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马兜铃酸(aristolochic acid,AA)是马兜铃酸肾病和巴尔干地方性肾病的主要致病因素。一般认为AA除可引起肾损伤外,还可与DNA形成加合物,诱发突变和致癌。体外研究表明细胞色素P450(CYP)可以代谢活化AA与DNA形成加合物,而CYP在体内是否参与AA-DNA加合物形成和致突变过程迄今未见报道。首先本研究应用肝脏细胞色素P450特异敲除小鼠(Hepatic CYP Reductase Null mouse,HRN)在肝脏CYP诱导、正常和缺失三种情况下比较了AAI的血浆药动学、组织分布以及肾脏AAI-DNA加合物形成。结果显示,与肝脏CYP功能正常的野生型小鼠(WT)比较,经肝脏CYP1A诱导剂β-萘黄酮(β-naphthoflavone,BNF)预处理后的WT小鼠AAI消除加快,组织内AAI原形和还原产物浓度减少,肾脏AAI-DNA加合物含量明显减少(p=0.0002);HRN小鼠AAI消除减慢,组织内AAI原形和还原产物浓度增加,肾脏AAI-DNA加合物含量显著增加(p=0.0004)。研究中只在HRN小鼠肝脏内检测到AAI-DNA加合物。为进一步探索研究肝脏CYP在体内对AAI肾脏致突变中的作用,本研究将HRN小鼠与gpt delta转基因小鼠杂交,建成肝脏细胞色素P450缺陷型gpt delta转基因小鼠(HRN/gpt)。利用新建小鼠模型研究发现灌胃给予AAI15mg/kg,每w1次,连续4w后,与野生型小鼠(WT/gpt)相比HRN/gpt小鼠肾脏gpt基因点突变频率明显增加(p=0.003)。基因序列比对发现WT/gpt和HRN/gpt小鼠的点突变类型主要是AT→TA。综上,本研究应用小鼠模型首次证明体内肝脏CYP降低AAI引起的肾脏DNA加合物形成和基因突变频率。本研究结果为深入开展马兜铃酸毒性机制研究和中药安全性评价提供新思路。