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抗结核药物致肝脏损伤机制的研究

来源:九壹网
河北医科大学硕士学位论文

抗结核药物致肝脏损伤机制的研究

姓名:查月芳申请学位级别:硕士专业:内科学(呼吸系病学)

指导教师:张广宇

20040301

中文摘要抗结核药物致肝脏损伤机制的研究摘要目的:为研究常用抗结核药物致肝脏损害的机理,了解不同抗结核药物组合对肝脏损伤程度,分析抗结核药物对肝脏损害的发生、发展过程,以及药物问相互作用的规律,为临床减缓和/或阻止不良反应及进一步指导合理用药提供依据。材料与方法:1.实验动物选择:健康成年SD大鼠(清洁级)64只,体重在2509~3009,雌雄各半,随机分为9组。2.实验动物处置:9组动物随机分为A:生理盐水对照组;B:常规剂量异烟肼(INH)或(H)组:吡嗪酰胺(PzA)或(z)组;c:高剂量异烟肼E:常规剂量组;D:常规剂量利福平(Ⅺ1P)或(R)组;F:常规剂量异烟肼+利福平组;G:高剂量异烟肼+利福平组;H:常规剂量利福平删比嗪酰胺组;I:常规剂量异烟肼+利福平+ntt:嗪酰胺组(大鼠用药的常规剂量:指每公斤体重人的常用剂量乘以5.5倍)。3.标本制备:根据各组的不同要求,进行大鼠一次性灌胃,十天后断头取血,制备血清;分离肝脏,取部分肝左叶用10%的溶液固定10天,常规切片,HE染色,石蜡包埋,制作病理切片;剩余肝脏液氮保存,随后制备成肝组织匀浆待用。4.检测项目:为研究异烟肼、利福平、吡嗪酰胺可能导致大鼠肝损害机理,应用生物化学检测试剂盒,测定血清谷丙转氨酶(川Ⅱ),肝组织匀浆脂质过氧化的终产丙二醛(MDA)及谷胱甘肽(GsH)含量,超氧化物歧化酶(SOD)中文摘要活性指标变化;应用药理学实验方法中的Ca离子沉淀法测定肝组织匀浆微粒体细胞色素P450含量不同;在光学显微镜下观察肝脏细胞的病理组织学变化;对各组数据、指标进行比较,行统计学分析。结果:1.血清—~L1、与对照组比较,R组增高有统计学差异(P(0.05),Z组及两种合用药组增高有统计学差异(P(0.01);与HR组、RZ组、z组比较,HRZ组增高有统计学差异(P(0.05),。2.肝组织匀浆微粒体细胞色素P450含量与对照组比较,单H组、z组有增高(P<0.05);在HRZ组,HR组,R组,RZ组增高有统计学差异(P<0.01)即含利福平各组细胞色素P450含量有增高;与单H组、z组比较,在HRZ组,HR组,R组,RZ组增高有统计学差异(P(0.05)。3.肝组织匀浆MDA与对照组比较,R组有增高有统计学差异(P<0.05);HR组、RZ组、z组增高有统计学差异(P<O.01);与HRZ组,HR组,R组,RZ组比较,HRZ组增高有统计学差异(P<0.05);HR组,z组,RZ组组问无明显有统计学差异(P>0.05)。4.肝组织匀浆SOD与对照组比较,R组降低有统计学差异(P<0.05);Z组,HR组,RZ组降低有统计学差异(P(0.01);与HR组,R组,RZ组比较,HRZ组降低有统计学差异(P(0.05):Z组,HR组,RZ组组间无明显差异(P>O.05)。5.肝组织匀浆GSH,与对照组比较:HR组、RZ组、z组降低有统计学差异(P(0.05);与HR组,R组,RZ组比较,HRZ组明显降低有统计学差异(P(0.05);R组与对照组比较无明显差异(P>0.05)。6.肝组织病理学观察:与对照组比较,R组病理改变有统计学差异(P<0.05);HR组、RZ组、z组病理改变加重有统计学中文摘要差异(P<0.01);与HR组、RZ组、z组比较,HRZ组病理改变加重有统计学差异(P<O.05);HR组,z组,RZ组组问无明显差异(P>0.05)。同时在研究中发现5种检测指标在常规剂量异烟肼与高剂量异烟肼之间,常规剂量异烟肼+利福平组与高剂量异烟肼+利福平组问均无明显统计学差异(P>0.05);单H组无论常规剂量还是高剂量组与对照组比较均无明显统计学差异(P>0.05);HRZ组较单药组、双药组MDA、GSH、SOD三值的差别均有统计学差异(P<0.05);脂质过氧化反应与MDA含量呈明显正相关,与GSH含量呈明显负相关。肝组织病理学观察发现:随着抗结核药物联用数量的增多,肝组织病理改变明显加重。结论:异烟肼利福平吡嗪酰胺均可引起大鼠的脂质过氧化指标的改变,同时伴随病理细胞学的改变;多种药物联用比单用改变明显;药物逐个增加,种类的增多,肝脏代谢负担明显加重,肝脏毒性亦随之增加;吡嗪酰胺组比其它单用药组肝脏毒性大。含利福平各实验动物组的细胞色素P450含量有明显增加,所以利福平有明显肝酶诱导活性。推测抗结核药物间相互作用与肝脏毒性增加有关,细胞色素P450含量与肝脏毒性并不一定呈正相关。异烟肼的剂量与肝毒性无明显正相关(大剂量异烟肼易致维生素B6缺乏,引起神经症状)。