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轉(zhuǎn)細(xì)胞色素P450酶人源化小鼠及應(yīng)用的研究進(jìn)展

2013-01-24 20:45程一帆嚴(yán)東明
關(guān)鍵詞:微粒體人源轉(zhuǎn)基因

程一帆,馬 璟,嚴(yán)東明

(中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)研究總院國(guó)家上海新藥安全評(píng)價(jià)研究中心,上海 201203)

細(xì)胞色素P450酶(cytochrome P450,CYP)是肝微粒體中存在的一種與CO結(jié)合并在450 nm處存在最大吸收的色素[1]。目前發(fā)現(xiàn)的CYP超過(guò)500種,共有57個(gè)同工酶分屬于18個(gè)家族和43個(gè)亞家族,它們參與介導(dǎo)了體內(nèi)大部分化合物的代謝過(guò)程[2-4]。在新藥研發(fā)過(guò)程中必須在臨床前進(jìn)行大量的動(dòng)物藥效、藥代和毒理學(xué)研究,但由于CYP酶的種屬間差異性,導(dǎo)致動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外推至人存在不確定性。近年來(lái),利用基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)出的轉(zhuǎn)人CYP的人源化小鼠模型為藥物的研發(fā)提供了極大的便利,轉(zhuǎn)CYP人源化小鼠(CYP humanized mouse)是將人CYP相關(guān)基因或者人外源性激活的核受體直接導(dǎo)入或者替代小鼠相關(guān)等位基因,制備出可以表達(dá)人CYP的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。本文綜述了轉(zhuǎn)CYP人源化小鼠及應(yīng)用的研究進(jìn)展。

1 傳統(tǒng)模型及轉(zhuǎn)CYP人源化小鼠模型的優(yōu)勢(shì)

CYP酶系,尤其是CYP1-3家族參與了超過(guò)75%的臨床用藥、前致癌物的I相代謝反應(yīng)以及大量日常膳食和外源化合物的生物轉(zhuǎn)化調(diào)控[5-7]。近期對(duì)CYP一些酶結(jié)構(gòu)和功能的研究報(bào)道,發(fā)現(xiàn)酶上特定結(jié)構(gòu)位點(diǎn)能與某些環(huán)境因子、污染物產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合,促進(jìn)了外源化合物的體內(nèi)轉(zhuǎn)化[8]。因此,針對(duì)CYP的研究,對(duì)研究化學(xué)物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化和體內(nèi)毒性有著極其重要的臨床意義和科研價(jià)值。

目前研究藥物代謝的體外模型有肝微粒體模型、基因重組酶系模型、肝細(xì)胞模型、肝-腸灌流模型和肝組織切片模型等。對(duì)于體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化率低、毒性大及缺乏靈敏檢測(cè)手段的藥物來(lái)說(shuō),體外代謝研究已成為良好的研究手段。但是體外實(shí)驗(yàn)脫離體內(nèi)微環(huán)境的支持,并且模型在構(gòu)建時(shí)難免會(huì)破壞細(xì)胞、器官、組織的完整結(jié)構(gòu)或者使某些蛋白丟失,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體內(nèi)真實(shí)代謝情況具有差異性。此外,體外模型也不方便進(jìn)行多個(gè)代謝產(chǎn)物的同時(shí)分析[9]。

為了模擬生物體的整體效果,一般還需要進(jìn)行體內(nèi)代謝實(shí)驗(yàn)。相較于體外實(shí)驗(yàn),體內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)靶標(biāo)物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的檢測(cè)具有一定的難度。但是體內(nèi)代謝模型可以綜合考慮各種體內(nèi)因素對(duì)藥物的影響,能夠真實(shí)全面地反映藥物代謝的體內(nèi)整體特征。嚙齒類(lèi)動(dòng)物已成為體內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的較優(yōu)選擇[10-12]。然而,一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,嚙齒類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)CYP酶系的催化活性與人相比有顯著的差異性,因此特定化合物的代謝與人不同。以人CYP2D6和鼠Cyp2d亞家族以及人CYP3A4和鼠Cyp3a亞家族的活性差異尤為顯著。大、小鼠和人CYP酶在基因復(fù)雜性,基因拷貝量以及它們?cè)诮M織中的表達(dá)分布等多方面有種屬差異性[13]。Krausova等[14]研究表明,對(duì)于調(diào)控CYP基因表達(dá)的特定核受體也存在著種屬差異,這也是導(dǎo)致大、小鼠和人對(duì)外源性物質(zhì)代謝調(diào)控差異性的重要原因。因此,采用普通大、小鼠模型預(yù)測(cè)外源性物質(zhì)(如藥物)在人體內(nèi)代謝和相互作用的結(jié)果并不理想。

