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PCRarray實(shí)驗(yàn)中變化倍數(shù)較大且作用最廣泛的P-gp,在小腸中m RNA的相對(duì)表達(dá)量顯著下調(diào)了50.80%,肝臟、腎臟中分別上調(diào)了1.15倍和49.00%;小腸中P-gp蛋白的相對(duì)表達(dá)量顯著下調(diào)了71.30%,肝臟及腎臟組織中分別顯著上調(diào)了1.33倍和1.83倍。實(shí)驗(yàn)表明影響藥動(dòng)學(xué)變化的主要因素—藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體在缺氧時(shí)發(fā)生顯著變化,且具有組織特異性,會(huì)顯著影響藥物的吸收、代謝和排泄。3.急性高原缺氧時(shí),P-gp的變化會(huì)使大鼠腸灌流液中30-60min、60-90min、90-120min、120-150min各時(shí)間段的腸壁滲透率Peff分別增加56.16%,2.26倍,77.74%和1.41倍;小腸外翻腸囊模型實(shí)驗(yàn)表明,缺氧可顯著提高左氧氟沙星在十二指腸、空腸、回腸各段的吸收;Caco-2單層細(xì)胞模型實(shí)驗(yàn)中,缺氧后,左氧氟沙星A側(cè)向B側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率減慢,而B側(cè)向A側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加,缺氧顯著增強(qiáng)了P-gp在Caco-2細(xì)胞中的外排作用。4.缺氧時(shí)P-gp的表達(dá)水平與lnc RNA-H19呈正相關(guān),沉默H19后可顯著抑制P-gp的表達(dá),下調(diào)PXR與CAR的m RNA與蛋白水平表達(dá),下調(diào)HIF-1a與NF-κB的蛋白表達(dá)水平,而對(duì)二者的m RNA表達(dá)水平無顯著性影響,說明lnc RNA-H19是P-gp調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵分子,通過在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子PXR、CAR、HIF-1a與NF-κB及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控PXR、CAR的表達(dá),形成對(duì)P-gp表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。【結(jié)論】急性高原缺氧會(huì)顯著影響左氧氟沙星等藥物的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),影響其變化的重要因素是藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體在各組織的表達(dá)發(fā)生改變,尤其是P-gp的改變,可顯著影響左氧氟沙星在小腸的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn);當(dāng)沉默P-gp的上游基因lnc RNA-H19后,P-gp及其相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子顯著降低,初步說明lnc RNA-H19是MDR1調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵分子,其可能是通過影響轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子PXR、CAR、HIF-1a與NF-κB及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控PXR、CAR的表達(dá),形成對(duì)P-gp表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。本研究為高原合理用藥提供了數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 1 藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體在體內(nèi)膜定位（引用自：[24]Hasegawa M, Kusuhara H, Sugiyama D, et al..Functional involvement of rat organic anion transporter 3 (rOat3; Slc22a8) in the renal uptake of organicanions. J Pharmacol Exp Ther.）2.3. 藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體在藥物 ADME 中的研究概況隨著藥物學(xué)家對(duì)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)構(gòu)、功能及其在體內(nèi)的分布及其相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的掌握，藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體已成功應(yīng)用于許多臨床實(shí)踐。2.3.1 以藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體為靶點(diǎn)增加小腸吸收A. 設(shè)計(jì)成藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體的底物前體藥物提高生物利用度藥物吸收的部位主要在小腸，而小腸中存在多種藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，如 PEPT1、GLUTS、OAT、OA TP、P-gP 和 MRPs 等。他們對(duì)藥物的吸收起著重要的作用，而很多藥物的生物利用度不高，，如何提高其生物利用度頗受關(guān)注，其中以藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體為靶點(diǎn)來設(shè)計(jì)藥物是其中的重點(diǎn)內(nèi)容，目前也取得了較好的效果，研究較深入的轉(zhuǎn)
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R969.1

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本文編號(hào)：2563563