尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的中藥-藥物相互作用＊

王 哲，姜麗麗，夏楊柳，劉 勇

（大連理工大學(xué)生命與醫(yī)藥學(xué)院 盤錦 124221）

尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UDP-glucuronosyltransferases，UGTs)是最重要的Ⅱ相代謝酶，參與藥物的代謝解毒與內(nèi)環(huán)境的平衡過程，可催化部分內(nèi)源性物質(zhì)（膽紅素、類固醇激素、膽汁酸和脂溶性維生素等）與多種外源性物質(zhì)（藥物、化學(xué)致癌物質(zhì)、殺蟲劑和食物等）的代謝清除[1]。傳統(tǒng)上人們更關(guān)注的是基于I相代謝酶細(xì)胞色素P450酶系的藥物相互作用，而基于UGT酶的藥物相互作用，因前期臨床數(shù)據(jù)較少，且體內(nèi)的代謝更為復(fù)雜，一直為人們所忽視。隨著對UGT代謝認(rèn)識的增加以及中藥在世界范圍的廣泛使用，臨床關(guān)于UGT介導(dǎo)的藥物相互作用報道的逐漸增多，對中藥多組分之間、中藥復(fù)方以及中藥與化學(xué)藥物之間的相互作用的研究也被越來越多人關(guān)注，本文綜述了有關(guān)中藥-藥物相互作用與UGT之間相互關(guān)系的研究進(jìn)展，為今后中藥的安全、有效用藥及新藥研發(fā)提供新思路。

1 關(guān)于UGT酶

UGT為雙底物酶，存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔內(nèi)，它通過催化輔因子尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDP-GA)向羥基、羧基或氨基轉(zhuǎn)移，得到比底物親水性更強(qiáng)的分子，促使其通過腎臟、膽汁或腸道清除[2]，一般認(rèn)為修飾后的產(chǎn)物的活性降低。人的UGT按序列同源性分為4個家族：UGT1、UGT2、UGT3和UGT8，目前認(rèn)為利用UDP-葡萄糖醛酸作為糖基供體最有效的酶是UGT1和UGT2家族的成員，而UGT3和UGT8家族對藥物代謝貢獻(xiàn)很小[3]。UGT1基因簇位于染色體2q37上，可編碼產(chǎn)生9種功能性UGT1A亞型：1A1、1A3-10，而1A2、1A11、1A12和1A13基因不產(chǎn)生功能蛋白。UGT2基因位于染色體4q13上，分別可編碼3個（2A1-3）及7個（2B4、2B7、2B10、2B11、2B15、2B17和2B28）功能蛋白[4]。UGT各同工酶序列的高度相似性，導(dǎo)致多個UGT酶亞型可催化代謝同一種藥物，這也是基于UGT酶代謝的藥物相互作用研究更為復(fù)雜的原因之一。

早期，Western-blot及RT-PCR技術(shù)被用于探索人UGT酶的組織分布情況及相對含量[5-7]，發(fā)現(xiàn)其在肝臟、小腸、腎臟、胃、肺、結(jié)腸等組織中均有表達(dá)，在肝臟和小腸中含量較高，對肝臟中UGT在mRNA水平檢測發(fā)現(xiàn)UGT2B4(45%)＞UGT2B15(13%)＞UGT2B10(11%)＞UGT2B7(7%)＞UGT1A1(7%)＞UGT1A9(6%)＞UGT1A4(5%)＞UGT1A6(5%)＞UGT2B17(1.5%)＞ UGT1A3(1.3%)[4]，4種UGT2B亞型在肝組織中的高表達(dá)與Tourancheau等[3]最新的研究結(jié)果一致。小腸中總mRNA約為肝臟的1/7[8]，其中UGT2B7(20%)＞UGT2B17(18.7%)＞UGT1A10(17.3%)＞UGT1A1(12.6%) ＞ UGT1A6(8.7%)[4]，UGT1A7、UGT1A8、UGT1A10及UGT2A1僅在肝外組織中表達(dá)[7]，UGT2B4、UGT1A4和UGT2B10在肝臟中大量存在，在小腸中不表達(dá)[8,9]。分析UGT不同亞型在藥物代謝主要組織中的表達(dá)分布對研究藥物相互作用機(jī)制起著至關(guān)重要的作用。近來采用LC-MS與LC-MS/MS技術(shù)對人類組織中UGT各個亞型單體蛋白絕對含量進(jìn)行定量檢測發(fā)現(xiàn)，個體差異明顯[10,11]。UGT酶的活性受不同種屬、年齡、性別、飲食、環(huán)境、疾病等的影響，如體外實驗發(fā)現(xiàn)小型豬的肝微粒體中UGT1A1對雌二醇進(jìn)行葡萄糖醛酸化的效率是人和猴子的14-17倍[12,13]，15歲以上青少年肝組織中UGT1A6和UGT2B17的活性是幼齡兒童的2倍以上[14]，男性的UGT2B17活性是女性的2.6倍[15]，肝、腎、腸癌組織UGT1A總表達(dá)量較正常組織明顯下降[3]。UGT酶在體內(nèi)表達(dá)的多樣化為研究其引起的藥物相互作用帶來了一定的困難，但更加說明了深入研究UGT在中藥-藥物相互作用研究中的重要性和迫切性。

