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伊立替康(Irinotecan,CPT-11)是治疗转移性结直肠癌的一线化疗药物,其诱发的肠道毒性约束了伊立替康在临床上的使用,严重情况下甚至会危害患者的生命安全。伊立替康的毒性机制主要分为两个方面:一是SN-38G在肠道细菌β-葡萄糖醛酸酶的影响下,代谢成SN-38,引起SN-38在肠道蓄积从而导致肠道毒性。二是伊立替康在肠道蓄积也会损害正常肠黏膜的功能而引发肠道炎症。因此,迫切需要寻找减毒增效的药物来对抗化疗性腹泻及其炎症反应。小檗碱是从黄连中提取的一种异喹啉类生物碱,常用于治疗细菌性腹泻。黄芩苷是从黄芩中提取的一种黄酮类化合物,具有抑菌和抗炎等诸多作用。已有研究表明,小檗碱和黄芩苷可以形成天然的自组装体,对IBS-D小鼠具有治疗作用并且具有良好的生物相容性和安全性。此外,小檗碱已被证实可以缓解伊立替康对肠道免疫系统损伤,且黄芩苷和小檗碱是从经典抗腹泻药对黄芩-黄连中推导出来的,该配伍已在临床上用于治疗肠道疾病有着数千年历史。因此,本研究以黄芩苷与小檗碱为研究药物,以CPT-11诱导的化疗性肠炎小鼠为研究对象,考察黄芩苷-小檗碱体内组织分布,深入探讨黄芩苷-小檗碱起保护作用和机制研究,为伊立替康新型减毒增效药物的设计开发奠定基础。研究内容主要分为以下4部分:1.黄芩苷-小檗碱凝胶和联用在小鼠体内组织分布的比较目的:考察黄芩苷-小檗碱凝胶的稳定性,建立生物样品中黄芩苷(BA)、黄芩素(BE)和小檗碱(BBR)三者的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的分析方法及黄芩苷-小檗碱凝胶和联用组织分布的比较。方法:采用紫外、红外光谱、荧光光谱场和发射扫描电子显微镜(SEM)对黄芩苷-小檗碱凝胶进行表征。采用UPLC-MS/MS进行组织分布研究。结果:表征结果显示,在pH=1.2呈分散颗粒状原因可能是由于在酸性环境的中,凝胶容易遭到破坏,凝胶破坏后就是小檗碱和黄芩苷二者混合物。在pH=6.8、7.4、8.0呈片状与黄芩苷-小檗碱凝胶SEM图像结果相似。方法学研究结果表明,发现在空白胃、十二指肠、空肠、回肠和结肠组织中没有明显的干扰和基质效应,回收率和稳定性满足测定生物样品要求,且线性关系良好(r2>0.99)。凝胶组和联用组都具有一定的药动学作用,但是相比于凝胶组,黄芩苷-小檗碱联用组在不同组织的分布的浓度较高。结论:凝胶组在胃肠道环境中都发现黄芩苷易水解成黄芩素。说明凝胶在体内的稳定性极易受体内pH环境、各种酶及微生物的影响。所以在进行工艺研究和剂型设计时应充分考虑人体胃、肠道环境对黄芩苷-小檗碱凝胶稳定性的影响,才能更加科学合理地对其进行产品开发。由于凝胶黄芩苷-小檗碱稳定性差,在胃肠道中的分布和二者联用(简单混合),无明显的差别。2.黄芩苷-小檗碱联用对CPT-11肠炎小鼠的保护作用目的:黄芩苷-小檗碱联用对CPT-11肠炎小鼠的保护作用。方法:检测小鼠体重、小肠长度、结肠长度、空肠及结肠的病理切片、组织损伤评分。采用Western blotting,PCR检测技术检测肠道炎症因子和结肠紧密连接蛋白。结果:黄芩苷-小檗碱联用给药后可改善CPT-11诱导的体重减失,DAI指数升高,结肠及小肠长度缩短且优于单独使用黄芩苷/小檗碱组。从细胞因子的角度来看,CPT-11对空肠炎症因子表达上调无明显差异,对结肠炎症因子上调有明显差异,提示我们CPT-11导致的化疗性肠炎主要在结肠。而黄芩苷-小檗碱联用给药后可以抑制结肠中炎症因子的表达,减少结肠组织iNOS、Cox-2和增加紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达来减轻CPT-11所导致的化疗性肠炎症状。