喹噁啉類對腎上腺皮質醛固酮合成酶表達調控的影響.pdf

1、喹噁啉類藥物(Quinoxalines)是具有喹噁啉-1，4-二氧化物基本結構的，促進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藥物都發(fā)現對動物機體的腎上腺有毒性影響，如卡巴氧、喹乙醇、喹賽多持續(xù)給藥能夠導致

2、豬腎上腺毒性，抑制豬體內醛固酮合成，引起水鹽代謝失衡。在進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酮向醛固酮的轉化，可減少醛固酮的分泌。中毒劑量的喹乙醇能夠對雞腎上腺皮質功能產生抑制性損害，使血漿中醛固酮含量減少，導致低血鈉和高血鉀，肝微粒體酶系統(tǒng)被抑制，細胞色素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)現高劑量乙酰甲喹能夠導致大鼠腎上腺組織損傷，使血漿皮質酮、醛固酮下降即甾類激素釋放失衡及引起水

3、鹽代謝紊亂，并引起細胞色素P450酶CYP11B1和醛固酮合成酶CYP11B2下調；在豬離體腎上腺細胞水平上，觀察到該類藥物能夠減少豬腎上腺皮質細胞醛固酮的分泌。本實驗室前期研究中也發(fā)現喹烯酮對豬離體的腎上腺皮質細胞有毒性損傷，且抑制醛固酮合成及分泌相關酶的表達。有研究表明喹噁啉類藥物潛在毒性作用可能與體內的脫氧代謝物有關，因此，對喹噁啉類藥物在動物體內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細胞NCI-H295R作為離

4、體細胞模型，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控表達影響對其毒性作用機制進行更深一步的研究探討。
　　 研究結果發(fā)現，喹噁啉類代謝物對腎上腺細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鏈化

5、學式的結構具有一定關系，從而引起腎上腺細胞的毒性損傷。我們也首次發(fā)現N1脫氧喹烯酮、N1脫氧乙酰甲喹、N1脫氧喹賽多對腎上腺細胞的毒性損傷與氧化應激密切相關，導致機體脂質過氧化，最終導致細胞氧化還原體系的失衡；不同藥物對氧化應激指標的影響能力不同，其氧化損傷程度與其對醛固酮激素的毒性抑制呈正相關。藥物作用引起醛固酮合成分泌的抑制，天然氧化應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胞的毒性損傷，減輕藥物對細胞的脂質

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錄因子NURR1及ATF-1基因表達水平，以及有效的抑制NGFIB的表達，調控醛固酮合酶CYP11B2基因的表達水平；通過抑制轉錄因子CREB、SF-1的表達，從而抑制CYP11B1蛋白及基因的表達。N1脫氧喹烯酮通過對轉錄因子不同的調控能力，從而決定各轉錄因子與目的基因啟動子位點結合能力的強弱，抑制所有轉錄因子的表達，引起醛固酮合成主要

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

8、胞的毒性反應，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，其中顯著抑制SF-1的表達，調控抑制CYP11B1基因及蛋白的表達；另一方面，N1脫氧乙酰甲喹作用于細胞后，極顯著的抑制轉錄因子NURR1、NGFIB、ATF-1基因表達，使得各個轉錄因子不能與CYP11B2基因啟動子上的結合位點充分結合，抑制C

9、YP11B2的表達，進一步使得醛固酮合酶的表達抑制，最終抑制醛固酮激素的合成分泌。原花青素對轉錄因子NGFIB作用效果不顯著，能夠顯著上調轉錄因子NURR1、ATF-1基因的表達，從而有效的促進轉錄因子與啟動子結合位點的結合，促進CYP11B2基因的表達；另一方面原花青素能夠誘導SF-1的表達，而對CREB誘導效果不顯著，促進轉錄因子與CYP11B1的結合，進而促進CYP11B1基因的上調表達。最終緩解N1脫氧乙酰甲喹對NCI-H295

10、R細胞的毒性作用，促進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物，在低劑量下對腎上腺細胞沒有毒性影響，隨著藥物劑量加大及藥物作用時間延長條件下，可引起腎上腺細胞醛固酮激素分泌的下降。轉錄因子CREB、SF-1能夠在藥物作用下，基因水平顯著下調，從而使得轉錄因子與CYP11B1結合位點結合能力下降，抑制CYP11B1基因及蛋白的表達；另外一方面，轉錄因子NURR1、NG

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

12、素對轉錄因子及目的基因的誘導調控能力減弱；轉錄因子NGFIB、NURR1在原花青素的誘導作用下，能夠顯著上調表達水平，加強轉錄因子與CYP11B2啟動子位點的結合能力，進一步促進CYP11B2的表達，緩解高劑量N1脫氧喹賽多對腎上腺皮質醛固酮的毒性反應。
　　 喹噁啉類藥物的N1脫氧代謝物通過對不同轉錄因子不同的抑制調控能力，調節(jié)轉錄因子與目的基因CYP11B1、CYP11B2的結合能力，從而使得目的基因及蛋白在調控促進合成醛固