遗传药理学研究发现，药物代谢酶和转运体活性的改变是导致临床上药物相互作用的主要机制，药物代谢酶和转运体的遗传多态性是药物相互作用个体差异的重要决定因素。近年来，由于中药的使用越来越广泛，中西药发生相互作用的机率也越来越大，对遗传药理学的深入研究将有助于我们根据患者的遗传特性来指导临床上的中西药合用，调整药物的使用方法，以达到减少药物不良反应及确保药物治疗作用的目的。 细胞色素P450(CYP450)酶系由基因超家族编码的酶蛋白所组成，参与许多内源性和外源性物质的生物转化。其中CYP3A4，CYP2C19和CYP2C9参与了临床上60％以上药物的代谢。药物对细胞色素P450酶活性的影响，是导致药物相互作用的主要原因之一。CYP450酶不但代谢药物和外源性物质，还对胆红素和胆汁酸的代谢有重要作用。CYP450酶的诱导剂苯巴比妥是临床上常用的退黄药物。CYP3A4可增加胆汁排泄，肝炎后肝硬化患者CYP3A4 mRNA表达、蛋白量及活性较正常肝显著降低。在对慢性肝脏疾病患者的肝微粒体的研究中发现，CYP2C19的酶活性较正常显著降低。 多药耐药基因MDR1产物P-糖蛋白是一种能量依赖型药物外排泵，广泛分布于体内正常组织，如肝、肾、小肠和脑等，因此对于药物吸收，组织分布及消除均起着重要的作用，其抑制剂对抗肿瘤药物多药耐药的逆转具有重要意义。 有机阴离子转运多肽OATP1B1(又称OATP-C，OATP2，LST1，编码基因SLCO181)是一种主要分布于肝细胞基底膜上的一种转运蛋白，与体内诸多内源性或外源性物质如胆红素，胆汁酸和多种他汀类药物的肝脏摄取作用关系密切。近年来发现OATP1B1基因A388G和T521C的联合突变(OATP1B1*15)导致细胞对OATP1B1底物的摄取能力大大降低。Nishizato和Hsiang等分别证实了OATP1B1*15突变导致人体内他汀类降脂药普伐他汀的血药浓度增高和血浆中间接胆红素水平升高。 核受体中的孕烷X受体(pregnane X receptor，PXR)和组成性雄烷受体(constitutive androstane receptor，CAR)由于参与了上述多种CYP450药物代谢酶和转运体转录的调节而成为近年来药理研究关注的焦点。研究还发现，PXR和CAR的激动剂能够介导胆汁酸和胆红素的代谢和消除，在PXR或CAR基因敲除小鼠中可见胆汁淤积造成的肝脏损害。由于PXR和CAR的配体在介导生理功能和药理效应以及药物相互作用中的重要作用，目前利用表达PXR或CAR的CYP450酶以及MDR1双荧光报告基因平台，发现能够通过激动PXR或CAR来对其靶基因产生诱导的天然配体成为新药研发和临床药理研究的重要手段。 黄芩苷(baicalin)分子式为C21H18O11,为一连有葡萄糖醛酸结构的黄酮衍生物，水解后产生黄芩素和葡萄糖醛酸，是黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)的主要有效成分之一。目前临床上，黄芩苷和以黄芩苷为主要质量控制指标成分的中药制剂菌桅黄广泛应用于黄疸性疾病的预防和治疗，与多种药物合用。临床上出现黄疸主要是肝细胞对胆红素摄取、转化与排泄障碍的结果，是肝细胞损害的一项重要指标。一些CYP450酶和转运体的活性低下可能是黄疸疾病发生和发展中的重要原因。已有研究报道黄芩苷对小鼠肝细胞色素P450有选择性诱导作用，但对人体内细胞色素P450酶活性以及药物转运体的影响未见报道。 基于以上研究背景，本课题旨在查明黄芩苷对几种重要的CYP450酶和药物转运体在体外和人体内产生的影响及其临床意义。