模拟失重对大鼠P-gp表达影响及藤黄酸的药物动力学研究

发布时间：2017-10-15 15:25

  本文关键词：模拟失重对大鼠P-gp表达影响及藤黄酸的药物动力学研究

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【摘要】：随着载人航天事业的不断发展,载人航天防护已经成为许多国家研究热点。空间环境极其复杂,存在强辐射、噪声、冲击、高真空、微重力等对航天员健康造成严重损伤的特殊因素。目前各国航天局多采用训练与药物相结合方式进行空间防护,近年来不断有研究发现失重状态下药物动力学的相关变化。如今采用地面用药规律指导航天用药存在安全隐患,甚至可能产生毒副作用。因此探究失重状态引起药物动力学变化的因素及其机制显得尤为重要。药物动力学的变化除了受到药物理化性质影响外还受到胃排空、胃肠道代谢、胃肠血流速度、药物外排蛋白的外排作用、淋巴循环、肝药酶代谢等因素的影响。本课题采用大鼠尾悬吊模型探究模拟失重状态药物外排蛋白(P-糖蛋白,P-gp)的变化,并开展P-gp特征底物---藤黄酸(GA)在大鼠体内的药物动力学研究。研究结果表明,模拟失重3天、7天大鼠脑组织P-gp表达与正常重力组相比有所降低,但表达量并无显著性差异;模拟失重14天、21天大鼠脑组织中P-gp表达与正常重力组相比表达显著增加(p0.05),表达量与地面组相比分别增加了24%(14天组)、25%(21天组)。不论是急性应激期还是中长期模拟失重大鼠脑组织中P-gp活性均有不同程度的降低,其中仅模拟失重3天组与正常重力组相比较P-gp活性有显著性差异(p0.05)。模拟失重14天大鼠脑组织中mdr 1基因转录显著增加(p0.01),其mdr1基因转录量为正常重力组2.5倍,与脑组织中蛋白表达趋势一致;模拟失重3天、7天组与正常重力组相比脑组织中mdr 1基因转录量分别增加了105%(p0.01)、62%(p0.05);模拟失重21天大鼠脑组织中mdr 1基因水平降低,但并无显著性差异。在药动学研究中,首次建立了大鼠血浆,心、肝、脾、肺、肾和脑组织样本及胆汁、尿液和粪便排泄样本中GA含量测定的LC-MS/MS方法,定量准确,灵敏度高,简便迅速。GA给药后静脉注射组AUC(0-T)为580.9±86.8μg h/L,灌胃给药组AUC(0-T)分别为14.7±5.7μg h/L(40 mg/kg)和37.0±12.1μg h/L(80 mg/kg),生物利用度分别为0.25%(40 mg/kg)和0.32%(80 mg/kg);与低剂量灌胃给药组GA达峰浓度Cmax3.98±0.47μg/mL及达峰时间Tmax 0.78±0.18 h相比,高剂量灌胃给药组GA Cmax增加到98.1±33.2μg/mL,达峰时间Tmax延长到0.91±0.14 h;与低剂量灌胃给药组相比,高剂量给药组GA在大鼠体内生物半衰期T1/2缩短,表观分布容积Vc减小,清除率CL降低。GA给药后可迅速向各组织分布,其中在大鼠肝脏组织分布最多,其次是肺、肾、心脏和脾脏,脑分布最低;GA在肝和脑组织中分布随时间增加先增加后降低,在心脏和脾脏组织中分布随时间增加逐渐增加,GA能够迅速在肺和肾脏组织中分布,但随时间延长分布逐渐减少。GA给药24 h后胆汁中累积排泄量达到25.3±1.7μg,占总药量3.16%;给药60 h后尿液中GA累积排泄量为0.275±0.08μg;给药后系列时间段大鼠粪便样本中并未检测到GA。综上,本课题得到了模拟失重条件下的P-gp表达、活性及其mdr 1基因转录水平的变化规律;建立了大鼠血浆,心、肝、脾、肺、肾和脑组织及胆汁、尿液和粪便排泄样本中GA含量测定的LC-MS/MS方法;首次得到了正常重力条件下GA在大鼠体内的血浆药物动力学参数及不同给药剂量的口服生物利用度数据;获取了GA在大鼠体内的组织分布及排泄规律;GA在模拟失重大鼠体内的相关药物动力学过程有待进一步展开。
【关键词】：模拟失重 P-糖蛋白 藤黄酸 药物动力学
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R852.22
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 失重对生物体的影响12-17