隨著基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,以及日漸成熟的轉(zhuǎn)基因和基因融合技術(shù),人們已可以培育出帶有靶標(biāo)基因的轉(zhuǎn)基因小鼠,在小鼠上表達(dá)人類(lèi)基因,就構(gòu)建出了人源化小鼠模型(humanized mouse model)。人源化小鼠模型通常帶有功能性的人類(lèi)基因、細(xì)胞或組織,因此可以模擬人體內(nèi)環(huán)境。通過(guò)構(gòu)建人源化小鼠模型可以解決動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外推至人體時(shí)的不確定性問(wèn)題。近些年來(lái),人源化小鼠模型逐漸被用做人類(lèi)疾病研究穩(wěn)定的活體替代模型,有些品系已經(jīng)應(yīng)用多年,且沒(méi)有出現(xiàn)轉(zhuǎn)基因缺失的現(xiàn)象,因而成為研究化合物在人體內(nèi)作用規(guī)律的重要工具。人源化小鼠模型在研究CYP的內(nèi)源性底物、尋找核受體的配體、藥物作用新靶點(diǎn)及疾病相關(guān)蛋白[15]以及確定酶和核受體介導(dǎo)的生理藥理過(guò)程等方面也有重要的應(yīng)用。

2 人源化小鼠模型的研究進(jìn)展

1974年Jaenisch等[16]首次報(bào)道,通過(guò)向小鼠囊胚注入猴(simian)病毒40(SV40)后,40%子代小鼠體內(nèi)檢測(cè)到SV40的表達(dá)產(chǎn)物,證明了外源DNA整合入胚胎細(xì)胞中的可能性。1980年Gordon等[17]通過(guò)原核期胚胎顯微注射方法制備出了轉(zhuǎn)基因小鼠,開(kāi)辟了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究領(lǐng)域的新紀(jì)元。1982年P(guān)almiter等[18]報(bào)道,將5'調(diào)控區(qū)缺失后的大鼠生長(zhǎng)激素基因與小鼠金屬硫蛋白I基因啟動(dòng)子相連接,培育出“巨型小鼠”,在生命科學(xué)領(lǐng)域引起了一場(chǎng)不小的轟動(dòng)。1985年Smithies等[19]首次證實(shí)了哺乳動(dòng)物細(xì)胞中同源重組的存在,奠定了基因敲除的理論基礎(chǔ)。1987年Thomas等[20]根據(jù)同源重組原理,實(shí)現(xiàn)了ES細(xì)胞引入外源基因的定點(diǎn)整合,這一技術(shù)稱為“基因打靶”(gene targeting)?;虼虬屑夹g(shù)的問(wèn)世大大提高了構(gòu)建轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的成功率和準(zhǔn)確率。1993年,Gu等[21]應(yīng)用Cre/loxP重組酶轉(zhuǎn)染技術(shù)實(shí)現(xiàn)了外源基因的條件性表達(dá)規(guī)避了基因打靶可能會(huì)導(dǎo)致胚胎死亡的一些不足。目前在轉(zhuǎn)基因小鼠的構(gòu)建方面比較常用的方法依舊是基因打靶以及利用重組酶轉(zhuǎn)染技術(shù)的條件性打靶方式或者基于二者為基礎(chǔ)的一些新技術(shù)。