通过建立体外的细胞平台，在双荧光报告基因和mRNA水平层面探讨黄芩苷对上述CYP450酶和药物转运体转录水平的影响；并进一步通过严格设计的临床实验，分别以奥美拉唑、甲苯磺丁脲、他林洛尔和罗素他汀为探药，基于药物代谢酶和转运体的遗传多态性对其功能的影响，在整体药代动力学水平和药物相互作用层面探讨黄芩苷制剂对相应CYP450酶和药物转运体活性的影响，为临床上药物相互作用及个体反应差异提供分子水平的解释，并为临床实施中西药合理运用和基因导向性个体化用药提供指导。并为初步探索中国传统中药黄芩苷利胆退黄的机理，从而开发和研制治疗黄疸的新药及提高和改善临床上现有治疗黄疸药物的疗效提供理论依据。 本课题的主要研究结果如下： 1.分别成功构建PXR和CAR表达的CYP3A4，CYP2C19和MDRl双荧光报告基因平台； 2.在共转染PXR表达质粒和相应启动子的双荧光报告基因检测中，黄芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)显著增加CYP3A4，CYP2C19和MDR1的启动子活性；在共转染CAR表达质粒和相应启动子的双荧光报告基因检测中，黄芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)对CYP3A4,CYP2C19和MDR1的启动子活性没有显著影响； 3.加入黄芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)24小时能显著增加CYP2C19和CYP2C9 mRNA的表达；加入黄芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)36小时能显著增加CYP3A4 mRNA的表达；加入黄芩苷(0.01μM,0.1μM和1μM)36小时能显著降低MDR1 mRNA的表达；加入黄芩苷(0.01μM，0.1μM和1μM)48小时能显著降低CYP3A4和CYP2C9 mRNA的表达： 4.用质子泵抑制剂奥美拉唑作为探药，在不同CYP2C19基因型个体中研究了茵栀黄对人体CYP3A4和CYP2C19酶活性的影响，表明茵栀黄能够诱导CYP3A4介导的奥美拉唑的磺化和CYP2C19介导的奥美拉唑的羟化，导致奥美拉唑的血药浓度显著降低； 5.用甲苯磺丁脲作为探药，研究了黄芩苷对人体CYP2C9酶活性的影响，发现甲苯磺丁脲的药代动力学在应用黄芩苷后没有显著改变，提示黄芩苷对人体CYP2C9酶活性没有显著影响； 6.用他林洛尔作为探药，研究了黄芩苷对人体P-糖蛋白转运体活性的影响，发现黄芩苷显著增加了他林洛尔的血药浓度和口服利用度，提示黄芩苷在人体内显著抑制了P-糖蛋白转运体活性； 7.用罗素他汀作为探药，研究了不同OATP1B1*15单倍型个体中黄芩苷对OATP1B1转运体活性的影响，发现罗素他汀的血药浓度在应用黄芩苷后显著降低，并且罗素他汀AUC(0-72),AUC(0-∞)和Cmax的变化程度在OATP1b1B1*15不同单倍型间有显著差异，表明黄芩苷对人体OATP1B1转运体活性有显著的诱导作用；同时观察了黄芩苷对健康受试者血浆间接胆红素的影响，发现应用黄芩苷后间接胆红素显著降低，提示ONTP1B1在黄芩苷利胆退黄的机制中可能起着一定作用。 总之，本项目从分子、细胞到临床整体水平为黄芩苷制剂的临床药物相互作用和反应个体差异提供了遗传分子水平的解释，为临床合理使用黄芩苷和质子泵抑制剂奥美拉唑，降血糖药物甲苯磺丁脲，β-受体阻滞药物他林洛尔和部分他汀类降脂药以及其它相关药物提供了实验依据和理论指导，对中国传统中药黄芩苷利胆退黄的机理进行了初步探索。