结论:黄芩苷-小檗碱联用对CPT-11肠炎小鼠具有一定的保护作用,为后文的机制研究奠定基础。3.黄芩苷-小檗碱联用对伊立替康诱导的化疗性肠炎代谢过程的影响目的:建立测定空白肝、空肠和结肠组织的SN-38、SN-38G、CPT-11和CPT的超高效液相色谱-串联质谱分析方法。黄芩苷、小檗碱和黄芩素对β-萄糖醛酸苷酶的抑制作用研究。方法:采用UPLC-MS/MS进行组织分布研究。结果:在空白生物样品中没有明显的干扰和基质效应,回收率和稳定性满足测定生物样品的要求,且线性关系良好(r2>0.99)。其次,由组织分布图中可看出,结肠中CPT-11含量平均值是空肠的4倍,是肝脏中的5倍。相比于肝脏,SN-38在结肠中的含量最高,空肠其次。其中结肠中SN-38含量是空肠的9倍,是肝脏中的9.6倍且平均值都大于1447 ng/g组织。SN-38G在肝脏、结肠和空肠的含量均低,只有腹腔注射伊立替康后模型组的结肠中CPT-11、SN-38浓度相对较高,其中的SN-38含量是CPT-11的2.3倍。与药效学研究一致,结肠损伤更加显著可能主要是由于CPT-11和SN-38在其蓄积导致。黄芩苷-小檗碱给药后,CPT-11和SN-38含量较模型组均有显著降低,尤其是黄芩苷-小檗碱联用低高剂量组。黄芩苷和小檗碱联用可以抑制伊立替康致肠炎小鼠粪便菌液中β-葡萄糖醛酸苷酶的活性。相比于小檗碱,黄芩苷和黄芩苷代谢产物黄芩素对β-葡萄醛酸苷酶的活性具有较强的抑制作用。结论:黄芩苷-小檗碱联用减少了结肠、空肠和肝脏中SN-38和CPT-11浓度。从β-萄糖醛酸苷酶的角度探明了黄芩苷和小檗碱联用对伊立替康致肠炎的保护作用的药动学机制。4.黄芩苷-小檗碱联用对伊立替康诱导的化疗性肠炎体内外作用机制初探目的:研究黄芩苷-小檗碱联用对CPT-11肠炎小鼠的保护机制的影响。方法:采用Western blotting,PCR检测技术检测结肠NLRP3信号通路及其对RAW 264.7炎症因子和炎症小体NLRP3蛋白的影响。结果:CPT-11导致小鼠体内的NLRP3、Cleaved caspasel/Procaspase-1和Cleaved IL-1b/ProIL-1β的蛋白水平上调,从而导致了炎性肠病的发生。而黄芩苷-小檗碱联用给药后可使NLRP3信号通路相关蛋白水平下调。其次,体外研究结果也发现,CPT-11+LPS处理使得RAW264.7巨噬细胞中促炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA表达水平上调,这可能导致了炎性肠病的发生。黄芩苷和黄芩素能显著的以浓度依赖性方式抑制促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达,而小檗碱只能以浓度依赖性方式显著的抑制促炎细胞因子TNF-α的表达。从蛋白表达角度来看,小檗碱、黄芩苷和黄芩素可改善伊立替康导致的炎性小体NLRP3的蛋白的表达。结论:黄芩苷-小檗碱联用可以通过抑制NLRP3信号通路相关蛋白水平下调来产生对CPT-11肠炎小鼠的保护作用。综合药效学及机制研究的实验结果,相比于黄芩苷和小檗碱单体组,黄芩苷-小檗碱联用对伊立替康致肠炎小鼠的起到更佳的保护作用。黄芩苷-小檗碱联用不但可通过抑制β-葡萄糖醛酸苷酶的活性,减少SN-38和CPT-11在肠道中的积累,起直接的保护作用;还可抑制NLRP3的激活起间接的其保护作用。为黄芩苷-小檗碱联用对伊立替康诱导的化疗性肠道炎症的保护作用奠定了基础,为中药相容性理论的解释提供新的思路,为开发伊立替康减毒增效联用药的研究提供了新的方法。