总之,从统计学分析结果显示:肝脏组织病理损伤程度与脂质过氧化反应程度、抗结核药物数量的增多有明显关系。关键词:异烟肼;利福平;吡嗪酰胺;肝损伤;脂质过氧化;细胞色素P450;肝药酶;药物相互作用英文摘要StudyofthemechanismonhepatoxicityinducebyantitubercularmedicinesABSTRACTobjective:Tostudythemechanismofhepaticinjuryinducedbynormalanti-tuberculousdrugs;Toexploitthedegreecausedbyhepatotoxicityindifferentcombinedgroups;Tohappeninganddevelopingprocessonanalyzebytheliverinjuryanti-tubercularmedicines;Tostudytherelationshipoftheinteractioninanti—tuberculardrugs;Togiveinformationoraboutusingreasonablymedicinesforpreventingoflesseningthisside—effectanti-tubercularmedicinestoMethods:(1)Sampleshepatictissues.wereobtainedfrom64healthyadultrats,weighingabout2509-3009.Theyweredividedinto9groups:A:thecontrolrandomlygroup;B:generaldose1NHgroup;c:highdoseINHgroup;D:RFPgroup;E:PZAgroup;F:generaldoseINH+RFPgroup;G:highanddoseINH+RfPgroup;H:RFP+PZA;I:generaldosetheindexofALTinserumP450INH+RFP+PZA.(2)TomeasurethecontentsofMDA.GSHandandtheactivityofSODinhepatictissuesbymeansofonbiochemistry;toobserveeffectsofINN,RFPandPZAhepatictissuesfromsimpleoneanddifferentcombinedgroups.on(3)Toobservethepathologicchangesgroupunderelectricmicroscope.4hepaticcellsinevery英文摘要Results:(1)TherewasnosignificantdifferencebetweenongenerNdoseINHgroupandhighdose1NHgrouptheindexofALTinserumandthecontentsofMDAandGSHactivityintheliverhomogenateofgroupwerenoandSODrats(P>0.05).(2)BandCsignificantdifferencecomparedwiththecontrolcontentsgroupintheindexof越』inserum,MDA,GSHandSODactivityinliverhomogenateofrats(P>O.05).(3)Comparedwiththecontrolgroup,WecanknowthatDgroupwasdifferent(P<0.05),E,F,QdifferentHgroupweredifferent(P<O.01);Igroupwassignificantly(P<0.05)inindexofALTincreasedinserumcomparedwithE,F,GHgroup;ComparedⅥ哇t}1thecontrolgroup,Dgroupwasnodifferent(P>O.05)intheindexofindexofGSHcontents,Dgroupwascontentdifferent(P<0.05)intheofMDAandactivityofSOD;Comparedwiththecontrolgroup,E,F,GHgroupweredifferent(P<O.01);comparedwithE,F,GHgroupIgroupwasdifferent(P(0.05)intheindexofcontentsofIVIDAincreasedandGSHofSODdecreasedinliverhomogenateofandactivityofB,rats,(4)ContentsP450inD,E,F,GH,IincreasedCgroupssignificantly(P<0.01)andcontrolincreased(P<0.05)comparedwiththewiththecontrolgroup.