2 UGT酶介導(dǎo)的中藥-藥物相互作用

隨著基于UGT酶代謝藥物的應(yīng)用增多以及中藥在世界范圍的廣泛使用，臨床關(guān)于UGT酶介導(dǎo)的藥物相互作用報道的逐漸增加，對中藥多組分之間、中藥復(fù)方以及中藥與化學(xué)藥物之間的相互作用的研究被越來越多人關(guān)注。

2.1 中藥有效成分對UGT酶的作用

明確UGT酶在中藥有效成分代謝中的作用是近年來中藥代謝研究的重點，在現(xiàn)有的中藥成分對UGT影響的研究中，黃酮類成分因廣泛存在于水果、蔬菜和藥用植物中，多為藥食兼用，所以對UGT影響的研究最多，其次生物堿、皂苷類等，而對各種UGT酶的研究，UGT1A1作用最為廣泛[16]。

黃芩中含有多種黃酮類化合物，如黃芩素、漢黃芩素、黃芩苷等。黃芩素為黃芩苷的腸道水解主要的活性產(chǎn)物，Ma等[17]研究顯示，黃芩素競爭性抑制UGT1A1、1A6、1A9和2B7作用強(qiáng)于黃芩苷，Ki值分別為0.02、5.0、5.8和35.9 μmol·L-1，與 Teng[18]等的研究結(jié)果一致，提示我們黃芩苷在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化過程中對肝臟重要UGT亞型抑制作用增強(qiáng)，增加了藥物相互作用的可能性。此外，甘草苷、甘草素、異甘草素也能明顯抑制UGT1A1與1A9的活性，其中以甘草素作用最強(qiáng)[19]。姜黃素與黃芩素的代謝途徑相似，姜黃素能夠抑制黃芩素在腸道的葡萄糖醛酸化與硫酸化，促使黃芩素吸收增多，且有劑量依賴性，兩者聯(lián)用可能存在潛在的腸道吸收與代謝相互作用[20]。天然雙黃酮類化合物阿曼托雙黃酮（AMF）由于具有抗炎[21]、抗氧化[22]和抗腫瘤[23]等藥理活性，正逐漸引起各學(xué)者的關(guān)注，最新的研究表明，AMF是UGT酶的廣譜抑制劑，包括UGT1A1、1A3、1A4、1A6-10、2B4、2B7、2B15 和 2B17，Ki值范圍為0.29-11.51 μmol·L-1[24]，提示我們AMF可能通過抑制UGT酶的活性，對內(nèi)源性物質(zhì)或藥物的代謝產(chǎn)生抑制，從而產(chǎn)生毒副作用。另外，值得重視的是，中藥成分經(jīng)胃腸道內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可能產(chǎn)生與母體成分不同的作用，我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷是UGT1A3的強(qiáng)效抑制劑，而其腸道代謝產(chǎn)物淫羊藿次苷II與淫羊藿素則分別抑制UGT1A4、UGT1A7、UGT1A9、UGT2B7與UGT1A7、UGT1A9[25]，代謝產(chǎn)物與藥物原型的這種差異性增加了淫羊藿苷與其他藥物合用時發(fā)生藥物相互作用的可能性與復(fù)雜性。

