● 摘要
中药甘草(Radix Glycyrrhiza)是豆科植物甘草的干燥根和根茎,依据传统中医药理论,甘草性平味甘,归十二经,为药中“国老”。其药理作用显著且广泛,如解毒、解痉、止痛、祛痰、抗癌等。由于具有“调和诸药”的功效,甘草被广泛应用于传统中药的各种复方中,以至于有了“十方九草”的说法。
已有研究表明甘草可通过调节肝脏CYP3A酶,诱导毒物代谢。同时有研究指出P-糖蛋白参与了甘草的解毒机制。P-糖蛋白作为细胞膜上的一种药物外排泵,负责将其底物主动转运出细胞,既然是主动运输,即决定了它的ATP依赖性。P-糖蛋白的外排泵转运功能若受到诱导,则有可能促进机体对于有毒物质的外排,实现保护机体的目的。而肝脏代谢是毒物在体内的清除途径之一,这是一个需要多种药物代谢酶参与催化的过程。比如肝细胞色素P450酶系(Cytochrome P450, CYP450)和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-s-transferase, GST)即可参与催化大多数药物在机体的代谢,故可通过调节其含量及活性以达到减毒增效的效果。
因此,我们选择甘草总提物和甘草的主要活性成分甘草酸、甘草次酸作为实验药物,研究其对Caco-2细胞膜上P-糖蛋白的功能及表达,以及对HepG2细胞中CYP3A4、GSTs药物代谢酶的影响,以期探究甘草对P-糖蛋白和药物代谢酶可能存在的潜在调控机制。
主要研究内容及结果如下:
1. 采用MTT比色法进行细胞毒性实验,结果显示甘草酸的浓度不大于40μM,甘草次酸的浓度不大于20μM,甘草总提物的浓度不大于10μg/mL时均对Caco-2细胞的生长抑制率≤20%,为非细胞毒性浓度;当甘草酸浓度不超过20μM,甘草次酸的浓度不超过10μM,甘草总提物的浓度不超过40μg/mL时,均对HepG2细胞的生长抑制率≤20%,因此为非细胞毒性浓度。故选取甘草酸的浓度梯度为1.6μM、8μM、40μM,甘草次酸的浓度梯度为0.8μM、4μM、20μM,甘草总提物的浓度梯度为0.4μg/mL、2μg/mL、10μg/mL,以进行下一步P-糖蛋白部分的研究。药物代谢酶部分的研究则选取甘草酸的浓度梯度为0.8μM、4μM、20μM,甘草次酸的浓度梯度为0.4μM、2μM、10μM,甘草总提物的浓度梯度为1.6μg/mL、8μg/mL、40μg/mL。
2. 药物对P-糖蛋白功能的影响研究,阿霉素蓄积实验结果表明对照组Caco-2细胞中阿霉素荧光相对强度(MFI)为12.54,阳性对照组细胞内该值为19.96;而细胞经低、中、高浓度组的甘草酸处理后,胞内阿霉素MFI分别为9.85、9.06、8.84; 细胞经甘草次酸处理后阿霉素MFI为9.56、9.15、8.82;浓度梯度的甘草总提物处理细胞后,胞内阿霉素MFI分别为8.61、7.88、7.52。罗丹明123蓄积实验结果表明Caco-2细胞经低、中、高浓度组的甘草酸处理后,胞内罗丹明123荧光相对强度(MFI)分别为27.99、19.89、13.6;甘草次酸组的Caco-2细胞内该值为29.02、20.68、12.29;细胞经梯度浓度的甘草总提物处理后,胞内MFI为23.55、20.75、15.35;空白对照组及阳性对照组细胞内罗丹明123MFI分别为28.9和42.68。罗丹明123外排实验的结果显示Caco-2细胞经低、中、高浓度组的甘草酸处理后,胞内罗丹明123 MFI分别为19.24、15.34、13.56;甘草次酸组的Caco-2细胞内该值为18.2、15.07、12. 9;细胞经梯度浓度的甘草总提物处理后,胞内MFI为17.28、13.2、10.67;空白对照组及阳性对照组细胞内罗丹明123MFI分别为18.3和36.68。这一系列数据显示甘草总提物及甘草酸、甘草次酸不仅能有效抑制Caco-2细胞中P-糖蛋白底物阿霉素和罗丹明123的蓄积,亦能显著诱导罗丹明123的外排(P