(5)Comparedgroup,thereweresignificantpathologicchangesofhepatictissuecellsinDtherewereprominentchangesingroup(P<O.05),E,F,GHgroups(P<0.01);thereweresignificantchangesinIgroup(P<O.05)comparedwithE,F,GHgroups.英文摘要ConclusionWecanconclude:(1)therewaspositivecorrelationbetweenlipidperoxidationandhepaticcontentsofinjuryintheindexofMDA;therewasnegativecorrelationbetweenlipidperoxidationandhepaticinjuryintheindexofcontentsofGSHandactivityofSODintheliverhomogenateofrats;lipidperoxidationplayaimportantroleinhepaticinjury.(2)thehepatotoxicityreflectedgraduallyworseninindexofALTanddegreeorindexoflipidperoxidationwhentheantimberculousdrugspluscontentsrespectively.(3)InthesegroupscontainedRFP,ofP450enhancedsignificantly,indicatedthatRFPCaninduceP450drug—metabolizingenzymeoflivertissues.(4)therewasnoadose—responseeffectindifferentINHdosegroups.(5)theevidencethatthepathologicinjurehappenedonthehepatictissuecellsupportedpossiblepositiverelationshipthedegreeoflipidperoxidation.toKeywords:liverisoniazid;peroxidation;rifampicin;pyrazinamide;cytochromeP450;druginjury;lipidinteraction;liverdrugenzyme6研究论文抗结核药物致肝脏损伤机制的研究刖置在世界卫生组织推荐的标准抗结核化疗方案中,异烟肼、利福平、吡嗪酰胺是不可替代一线抗结核药,对细胞内外、繁殖期和静止期状态细菌均有较强杀灭作用,其中吡嗪酰胺在细胞外酸性环境中对结核菌有较强杀灭作用。随着抗结核病化疗疗程的推移,由抗结核药物所造成的不良反应也相应增加,其中以肝脏毒性反应最为显著。由于抗结核药物造成肝脏毒副作用的机制尚未明了,所以临床不能采取有针对性的保护肝脏的治疗,甚至出现不规范以至滥用保肝疗法情况,不仅未能缓解肝脏损伤,反而加重了肝脏负担,造成更加严重的后果。目前对抗结核药物肝脏损伤的研究,国内外报道不多;Mitchell等[1,21提出异烟肼的代谢产物乙酰肼一部分在P450酶催化下形成活性中间体(乙酰偶氮或乙酰正离子和乙酰游离基)可与肝细胞内的大分子共价结合,或与GSH共价结合破坏肝细胞;另一部分继续水解成肼,肼可以直接与肝细胞发生过氧化反应,引起肝损伤。推测此为异烟肼肝脏损害机理,同时指出快乙酰化者的肝脏毒性要大于慢乙酰化者;这与一直以来认为慢乙酰化者由于药物在体内代谢比快乙酰化者慢,毒性产物在体内滞留时间长,故较慢乙酰化者易导致肝毒性的观点相悖。Noda和Jenner等[3,41又研究发现利福平可诱导异烟肼代谢过程中乙酰肼的释放,考虑此为异烟肼、利福平合用为抗结核治疗过程中导致肝脏损害可能的原因:ZhuDL.Meng[5l等注意到利福平代谢过程中产研究论文生乙酰基,为异烟肼的代谢提供更多的乙酰基,使二者和用时体内代谢物乙酰肼数量明显增加,加重肝脏损害;利福平对肝微粒体细胞色素P450诱导活性使乙酰异烟肼数量增加,肝脏毒性亦随之增加。薛洪源等【6】曾进行小鼠抗结核药异烟肼、利福平肝脏毒性机理研究,提出异烟肼、利福平合用较单用增加了肝脏毒性,也提出这种肝脏毒性与脂质过氧化的关系[61。