肝代谢、代谢酶、转运体

1、药物代谢、代谢酶2、肝脏转运体回答两个问题：1、能否挖掘一种药在人体内肝代谢来评价肝功能?2、有什么指标可以反映肝病病情发展，作为肝病发生的信号及肝病治疗的靶点？药物代谢药物分子被机体吸收后，在体内酶的作用下发生化学结构的转化。※肝的生物转化作用≠解毒作用＊生物转化的意义使其灭活(inactivate)，或活化；或解毒(detoxicate)，或产生毒性；更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。I型II型氧化还原水解结合羟化，脱硫氧化，环氧化等硝基还原，偶氮化合物还原酯键，酰胺键水解，蛋白酶水解特点:1、需要能量。2、体内提供结合物质意义:1、解毒2、易于排泄结合物:葡醛酸，硫酸，甘氨酸，谷氨酰胺，谷胱甘肽等药物代谢可分为两相：代谢I相II相药物结合药物无活性活性或结合结合药物亲脂亲水排泄苯巴比妥前药班布特罗-特布他林利福霉素、甲苯磺丁脲甘露醇药物代谢的酶一、细胞色素P-450酶系CYP-450位于肝微粒体中，是主要的药物代谢酶系。CYP-450属于体内的氧化－还原酶特异性差，能催化许多结构不同的药物CYP1A2、3A4、2C9、2C19、2D6、2E1承担着P450酶系90%的功能和作用，肠道I相代谢70%由3A4催化。特点特异性低活性有限个体差异大可被药物诱导或抑制临床意义：肝药酶诱导剂肝药酶抑制剂药物相互作用CYP2D6、CYP2C19基因多态的两种表型EM型（extensivemetabolisers,快代谢型）PM型（poormetabolisers,慢代谢型）可待因:CYP2D6代谢为活性产物，在PM型中则无明显镇咳作用阿米替林在PM型中需改用去甲替林。CH3NHCH3COCH2NC2H5C2H5CH3NHCH3COCH2NC2H5C2H5OH芳香环羟基化利多卡因脂肪链羟基化NNOOOC2H5CH(CH2)2CH3CH3HHNNOOOC2H5CHCH2CH3CHOHCH3HH戊巴比妥环氧化O苯并芘二、还原酶系CYP-450酶系（CYP-450）醛－酮还原酶：属于氧化－还原酶。谷胱甘肽氧化还原酶醌还原酶使药物结构中（1）羰基转变为羟基；（2）含氮化合物还原成胺类。H3COCSO2NHCONHCSO2NHCONHOHHH3C降血糖药醋磺己脲RNO2RNORNHOHRNH2三、过氧化物酶和其它单加氧酶黄素单加氧酶：FMO通常对N和S杂原子进行氧化，而不发生杂原子的脱烷基化反应（雷尼替丁）单胺氧化酶：催化单胺的氧化脱氨作用（儿茶酚胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素、肾上腺素）。酶的活性高低反映肝纤维化的程度，诊断肝硬化的重要指标。胺类假性神经递质的代谢，缺失会导致严重的精神神经病变。黄嘌呤氧化酶：氧化吡咯，吡啶，嘌呤取代物。底物有环磷酰胺，甲氨蝶呤，奎尼汀纤维化形成机制：结缔组织中的MAO，如赖氨酰氧化酶催化胶原末端的部分羟赖氨酰基及赖氨酰基氧化成醛，然后与其临近的赖氨酰基生成Schiff碱。这种稳定交联的形成使胶原纤维结构稳定，故血清中的MAO活性增高，常提示胶原纤维增生活跃。血清单胺氧化酶的测定尚未标准化，已有研究报道，当肝组织内汇管区或中央静脉区出现纤维化；当汇管区之间或汇管区与中央静脉区之间出现纤维化以及假小叶形成时，尽管肝硬化失代偿期临床表现尚未出现，血清单胺氧化酶活性已随肝纤维化程度的逐渐加重而增高。单胺氧化酶活性与肝脏表面结节形成的进程相平行。因此，此酶的测定通常作为肝硬化早期诊断的指标之一。单胺氧化（单胺氧化酶和二胺氧化酶作用下氧化脱胺，并进一步氧化成羧酸）嘌呤氧化NNNNOOOCH3HHHNNNNCH3OOCH3HNNNNCH3CH3OOOHH茶碱黄嘌呤氧化酶四、脱氢酶系醇脱氢酶（ADH）乙醛脱氢酶（ALDH）CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH人体缺乏ALDH，乙醛在人体内蓄积，喝酒易脸红，喝醉致死。