轉(zhuǎn)人基因小鼠模型在諸多領(lǐng)域均有應(yīng)用,其中在研究CYP功能調(diào)控,進(jìn)一步揭示藥物代謝毒性反應(yīng)等方面近15年來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。2001年Corchero等[22]成功制備了表達(dá)人類(lèi)CYP2D6的轉(zhuǎn)基因小鼠模型用于藥理和毒理的臨床前研究,成功解決了由于異喹胍羥化酶(CYP2D6)種屬間顯著差異所引起的其他動(dòng)物模型用于毒理評(píng)價(jià)的缺陷。2003年,Granvil等[23]將包含人 CYP3A4和 CYP3A7基因的BAC(細(xì)菌人工染色體)注入敲除掉等位基因的小鼠體內(nèi),制備了人源化轉(zhuǎn)基因小鼠模型。2005年,Cheung等[24]用同原理的方法制備了CYP2E1人源化小鼠研究了對(duì)乙酰氨基酚的肝毒性。2008年,F(xiàn)elmlee等[25]通過(guò)將分別攜有CYP2D6和CYP3A4的小鼠進(jìn)行交配,成功構(gòu)建了轉(zhuǎn)CYP3A4/CYP2D6的雙轉(zhuǎn)基因小鼠,并研究發(fā)現(xiàn)在不同發(fā)育階段和不同性別的個(gè)體中CYP會(huì)受到多種多樣的外源性因素影響。綜上所述,克服了種屬間差異性的人源化小鼠模型是研究CYP的功能和藥物在人體內(nèi)代謝規(guī)律的最優(yōu)選擇。

3 轉(zhuǎn)CYP人源化小鼠的分類(lèi)

轉(zhuǎn)人CYP人源化小鼠根據(jù)轉(zhuǎn)入酶的不同進(jìn)行分類(lèi),目前主要有轉(zhuǎn)人CYP1A亞家族、CYP2D6、CYP3A亞家族、孕烷X受體(pregnane X receptor,PXR)/CYP3A4,CYP4F2和CYP2E1等人源化小鼠模型。

3.1 轉(zhuǎn)CYP1A亞家族人源化小鼠

CYP1A亞家族包含了CYP1A1和CYP1A2兩種酶。外源性物質(zhì)經(jīng)CYP1A代謝產(chǎn)物包括多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?PAH)、雜環(huán)胺和雜環(huán)芳香胺等多種化學(xué)致癌物[26]。

利用BAC技術(shù)將編碼人CYP1A1和CYP1A2的基因轉(zhuǎn)入鼠源CYP1A1和CYP1A2敲除的小鼠中,形成相應(yīng)的人源化小鼠。通過(guò)對(duì)CYP1A的mRNA拷貝數(shù)、蛋白表達(dá)水平以及相關(guān)酶活性等參數(shù)的檢測(cè)結(jié)果顯示,人源化小鼠肝內(nèi)CYP1A1和CYP1A2表達(dá)情況與人體內(nèi)表達(dá)情況類(lèi)似。對(duì)人源化小鼠和野生型小鼠給予CYP1A1特異性底物〔苯并(a)芘和乙氧基試鹵靈〕和CYP1A2特異性底物(乙酰苯胺和甲氧基異酚二唑)代謝后檢測(cè)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,人源化小鼠肝內(nèi)的CYP1A1催化苯并(a)芘的羥化效率比野生鼠源CYP1a1的催化效率低97.4%到99.4%,且7-乙氧基異吩噁唑酮脫乙基酶活性也低約98.1%。與此不同的是,兩者表達(dá)的CYP1A2的功能幾乎相同。綜上所述,鼠和人的CYP1A底物特異性變化比較大且這些變化與CYP1A的表達(dá)水平或蛋白濃度無(wú)關(guān),但只要注意這些變化,轉(zhuǎn)CYP1A人源化小鼠依舊可以作為安全性評(píng)價(jià)、毒理學(xué)、藥理學(xué)和一些疾病治療的有效工具[27-28]。

3.2 轉(zhuǎn)CYP2D6人源化小鼠

人CYP2D6酶參與了超過(guò)25%市售藥物的體內(nèi)代謝。然而CYP2D6酶的種屬差異性比較大,大鼠和小鼠至少含有5種CYP2D基因,但無(wú)一能編碼與人相同的CYP2D6活性。因此,缺乏動(dòng)物模型研究CYP2D6多態(tài)性,而人源化CYP2D6小鼠模型可對(duì)弱、強(qiáng)代謝型不同表型的研究提供手段。這使得應(yīng)用普通動(dòng)物模型很難預(yù)測(cè)CYP2D6介導(dǎo)的藥物代謝[29-31]。