但到目前为止,对抗结核治疗仍为一线常用药物的异烟肼、利福平、吡嗪酰胺的肝脏毒性的研究,及其药物间相互作用规律,不同药物组合之间毒性的差异,仍未见有系统研究的报道。我们成功地建立了大鼠抗结核药物肝脏损害的模型,观测了单药组与组合用药组、不同剂量组大鼠血清谷丙转氨酶(趟J)、肝组织匀浆中谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量,脂质过氧化的终产物丙二醛(malondia.1dehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性变化,以及肝微粒体细胞色素P450酶活性改变,得出了有一定研究和实践意义的结论。本研究旨在探讨常用抗结核药物单用药组及不同组合用药组与大鼠肝损害所致脂质过氧化的终产物MDA含量,SOD活性及抗氧化物GSH含量改变之间的关系,和肝组织病理改变之间的相关性,以揭示抗结核药物所致肝脏损害机理,以便为临床合理选择药物,减轻、阻止或逆转脂质过氧化肝脏损害,提供依据。观测细胞色素P450在药物肝代谢中的重要作用,肝药酶诱导剂对肝P450酶含量的影响,更进一步理解肝药酶的诱导和抑制作用,把握药物间相互诱导和抑制机制,合理使用药物配伍,为减少药物毒副反应的发生创造条件。研究论文材料与方法1材料1.1实验动物健康成年SD大鼠,雌雄各半,体重(220-330)g(购自河北医科大学实验动物中心,动物许可证号:SCXK冀2003.1-003号),常规喂养于恒温、清洁、安静的动物房内,标准饮用水及饲料喂养。1.2药物异烟肼(石家庄制药集团欧意药业有限公司,批号030501),利福平(华北制药集团制剂有限公司,批号H13020621),吡嗪酰胺(上海信谊药业有限公司,批号H31020800);生理盐水(石家庄第四制药厂)1.3试剂血清谷丙转氨酶ALT测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);脂质过氧化的终产物丙二醛MDA试剂盒(南京建成生物工程研究所):超氧化物歧化酶SOD测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);谷胱甘肽GSH测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);1.4仪器及设备仪器及设各名称电动匀浆机电冰箱型号JJ.1型BCD.245型MDF382E型JAl003型连二亚硫酸钠(天津化学试剂厂);其他试剂均用国产分析纯。产地江苏河南超低温冰箱电子天平日本三洋德国研究论文高速冷冻离心机TGL一16G型高速冷冻离心机酶标仪RD.20型SLT型GILSON上海日本奥地利法国法国法国微量移液器(0—10u11微量移液器(0—100u1)GILSON微量移液器f.1000u1)GILSON电热恒温箱PXX.120光学显微镜2实验方法OLIMPAS连云港日本2.1动物模型建立和分组将SD大鼠随机分为9组,雌雄各半。对照组(A):i90.9%氯化钠注射液lOml/kg/d;INH组(B):i955mg/kg/d;高剂量INH组(C):82.5mg/kg/d:RFP组(D):i955mg/kg/d;PZA组(E):i9192.5mg/kg/d,ⅡⅫH+RFP组(F):igINH55mg/kg/d+RFP55mg/kg/d;高剂量仆聃+RFP组(G):ig高剂量INH82.5mgAedd+RFP55mg/kg/d;RFP+PZA组(H):igRFP55mg/kg/d+PZAl92.5mg/kg/d;INH+RFP+PZA组(I):igINH55mg/kg/d+RFP55mg/kg/d+PZAl92.5mg/kg/d;不同组合用药组均为各种单药按前述剂量混合,规律灌喂大鼠10d,每日一次空腹定点灌服,动物室具备恒温、清洁、安静的等条件,动物饲料由河北医科大学动物中心提供。动物分组详见(表7)2.2实验试剂的制各与标本采集2.2.1实验试剂的制备(除试剂盒己配备的试剂外):2.2.1.188mmol/LCaCl2液的制备:CaCl29.779称取研究论文加三蒸水至1000ml2.2.1.20.1mol/LTris液的制备:12。114911.189称取TrisKCl加三蒸水至1000ml2.2.1.30.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH7)M/15Na2HP0461.1ml38.9ml量取混和即可M/15KH2P042-2_2标本采集全部动物末次给药后12h,断头取血,抗凝处理,3000s/分离心20分钟,分离血清,剖腹取肝,0-4℃冰盐水经门脉冲洗,清洁滤纸吸干残留水分,分离肝脏,取部分肝左叶用10%的溶液固定10天,HE染色,石蜡包埋,制作病理切片;余.20℃保存备用。