醇、醛氧化CH3OCH2CHCH2OHOHCH3OCH2CHCHOOHCH3OCH2CHCOOHOH醇脱氢酶醛脱氢酶H3CHNHNOCH3局麻药丙胺卡因在体内只有R-(-)-异构体被水解五、水解酶系水解酶位于血浆、肝、肾和肠中，参与酯和酰胺的水解。立体异构选择性酯酶和酰胺酶、肽酶、环氧水化酶(哌替啶、可卡因、利多卡因、依那普利）五、结合反应各种酶反应催化酶功能基团、药物葡萄糖醛酸结合UDP-葡萄糖醛酸转移酶-OH-COOH-NH2-SH劳拉西泮、酯氨酚、利福霉素葡萄糖结合UDP-葡萄糖转移酶-OH-COOH-SH硫酸结合磺基转移酶-NH2-SO2NH2-OH酯氨酚、甲基多巴甲基化甲基转移酶-OH-NH2尼克酰胺乙酰化乙酰基转移酶-NH2-SO2NH2-OH异烟肼、氨苯砜、磺胺类谷胱苷肽结合谷胱苷肽-S-转移酶过氧化物有机卤化物葡萄醛酸结合酶结合各种药物排出体外内源性物质的底物：胆红素、胆汁酸、甲状腺素、类固醇结合胆红素、胆汁酸、药物通过肝胆管系统排泄入小肠—肠道菌葡萄醛酸糖苷酶破坏—释放游离药物重吸收入血---肝肠循环缺乏引起非结合胆红素血症，轻度慢性高血胆红素。Gilbert综合征、Grigler-Najjar综合征。新生儿的灰婴综合征：氯霉素与葡萄醛酸结合排泄，新生儿的葡萄醛酸酶只有成人的1%，蓄积中毒，半衰期延长。可以给药，减量，延长给药时间间隔。+UDPGAOH苯酚CCOCCCOHOHOHHHHHHOCOOH+UDP苯β葡糖醛酸苷快乙酰代谢者：爱斯基摩人，中国人慢乙酰代谢者：白种人乙酰转移酶NTA异烟肼在快乙酰代谢者血药浓度低，痰菌消失慢，易出现耐异烟肼菌株，难以治愈且复发率高。代谢肝毒性乙酰肼，造成肝损害。在慢乙酰代谢者易蓄积引起CYP450酶抑制，与苯妥因合用，增加苯妥因毒性。NOCNHNH2+CH3CO~CoANOCNHNHCOCH3+HS-CoA异烟肼乙酰辅酶A乙酰异烟肼辅酶A主要经NTA代谢的药物及药物作用的差异药物表型临床意义异烟肼PM外周神经炎EM肝脏毒性作用肼屈嗪PM抗核抗体和SLEsyndromEM治疗高血压时需较大剂量普鲁卡因胺PMSLEsyndromEM易发生室性早搏醋氨苯砜PM血液学不良反应多见EM治疗剂量较大谷胱甘肽结合酶HSNHCOCONHCOOHNH2COOH谷胱甘肽（GSH）谷胱甘肽（GSH）硫醇基（SH）具有较好亲核作用，在体内起到清除由于代谢产生的有害的亲电物质，正常细胞中的亲核基团的物质如蛋白质、核酸等起保护作用。药物代谢酶存在部位参与的代谢反应CYP-450肝内质网（微粒体酶）大多数药物的氧化、还原反应黄素单加氧酶肝、肾、肺等组织微粒体对N和S杂原子进行氧化脱氢酶系肝细胞胞液、微粒体醇脱氢、醛脱氢单胺氧化酶肝、肾、肠和神经细胞中线粒体各种内源性胺类如儿茶酚胺5-羟色胺及外源性胺如酪胺等氧化脱胺生成醛酯酶和酰胺酶肝、血浆及其他组织酯、硫酯和酰胺的水解葡萄糖醛酸转移酶肝内质网（微粒体酶）葡萄糖醛酸结合反应磺酰基转移酶、谷胱甘肽S-转移酶、甲基转移酶、乙基转移酶肝细胞浆、内质网、线粒体以及许多器官组织的细胞浆形成硫酸酯、形成硫醚氨酸、氧或氮原子的甲基化、氮原子的乙酰化1,2–Stability+Solubility3–药物跨膜转运4–Pgpefflux+CYP3A45-Hepaticfirstpasseffect药物入血肝细胞的血管侧膜（ＳＭ）肝细胞胆管侧膜（ＣＭ）胆汁。ＳＭ和ＣＭ上分别存在着很多种药物转运体肝脏病态条件下，胆汁淤积和炎症反应过程中，药物转运体的改变非常明显。转运体的改变作为肝病发生的信号和肝病治疗的靶点是肝病治疗领域的新方向。