異喹啉類生物堿是黃連的主要成分，研究表明黃連與其他藥物聯(lián)用產(chǎn)生的相互作用一般由P450酶介導(dǎo)[26-28]，而UGT酶可能也參與其中，趙等[29]研究了6種黃連生物堿(小檗堿、表小檗堿、黃連堿、藥根堿、掌葉防風(fēng)堿、木蘭花堿)對大鼠和小鼠UGTs和UGT1A1活性的影響，大鼠肝微粒體體外實驗結(jié)果表明，小檗堿、表小檗堿、藥根堿和黃連堿對UGTs活性呈抑制作用，黃連堿和巴馬汀對UGT1A1有顯著的誘導(dǎo)作用，而藥根堿抑制其活性。在小鼠的體外實驗中，各生物堿對UGTs呈顯著抑制作用，但對UGT1A1均表現(xiàn)為顯著的激活作用。而Zhou等[30]研究顯示，藥根堿在人肝微粒體主要由CYP1A2及多種UGT1A亞型代謝。黃連生物堿對UGT酶作用的種屬和體內(nèi)外的差異，增加了黃連與其他藥物相互作用的復(fù)雜性與可能性，也提示我們在利用體外數(shù)據(jù)預(yù)測體內(nèi)藥物潛在相互作用時，應(yīng)考慮種屬差異性。吳茱萸提取物及其活性成分對UGTs有誘導(dǎo)作用，大鼠連續(xù)7天灌胃吳茱萸次堿，肝臟中UGT1A1和UGT1A6的mRNA表達(dá)量均明顯增加[31]，吳茱萸提取物預(yù)處理可增加大鼠肝臟中UGT1A1 mRNA的表達(dá)量，降低小檗堿在大鼠體內(nèi)的全身暴露量，加快小檗堿代謝[32]。

皂苷類化合物在中藥中廣泛分布，具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、提高機(jī)體免疫力等作用。人參作為臨床常用中藥，其皂苷類化合物的腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物被廣泛認(rèn)為是人參與藥物產(chǎn)生相互作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，體外采用4-MU為非特異性底物發(fā)現(xiàn)，20（S）-原人參三醇非競爭性抑制UGT1A1，Ki為8.8 μmol·L-1，競爭性抑制UGT2B7，Ki為2.2 μmol·L-1[33]。20（S）-原人參二醇Rg3，非競爭性抑制UGT1A8，競爭性抑制UGT1A7、UGT2B7和UGT2B15，Ki值分別為7.9、22.6、1.9、和2.0 μmol·L-1[34]。由于人參經(jīng)高溫炮制后，20（R）-Rg3含量明顯增多，Kim等[35]的研究顯示，20（R）-Rg3對UGT1A8的強(qiáng)抑制作用，是人參合并用藥時發(fā)生藥物相互作用的關(guān)鍵，原因與UGT1A8在腸道中高表達(dá)有關(guān)。

2.2 UGT酶介導(dǎo)的中藥復(fù)方成分相互作用

復(fù)方配伍是中醫(yī)用藥的常見形式，單一的活性成分或單味藥對代謝酶的影響與復(fù)方用藥時可能大不相同，明確中藥復(fù)方成分發(fā)揮藥效過程中與代謝酶的關(guān)系，對臨床合理用藥更加實用。

目前，基于代謝相互作用機(jī)制的中藥復(fù)方配伍規(guī)律研究日益增多，但大多集中在基于Ⅰ相代謝酶的作用，如雷公藤復(fù)方由雷公藤與三七、青風(fēng)藤、地黃及僵蠶配伍而成，基因芯片結(jié)果顯示，配伍后CYP3A4，CYP2E1，CYP8B1，CYP2B表達(dá)增多，從而可能調(diào)節(jié)了代謝過程，減輕雷公藤肝臟毒性作用[36]。配伍禁忌烏頭反半夏、貝母、白芍，配伍會造成毒副作用，機(jī)制也均與半夏、貝母、白芍可抑制烏頭代謝的關(guān)鍵酶CYP3A和CYP1A1/2有關(guān)[37-39]。基于Ⅱ相代謝酶的研究較少，吳茱萸常與黃連配伍使用可治療肝火所致的胃腸之癥，吳茱萸中的生物堿類成分可通過誘導(dǎo)小檗堿代謝關(guān)鍵酶UGT1A1，加快小檗堿發(fā)揮藥效[31,32]，這可能是傳統(tǒng)中藥左金丸[40]瀉火作用良好的主要原因。Zhou等[41]采用大鼠灌胃給藥不同的組方配伍，發(fā)現(xiàn)血漿中連翹酯苷A的AUC、Cmax等大小順序為連翹提取液＜連翹+金銀花提取液、連翹+黃芩提取液＜雙黃連，雙黃連口服液中綠原酸、黃芩苷及黃芩素通過作用于CYP3A4、UGT1A1、UGT1A3和UGT1A6對連翹酯苷A代謝起抑制作用，從而使雙黃連口服液中藥理活性顯著成分連翹酯苷A生物利用度最大，從生物學(xué)角度闡明了雙黃連口服液組方的合理性。其他各中藥單體成分對UGT酶的作用是否構(gòu)成了中藥十八反配伍禁忌的分子機(jī)制值得進(jìn)一步探索。