在人源化CYP2D6(humanized CYP2D6,hCYP2D6)小鼠,野生型小鼠和CYP2D敲除小鼠中通過(guò)Western蛋白質(zhì)印跡法進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在hCYP2D6小鼠體內(nèi)CYP2D6在肝,十二指腸和空腸均大量表達(dá);回腸微粒體檢測(cè)結(jié)果表明,相較于小腸的其他部位其CYP2D6的表達(dá)略微降低。此外,在腎微粒體中也檢測(cè)出了CYP2D6的表達(dá)。而在野生型小鼠和CYP2D敲除小鼠提取的組織微粒體中均無(wú)法檢測(cè)出CYP2D6的表達(dá)。與之相反的是相應(yīng)的鼠源CYP2D基因表達(dá)產(chǎn)物在野生型小鼠體內(nèi)大量表達(dá)而在hCYP2D6和CYP2D敲除小鼠表達(dá)甚少。野生型和hCYP2D6小鼠體內(nèi)CYP2D6底物的藥代學(xué)研究中,分別檢測(cè)野生型和hCYP2D6小鼠在給予奎尼丁前后丁呋洛爾的代謝變化和異喹胍在兩者體內(nèi)的代謝情況。結(jié)果顯示,野生型小鼠體內(nèi)丁呋洛爾的消除較快,這與其1'-羥化酶活性較高的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。聯(lián)合給予奎尼丁后,hCYP2D6體內(nèi)丁呋洛爾暴露量增加,而野生型小鼠體內(nèi)無(wú)明顯變化,這與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,驗(yàn)證了奎尼丁是人CYP2D6的選擇性抑制劑。野生型小鼠與hCYP2D6小鼠體內(nèi)異喹胍代謝實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,野生型小鼠體內(nèi)異喹胍的暴露量很高,這與hCYP2D6小鼠體內(nèi) 4'-羥化酶活性較高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。因此,轉(zhuǎn)CYP2D6人源化小鼠是檢測(cè)CYP2D6選擇性抑制劑和特異性底物的良好工具[29]。應(yīng)用該人源化小鼠模型對(duì)于揭示該酶介導(dǎo)的體內(nèi)藥物代謝和藥物相互作用中個(gè)體差異的原因,及在新藥研發(fā)和毒性評(píng)價(jià)等方面均具有重要的價(jià)值。

3.3 轉(zhuǎn)CYP3A亞家族人源化小鼠

人類(lèi)第7號(hào)染色體上有編碼CYP3A家族的基因,CYP3A亞家族包含了4個(gè)同源基因(CYP3A4,CYP3A5,CYP3A7和CYP3A43)。小鼠CYP3A亞家族包含了7個(gè)編碼基因,但是與人的編碼基因并沒(méi)有同源性。說(shuō)明人的CYP3A中的各個(gè)同工酶來(lái)自于同一祖先。通過(guò)最新的質(zhì)譜陽(yáng) 離 子 檢 測(cè) 發(fā) 現(xiàn)[32],CYP3A4,CYP3A5,CYP3A7 和CYP3A43結(jié)構(gòu)相同的部分達(dá)到85.4%。CYP3A4是P450酶系中在小腸中表達(dá)的主要代謝酶,參與了眾多口服藥物的首過(guò)代謝,其表達(dá)水平與在肝臟中表達(dá)水平無(wú)相關(guān)性。人CYP3A4與小鼠CYP3A家族之間存在著顯著的種屬差異性,普通小鼠不能很好的預(yù)測(cè)由CYP3A4介導(dǎo)的藥物代謝。