代谢肝脏药物转运蛋白（Transporter)可溶性载体SLCATP-结合转运体ABC少量Hb游离胆红素UCB结合胆红素胆素原绝大多数血液循环粪胆素尿胆素原尿胆素尿胆红素肝细胞受损胆道阻塞血CB反流入血葡萄糖醛酸胆红素回肠末端、结肠细菌接触空气接触空气粪胆素原注意：胆素原、尿胆素原CB能通过肾脏排出（UCB不能）门静脉少量多量胆红素的肠肝循环吞噬细胞RBC与血浆蛋白结合未结合胆红素(血浆)摄取、UDPGA结合(肝脏)结合胆红素肠道排泄排泄胆小管,胆总管阻塞,肝细胞排泄障碍血液结合胆红素↑肝细胞功能障碍胆红素摄取、结合↓血液未结合胆红素↑血未结合胆红素脑组织氧化磷酸化中枢神经功能障碍胆固醇游离胆汁酸结合胆汁酸胆汁酸的肠肝循环胆道十二指肠门静脉(95%～97%)游离胆汁酸结合胆汁酸肠道细菌水解脱羟排泄生理意义:胆汁酸反复利用胆汁酸/胆固醇比例恒定，不易胆固醇结石按来源分类按结构分类游离胆汁酸结合胆汁酸初级胆汁酸胆酸肝脏甘氨胆酸牛磺胆酸肝脏鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸次级胆汁酸脱氧胆酸肠道甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸肝脏石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸胆汁酸的功能：1、消化液，乳化脂类的消化吸收2、排泄液，将代谢物排出肝脏3、抑制胆汁中胆固醇的析出多药耐药相关蛋白MRPMRP2转运谷胱甘肽结合物、胆红素、硫酸结合物、葡萄糖醛酸结合物和非共轭结合的有机阴离子经胆汁排泄。MRP2减少引起DubinJohnson综合征（慢性特发性黄疸）结合胆红素从肝细胞排泄入胆汁过程障碍，使结合胆红素反流入血，表现为慢性、间歇性结合性血胆红素过多症，病人出现黄疸。结合型胆红素分泌障碍胆酸盐外排泵BSEPBSEP转运胆汁酸盐BSEP减少引起进行性家族性肝内胆汁淤积2（PFIC2)。胆汁分泌障碍BSEP失去转运结合胆盐（牛磺酸鹅脱氧胆酸，牛磺酸石胆酸，牛磺酸熊脱氧胆酸和甘氨酸鹅脱氧胆酸等）能力，胆汁分泌障碍，胆汁中胆酸含量降低，组织形态学表现为肝门纤维化，胆管增生。多药耐药蛋白MDRMDR磷脂酰胆碱转运体MDR缺陷引起进行性家族性肝内胆汁淤积3（PFIC3)。MDR缺陷致原始胆汁成分失衡，胆汁中磷脂酰胆碱含量不足，胆酸盐相对过剩，引起胆小管损伤。常见于婴儿、妊娠妇女女性在妊娠期间出现MDR基因突变，表现为肝内胆汁淤积症状肝纤维化转向肝硬化Ｐ-糖蛋白P-gpP-gp在人体肿瘤,肝癌中广泛表达，将各种抗癌药物从胞内排到胞外---多药耐药性。机体的一些生理屏障部位,胎盘屏障，血脑屏障---防止机体对外来有害物质的摄入P-gp作为肿瘤患者预后的评价指标。恶性卵巢癌中P-gp表达率为100%良性卵巢癌中P-gp表达率为33%正常卵巢组织中无表达传统观点增加药物的亲脂性或降低解离度可提高血脑屏障对药物的通透性，实际上，环孢素，长春新碱亲脂性很高，但血脑屏障通透性很低。PGP经被动扩散进入细胞外细胞膜细胞内=亲脂性药物P-糖蛋白（P-gp）将药物主动转运出细胞膜P-gp抑制剂：维拉帕米、环孢菌素A，奎尼丁，人参皂苷Rb1本身有很强的药理活性，合用常常引起严重的不良反应。P-gp抑制剂会增加抗癌药物对脑组织的通透性，引起中枢神经反应。第二代、第三代抑制剂，本身没有药理活性，抑制作用较强PSC833,GF120918,LY335979,XR9576和OC144-093PSC833的来源都是瑞士的诺华公司赠送的，没有专门生产有机阴离子转运体OATOATPs:有机阴离子转运多肽OATs:有机阴离子转运体对多种内、外源性物质摄取进入肝脏细胞（非结合型胆汁酸）排泄系统，将内、外源性阴离子代谢物排出体外普伐他汀脂溶性弱，不易透过生物膜进入到肝细胞内，是OATP底物，被OATP转运至细胞内，抑制胆固醇合成，再经MRP2和BSEP排入胆汁，排至十二指肠重吸收形成肠肝循环，提高生物利用度和药理作用。双向转运系统传统观点药物结合血浆、代谢是药物分布决定因素，近年，细胞膜转运蛋白分布具有重要作用有机阳离子转运体OCT将血液中有机阳离子底物或药物转运进入肝细胞进行代谢或排泄。•经典的弱亲水化合物，在生理PH环境下以有机阳离子的形式存在于血液中。•在人体口服吸收良好，生物利用度为40％～70％。•肝脏的代谢不起主要作用，很少从胆汁中排泄，而不被代谢的雷尼替丁被转运回血液之前会在肝细胞中蓄积，引起一过性药物或中毒性肝损害。雷尼替丁引起一过性药物或中毒性肝损害Na+-牛磺胆酸共转运肽NTCP胆汁酸、胆盐的转运体，摄取转运80%的游离、结合型胆汁酸盐。抗癌药苯