• 1.1.1 失重对心血管循环系统的影响12-15
• 1.1.1.1 失重对心血管结构和功能的影响12-14
• 1.1.1.2 失重对血流动力学影响14-15
• 1.1.2 失重对药物动力学影响15-17
• 1.1.2.1 失重对药物吸收影响15-16
• 1.1.2.2 失重对药物分布影响16
• 1.1.2.3 失重对药物代谢和药物排泄影响16-17
• 1.2 P-糖蛋白17-21
• 1.2.1 P-gp的结构及作用机制18
• 1.2.2 P-gp对于药物动力学的影响18-21
• 1.2.2.1 P-gp对于药物吸收的影响19
• 1.2.2.2 P-gp对药物分布的影响19-20
• 1.2.2.3 P-gp对药物代谢及排泄影响20-21
• 1.3 藤黄酸21-23
• 1.3.1 藤黄酸理化性质21
• 1.3.2 藤黄酸与P-gp关系21-22
• 1.3.3 藤黄酸的抗肿瘤作用研究22-23
• 1.3.3.1 藤黄酸诱导肿瘤细胞凋亡22-23
• 1.3.3.2 藤黄酸抑制肿瘤细胞增值周期23
• 1.4 本课题的立题依据23-26
• 1.4.1 本课题的研究目的23-24
• 1.4.2 本课题的研究内容24
• 1.4.3 本课题创新点24-26
• 第2章 实验部分26-40
• 2.1 实验材料26-29
• 2.1.1 实验动物26
• 2.1.2 Q-PCR引物序列26
• 2.1.3 药品与试剂26-28
• 2.1.4 实验仪器28-29
• 2.2 模拟失重对大鼠脑组织P-gp表达的影响29-32
• 2.2.1 动物模型的建立29
• 2.2.2 动物处置29
• 2.2.3 蛋白提取和蛋白浓度测定29-30
• 2.2.4 Western-blot检测蛋白含量变化30-32
• 2.3 模拟失重对大鼠脑组织P-gp活性的影响32-33
• 2.4 模拟失重对大鼠脑组织mdr 1 基因水平的影响33-35
• 2.4.1 总RNA提取及浓度测定33-34
• 2.4.2 Real-Time PCR检测mdr 1 基因表达水平变化34-35
• 2.5 藤黄酸血浆样品分析方法的建立35-37
• 2.5.1 色谱条件35
• 2.5.2 质谱条件35-36
• 2.5.3 对照品溶液的制备36
• 2.5.4 分析方法的确证36-37
• 2.6 藤黄酸在大鼠体内的药物动力学研究37-38
• 2.6.1 药液的制备37
• 2.6.2 血浆样本的采集37-38
• 2.6.3 血浆样本的预处理38
• 2.7 藤黄酸在大鼠体内的组织分布研究38-39
• 2.7.1 药液的制备38
• 2.7.2 组织样本的采集38
• 2.7.3 组织样本的预处理38-39
• 2.8 藤黄酸在大鼠体内的排泄研究39-40
• 2.8.1 药液的制备39
• 2.8.2 尿液样本的采集39
• 2.8.3 胆汁样本的采集39
• 2.8.4 排泄样本的预处理39-40
• 第3章 结果与讨论40-62
• 3.1 模拟失重对大鼠脑组织P-gp表达的影响40-41
• 3.2 模拟失重对大鼠脑组织P-gp活性的影响41-43
• 3.3 模拟失重对大鼠脑组织mdr 1 基因水平的影响43-45
• 3.4 藤黄酸在大鼠体内血浆药物动力学研究45-53
• 3.4.1 色谱条件的选择45
• 3.4.2 质谱条件的选择45-46
• 3.4.3 血浆样本预处理方法的确定46
• 3.4.4 方法学验证结果分析46-49
• 3.4.5 藤黄酸在大鼠体内血浆药物动力学研究结果49-53
• 3.5 藤黄酸在大鼠体内的组织分布研究53-57
• 3.5.1 方法学验证53-55
• 3.5.2 藤黄酸在大鼠体内的组织分布结果研究55-57
• 3.6 藤黄酸在大鼠体内排泄研究57-62
• 3.6.1 方法学验证57-60
• 3.6.2 藤黄酸在大鼠体内排泄研究60-62
• 结论62-63
• 附录63-65
• 参考文献65-74
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单74-75
• 致谢75

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