Granvil等[23]利用 BAC克隆技術(shù),將一個(gè)上游帶有PXR-位點(diǎn)的全人CYP3A4基因?qū)氲叫∈篌w內(nèi)表達(dá),生成人源化小鼠。檢測(cè)小鼠的腸微粒體發(fā)現(xiàn),人源化小鼠小腸較野生型小鼠高度表達(dá)CYP3A4??诜o予CYP3A4探針?biāo)庍溥_(dá)唑侖,顯示人源化CYP3A4小鼠對(duì)其的代謝清除率遠(yuǎn)高于無(wú)CYP3A4的野生型小鼠,而靜脈注射給予此藥在小腸內(nèi)代謝清除率無(wú)明顯差異。同時(shí)口服給予CYP3A4抑制劑酮康唑,發(fā)現(xiàn)咪達(dá)唑侖的清除率降低,驗(yàn)證了咪達(dá)唑侖和酮康唑間潛在的藥物相互作用。van Waterschoot等[33]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將人CYP3A4基因轉(zhuǎn)入CYP3A敲除的小鼠生成轉(zhuǎn)CYP3A4人源化小鼠,應(yīng)用三唑侖作為探針?biāo)庍M(jìn)行檢測(cè)。與結(jié)構(gòu)類(lèi)似物咪達(dá)唑侖相比,三唑侖較其他鼠源CYP酶來(lái)說(shuō)是更好的CYP3A特異性底物。通過(guò)檢測(cè)小鼠體內(nèi)三唑侖代謝產(chǎn)物1'-OH-三唑侖和4-OH-三唑侖的濃度來(lái)評(píng)估野生型小鼠、CYP3A敲除[CYP3A(-/-)]小鼠、轉(zhuǎn)人 CYP3A4基因(CYP3A4-Tg)小鼠體內(nèi)代謝活性情況。提取相應(yīng)的小鼠肝微粒體進(jìn)行檢測(cè),野生型小鼠微粒體中檢測(cè)出三唑侖代謝產(chǎn)物為1'-OH和4-OH三唑侖,其代謝反應(yīng)符合米氏動(dòng)力學(xué)。三唑侖低濃度時(shí),主要產(chǎn)物為1'-OH三唑侖,隨著三唑侖濃度升高,主要代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)為4-OH三唑侖。在CYP3A(-/-)小鼠肝微粒體中檢測(cè)結(jié)果顯示,三唑侖的代謝程度大大降低,幾乎無(wú)法代謝。與野生型小鼠相比1'-OH三唑侖濃度降低了97.5%而4-OH三唑侖濃度降低92.8%。在CYP3A4-Tg小鼠體內(nèi),僅在肝組織處表達(dá)CYP3A4,與野生型相比展現(xiàn)出不同的藥代動(dòng)力學(xué)輪廓。CYP3A4與三唑侖的親和力比鼠CYP3A的小80.0%,但其代謝三唑侖產(chǎn)生1'-OH三唑侖的最大反應(yīng)速率與鼠源CYP3A相比提高了3倍。因此,在CYP3A4-Tg小鼠中生成1'-OH-三唑侖的固有清除率與WT小鼠相比僅降低了38.3%,而生成4-OH-三唑侖代謝反應(yīng)的固有清除率還增加了2.1倍。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果與人肝微粒體體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果很相似,且藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)也處于同一水平[33]。

綜上所述,利用轉(zhuǎn)人CYP3A4人源化小鼠研究CYP3A4介導(dǎo)的藥物代謝,可以得到與人體代謝相似的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為研究藥物在體內(nèi)的代謝,評(píng)估藥物間的相互作用,預(yù)測(cè)藥物的潛在危險(xiǎn)提供了寶貴的方法。

3.4 轉(zhuǎn)PXR/CYP3A4雙轉(zhuǎn)基因人源化小鼠

核受體PXR和構(gòu)雄烷受體(contitutive androstane receptor,CAR)由DNA結(jié)合域和配體結(jié)合域組成,其配體結(jié)合域可以與眾多藥物配體(如巴比妥類(lèi)、利福平、他汀類(lèi)藥物、鈣拮抗劑、咪達(dá)唑侖)相結(jié)合。經(jīng)配體活化的PXR發(fā)生構(gòu)象改變后,作用于CYP3A4基因啟動(dòng)子區(qū)的DNA應(yīng)答元件誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄表達(dá)[34-36]。PXR與不同配體的親和力具有種屬差異性。例如利福平作為典型的PXR配體而不能活化大鼠PXR。這種種屬差異限制了動(dòng)物模型在藥物代謝研究領(lǐng)域的應(yīng)用。構(gòu)建PXR-CYP3A4的人源化小鼠可以使得更多藥物在動(dòng)物體內(nèi)的代謝測(cè)試更準(zhǔn)確,促進(jìn)藥物臨床前安全性預(yù)測(cè)[37]。