2.3 UGT酶介導(dǎo)的中藥-西藥相互作用

近年來，隨著中藥藥理活性研究的不斷深入，中西藥聯(lián)合用藥在全世界的使用越來越廣泛，同時帶來的藥物相互作用也逐漸增多。中藥五脂片已被批準(zhǔn)為臨床治療慢性肝炎和肝功能障礙，其主要成分去氧五味子素與五味子酯甲的體外研究結(jié)果顯示兩者均能抑制UGT1A3[42]，UGT1A3介導(dǎo)代謝的藥物如孟魯司特、丙咪嗪、氯氮平和萘普生等，當(dāng)與含有去氧五味子素與五味子酯甲的中藥與由合用時，由于UGT1A3被抑制，可能會引起藥物相互作用。齊夫多定（AZT）是第一個由FDA批準(zhǔn)生產(chǎn)的用于HIV感染的藥物，研究發(fā)現(xiàn)，20S-原人參三醇[43]及穿心蓮內(nèi)酯衍生物[44]對UGT2B7均具有特異性抑制作用，從而抑制UGT2B7催化AZT葡萄糖醛酸化，提示使用齊夫多定治療HIV感染過程中，不宜同時服用穿心蓮及人參。在癌癥患者的治療中，一些中藥及其復(fù)方能夠起到增效減毒的作用，而在這個過程中UGT酶也起著重要作用，臨床試驗表明，生姜瀉心湯能顯著降低UGT1A1*28和UGT1A1*6突變型中晚期惡性腫瘤患者因依立替康化療所致的遲發(fā)性腹瀉及重度中性粒細(xì)胞減少等不良反應(yīng)[45]。闡明UGT酶不同亞型的組織分布以及藥物的主要代謝途徑，對評估藥物相互作用的風(fēng)險至關(guān)重要，體外實驗表明，厚樸酚能顯著抑制UGT1A9的活性，從而抑制麻醉藥物異丙酚在肝、腎微粒體中的代謝，Ki值分別為0.1和0.2 μmol·L-1，但其在人整體水平上難以抑制異丙酚葡萄糖醛酸結(jié)合代謝[46]，可能與異丙酚主要通過小腸代謝，而小腸中UGT1A9表達(dá)較低有關(guān)。

3 結(jié)語與展望

隨著中藥的廣泛使用及對Ⅱ相藥物代謝酶UGT的表達(dá)、功能、調(diào)控的進(jìn)一步認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)部分臨床常見中藥可通過UGT酶進(jìn)行代謝或?qū)ζ浠钚杂幸种苹蛘T導(dǎo)作用，這種作用易被忽視，但往往是引發(fā)中藥與其他藥物代謝性相互作用的關(guān)鍵因素。此外，中藥成分經(jīng)胃腸道內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對UGT酶的抑制也增加了中藥與其他藥物合用時發(fā)生藥物相互作用的可能性與復(fù)雜性。明確各中藥成分和其腸道代謝產(chǎn)物與UGT酶各個亞型間相互作用的機(jī)制可為中藥復(fù)方配伍及中西藥聯(lián)合用藥的合理性提供參考，在臨床給藥過程中可將抑制UGT酶的中藥成分或復(fù)方，與經(jīng)該酶代謝但生物利用度低的藥物合用，通過延長藥物的作用時間，提高該藥物的生物利用度及療效。目前對中藥-藥物相互作用機(jī)制的研究多是體外實驗，尚缺乏臨床研究報道，必須不斷收集和總結(jié)有關(guān)中藥-藥物相互作用的動物和臨床實驗數(shù)據(jù)，合理應(yīng)用體外數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)學(xué)模型預(yù)測藥物在人體內(nèi)的潛在相互作用，為臨床安全、合理和有效使用中藥做鋪墊。