细胞色素P450酶系与药物代谢一、药物代谢简述1.1药物代谢是指药物在生物体内吸收、分布、生物转化和排泄的过程，即药物分子被机体吸收后化学结构的转化。1.2肝脏是生物转化作用的主要器官，在肝细胞微粒体、胞液、线粒体等部位均存在相关酶类。其它组织如肾、胃肠道、肺、皮肤及胎盘等也可进行一定的生物转化。1.3药物生物转化反应I相生物转化：官能团化反应，包括氧化、还原、水解反应，这些反应涉及暴露或引入一个功能基团，如-OH、-CH3、-NH2、-SH等。II相生物转化：结合反应，包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化、甲基化，与谷胱甘肽以及与氨基酸结合。氧化酶系：CYP450s，FMO，MAO，DAO等。还原酶系：醇脱氢酶，醛酮还原酶等。水解酶系：酯酶，酰胺酶，环氧化物水解酶等。结合酶系：UGTs，MT，NAT，磺基转移酶，谷胱甘肽转移酶等。1.4常见生物转化酶系2.1细胞色素P450细胞色素P450(cytochromeP450)为一类亚铁血红素-硫醇盐蛋白的超家族，其主要成分包括血红素蛋白、黄素蛋白和磷脂。细胞色素P450最初是在肝脏微粒体中被发现，在体内分布极广，哺乳动物几乎所有组织内都有细胞色素P450。二、细胞色素P450酶2.2CYP450的命名细胞色素P450酶在还原状态下可与CO结合，并且在450nm波长处有一特征性强吸收峰。细胞色素P450酶系根据氨基酸同源性按家族（40%）、亚族（55%）、单个酶的顺序具体命名，例如CYP3A4。2.3CYP450的氧化机制DH+NADPH+[H+]+O2→DOH+H2O+[NADP+]2.4CYP450酶的特性2.4.1种属差异（动物/人）2.4.2多态性（EM/PM）以CYP2D6和CYP2C19的多态性最为典型。2.4.3可诱导和可抑制性影响药物自身代谢/药物相互作用。2.5.1酶的底物2.5.2抑制剂（占代谢性相互作用的70%）抑制机制：竞争性抑制、非选择性抑制和机制基础抑制。2.5.3诱导剂（占代谢性相互作用的23%）诱导机制：基因转录水平的提高和mRNA/CYP酶蛋白稳定性的提高。2.5药物与CYP450的关系2.6药物代谢相关CYP450现在已确定的细胞色素P450酶系有18个家族，44个亚族。参与药物代谢的CYP450主要有CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9、CYP2C19、CYP1A2等，约占人体内CYP450s总量的95%。在药物代谢中，约有60%的处方药是经过CYP450s代谢的。CYP3A4，约占全部药物代谢的50%；CYP2D6，约占全部药物代谢的30%；CYP2C9，约占全部药物代谢的10%；CYP1A2，约占全部药物代谢的4%；CYP2C19，约占全部药物代谢的2%。2.6.1CYP3A4CYP3A基因亚族占人体内P450酶总量的30%，是机体最重要的一种P450酶系，约有50%的药物代谢由其催化反应，是药物之间发生相互作用的重要原因。参与口服药物首过效应的主要酶系。CYP3A4酶的作用底物众多，其中对剂量要求较严格的有：阿托伐他汀、辛伐他汀等（肝毒性）；环孢素A、他克莫司等（免疫抑制）。CYP3A4酶的诱导剂有：利福平、苯妥英、卡马西平、地塞米松；利福喷丁、利福布丁诱导作用较弱。CYP3A4酶的抑制剂：强抑制剂：大环内酯类抗生素（红霉素、克拉霉素）蛋白抑制剂类抗病毒药（沙奎那韦）咪唑类抗真菌药（伊曲康唑、酮康唑）Ca2+拮抗剂（米贝拉地尔）等。中抑制剂：乙酰螺旋霉素、葡萄柚汁等。弱抑制剂：阿奇霉素、西咪替丁等。2.6.2CYP2D6CYP2D6是人类体内唯一有活性的CYP2D亚族酶，占CYP总量的4%，但其参与代谢的药物却占总CYP代谢药物的30%。CYP2D6的活性不能被化学物质诱导。但是在妊娠的快代谢妇女体内，美托洛尔、可待因的代谢速度加快，提示CYP2D6可被生理因素诱导。CYP2D6主要底物：抗精神病药、三环类抗抑郁药；镇痛药（可待因、曲马多）；β-R阻滞剂（美托洛尔、卡维地洛）；抗心失药（普罗帕酮、美西律）等。CYP2D6抑制剂：奎尼丁、氟伐他汀、氟伏沙明、西咪替丁等。2.6.3CYP2C在P450超家族中，CYP2是最大的家族，有15个亚家族，CYP2C是最大的亚家族，其中CYP2C9和CYP2C19与药物代谢的关系最为密切。CYP2C具有显著的基因多态性，而基因突变会导致酶活性的降低，是导致药物代谢个体差异的主要原因。2.6.3CYP2C9CYP2C9底物：抗心失药（胺碘酮）、降压药（氯沙坦、厄贝沙坦）、水溶性他汀药（氟伐他汀、瑞舒伐他汀）、抗凝药（S-华法林）等。CYP2C9抑制剂：胺碘酮、氟伐他汀、西咪替丁、氟康唑、异...
