体外肝代谢系统的研究与应用【摘要】 肝药酶在药物代谢中具有十分重要的作用。对肝药酶的研究方法中,以动物肝脏或肝细胞为基础,构建体外肝代谢系统是体外代谢研究中最重要的环节之一。对体外肝代谢的研究,主要是利用肝微粒体、基因重组 CYP450 酶系、肝细胞培养、肝组织切片及离体肝灌流系统等方法。本文综述近年国内外所应用的不同体外肝代谢系统,并对各体外代谢研究方法进行比较,指出根据各系统的特性、不同的实验要求和目的,选择适当的研究方法的重要性。 【关键词】 细胞色素 P450 酶;肝微粒体;肝细胞培养;肝组织切片;离体肝灌流 药物代谢(drug metabolism)一般是指药物的生物转化(drug biotransformation)。药物经生物转化后,可引起药物的药理活性或∕和毒理活性的改变。因此,研究药物的生物转化,明确其代谢过程,对新药开发、新剂型设计及制定合理的临床用药方案等方面都具有重要的指导意义。肝脏是药物生物转化的重要器官,含有参与药物代谢重要的酶系(细胞色素P450 酶,cytochrome P450,CYP450),该酶系参与药物及各种内源性和外源性化合物在体内的代谢过程。CYP450 酶系由三十多种同工酶(亚型)组成,主要有 CYP1、CYP2、CYP3 三大家族[1]。本文所介绍的各种体外代谢系统均含有一种或多种 CYP450 酶的同工酶,为研究药物体外代谢提供了研究的对象和基础。动物肝体外代谢研究可以较好地排除体内因素干扰,直接观察酶对底物代谢的选择性,为整体试验提供可靠的科学依据。以肝脏为基础的体外代谢系统主要包括肝微粒体、基因重组 CYP450 酶系、肝细胞、肝组织切片及离体肝灌流。 1 肝微粒体 1.1 肝微粒体的制备 多数采用差速离心法[2],通过高速离心使微粒体与其他成分分离,操作简单,无需其他试剂辅助。但较耗时,设备要求高,使该法的普及和深入研究受到一定的****。针对这些情况,可采用试剂辅助分离的方法[3],在离心前额外加入一定比例的 PEG6000 或 CaCl2,促进微粒体沉降。此法对设备要求降低,并缩短了实验周期。肝微粒体的制备过程均应在 4 ℃下进行。正确、合理地选择缓冲液,能起到良好介质的作用,按比例加入后进行肝组织的破碎和匀浆,才可有效分离肝微粒体和避免细胞器受损。 1.2 肝微粒体的主要应用 1.2.1 测定 CYP450 酶活性 测定原理是在特定酶催化下,底物在辅助因子以及适合的温度、时间作用下反应,借助仪器测定生成的特定产物量。由于反应可控和周期短...