MA等[38]設(shè)計(jì)出一種雙轉(zhuǎn)基因人源化小鼠(TgCYP3A4/hPXR)。用這種雙轉(zhuǎn)基因的小鼠模型進(jìn)行研究,使得人體內(nèi)PXR-CYP3A4介導(dǎo)的利福平-蛋白酶抑制劑間的相互作用得以重現(xiàn),利福平預(yù)處理的TgCYP3A4/hPXR小鼠的肝微粒體中,安普那韋,奈非那韋和沙奎那韋的代謝穩(wěn)定性分別下降了52%,53%和99%。經(jīng)利福平預(yù)處理的小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),血清安普那韋的藥時(shí)曲線下面積降低80%[38]。這些結(jié)果表明,這種雙轉(zhuǎn)基因小鼠可以用于體內(nèi)CYP3A4轉(zhuǎn)錄和功能表達(dá)的研究。

PXR/CYP3A4人源化小鼠有著轉(zhuǎn)人PXR或轉(zhuǎn)人CYP3A4小鼠無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),其在藥代動(dòng)力學(xué)、檢測(cè)PXR激動(dòng)劑和抑制劑、在抑制炎癥和對(duì)人類(lèi)疾病的調(diào)控等研究領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了良好的效果[39]。

3.5 其他人源化小鼠

CYP4F2,CYP4A11和CYP4F3B被認(rèn)為是代謝花生四烯酸的主要酶類(lèi)?;ㄉ南┧峥梢员画h(huán)氧合酶以及脂氧合酶分解成前列腺素,前列環(huán)素,血栓素以及白三烯類(lèi),對(duì)心血管疾病的防治有著重要的作用。有報(bào)道稱,轉(zhuǎn)CYP4F2基因在外源啟動(dòng)子的激動(dòng)下,可以增加花生四烯酸的含量[40]。劉曉亮等[41]將 pKAP-CYP4F2利用顯微注射技術(shù)導(dǎo)入FVB/N小鼠產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因小鼠。通過(guò)Western蛋白質(zhì)印跡法,在所有腎部樣品中檢測(cè)出CYP4F2的表達(dá),從而驗(yàn)證了轉(zhuǎn)CYP4F2小鼠模型的成功構(gòu)建。對(duì)人源化小鼠體內(nèi)花生四烯酸進(jìn)行研究表明其與體內(nèi)高血壓的形成有關(guān)。過(guò)量表達(dá)CYP4F2可以造成花生四烯酸產(chǎn)量增加從而促進(jìn)高血壓的生成,因此,轉(zhuǎn)CYP4F2小鼠模型的構(gòu)建對(duì)于研究高血壓的形成和治療將會(huì)很有意義。

Lu等[42]設(shè)計(jì)應(yīng)用野生型小鼠、CYP2E1敲除小鼠以及轉(zhuǎn)CYP2E1人源化小鼠研究乙醇誘發(fā)的肝損傷。在給予高濃度乙醇飼料連續(xù)飼養(yǎng)之后,他們發(fā)現(xiàn)脂肪肝和氧化應(yīng)激反應(yīng)存在于野生型小鼠和人源化CYP2E1小鼠中并且在人源化小鼠中肝損傷更為顯著。CYP2E1敲除小鼠體內(nèi)這些現(xiàn)象減弱。利用這種模型,可以揭示過(guò)度飲酒造成的損害,進(jìn)一步揭示乙醇對(duì)肝損傷的機(jī)制。

4 展望

轉(zhuǎn)CYP人源化小鼠模型的研究目前主要集中在構(gòu)建轉(zhuǎn)CYP1~3家族的人源化小鼠。利用這些模型進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)和藥物安全性評(píng)價(jià)可以得到比普通小鼠更真實(shí)可靠的外推數(shù)據(jù)。近些年國(guó)內(nèi)外已有公司構(gòu)建了人源化CYP2D6小鼠模型、人源化 CYP3A4/3A7小鼠模型、人源化 Liver CYP3A4小鼠模型和人源化PXR-CAR-CYP3A4/CYP3A7小鼠模型等產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)。這些商業(yè)化供應(yīng)的人源化小鼠廣泛應(yīng)用于體內(nèi)代謝酶的作用機(jī)制研究和新藥研發(fā)的相關(guān)過(guò)程。近年來(lái)隨著分子生物學(xué)的深入研究,一些實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了新靶點(diǎn)的CYP人源化小鼠,用來(lái)研究代謝酶參與的癌癥發(fā)病機(jī)制和外源化合物引起的毒性反應(yīng)。這些將為探索生命科學(xué)的奧秘、揭示疾病和健康的關(guān)系提供強(qiáng)有力的支持。

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