2.2.310%肝组织匀浆的制备从.20。C冷冻冰箱取出大鼠肝标本,用电子天平称取约2009的肝组织标本,剪成细小碎块,约2立方毫米大小,用生理盐水及匀浆介质在冰浴条件下,应用电动匀浆机,制备10%的肝组织匀浆,体积约为2ml,低温保存备用。2.3血清谷丙转氨酶(剐LT)活性测定2.3.1赖氏法测定原理:谷丙转氨酶(ALT)在374C及pH7.4条件下,作用于丙氨酸及仪.酮戊二酸组成的底物,生成丙酮酸及谷氨酸。反应30min后(固定时间)加入2,4.二硝基苯肼(DNPH)盐酸溶液,既中止反应,同时DNPH与酮酸中羰基加成,生成丙酮酸苯腙。苯腙在碱性条件下呈红棕色,研究论文于505ran比读吸光度并计算酶活力。2.3.2试剂配制和操作步骤2.3.2.1试剂配制谷丙转氨酶基质液:100ml4℃冰箱保存;2,4.二硝基苯肼液:100ml4。C室温避光保存;4mol/LNaOH:100ml,用时加蒸馏水至1000ml,配成0.4mol/LNaOH.室温保存;2umol/ml丙酮酸钠标准液50ml,室温保存;0.1mol/L磷酸盐缓冲液50m1,冰箱保存;2.3.2.2操作步骤血清o.1ml与37。C已预温5分钟的谷丙转氨酶基质液0.5ml混合制成测定管,单谷丙转氨酶基质液0.5ml为标准管,二者分别混匀后,37℃水浴30分钟,分别加入2,4.二硝基苯肼液O.5ml,混匀后37℃水浴20分钟,再分别加入0.4mol/LNaOH5ml,混匀,室温放置5分钟,505nm波长比读吸光度,用下式计算ALT酶活力。ALT酶活力=(测定管一对照管/标准管一对照管)×28卡门氏单位2.410%肝匀浆蛋白浓度测定2.4.1Lowry法(即福林.酚试剂法)‘71测定蛋白浓度原理:蛋白质中的酪氨酸等与酚试剂之磷钼酸、磷钨酸作用产生蓝色化合物,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。分两个步骤:首先在硷性溶液中,蛋白质与铜离子发生反应生成Cu-蛋白质,然后Cu一蛋白质使试剂中的磷钼酸、磷钨酸还原成蓝色化合物,测定光吸收值。2.4.2试剂配制与具体操作步骤研究论文2.4.2.1试剂配制试剂A:29酒石酸钾钠1009Na2C03溶于500mlNaOH中,用水稀释至1000ml。1.0mol/L试剂B:29酒石酸钾钠及lgCuSO。.5I-120分别溶于少量水中,混合后加水至90ml再加tmol/LNaOH10ml即成。试剂C:市售的酚试剂按l:15稀释,最后浓度为0.15~O.18mol/L(用标准NaOH滴定)。标准蛋白溶液:称量干燥的牛血清白蛋白10mg,用生理盐水配制成0.1mg/ml的标准蛋白溶液。2.4.2.2牛血清蛋白标准曲线绘制分别取0.1mg/ml的标准蛋白溶液(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)ml,分别加生理盐水(1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0)ml混合,六管中分别加试剂AO.9ml,试剂B0.1ml混合,室温放置lO分钟,再加入试剂C3ml,立即混匀,置50℃水浴保温10分钟,冷却后比色。以第一管为空白管,在酶标仪650nm处测定光密度值。以标准溶液浓度为横坐标,各管光密度值为纵坐标作图,绘制标准曲线。2.4.2.3样品蛋白的测定将稀释的待测样品lml加入O.9ml试剂A,混匀后置50℃水浴保温10分钟,冷却,加入试剂B0.1ml室温放置10分钟,加入试剂C3ml,立即混匀,置50℃水浴保温10分钟,冷却后在酶标仪650rim处测定光密度值。查标准曲线计算蛋白含量,再乘以稀释倍数,即为组织匀浆蛋白含量。(单位:g几)2.5肝微粒备及蛋白测定2.5.1线粒体后上清液的制备:将制备好的10%肝匀浆置低研究论文温高速离心,100009,15~30分钟,以沉淀未破碎的细胞、细胞碎片、核及线粒体。所得上清部分即线粒体后上清液,小心倒出上清液,备用。2.5.2用钙离子沉淀法分离微粒体原理:系钙离子与内质网碎片发生聚集,燃后低温离心分出聚集的微粒体颗粒,此法优点是节省时间和不需要超速离心机。2.5.3肝微粒体蛋白浓度测定同肝匀浆蛋白浓度测定,按Lowry法测定微粒体蛋白浓度嘲。2.5.4细胞色素P450含量具体操作步骤:取制备好的线粒体后上清液2ml加入0.2m188mmol/LCaCl2液混匀,置冰浴5分钟,轻轻搅拌数次,混合液低温高速离心,270009离心15分钟,上清液倒弃,沉淀板重悬于lml0.1mol/LTris液,用旋窝混匀器混匀,再次低温高速离心,270009离心15分钟,上清液倒弃,沉淀板重悬于lml0.1mol/L磷酸盐缓冲液中。各标本管通CO(应用浓H2S04与HCOOH混合产生CO的化学发生原理),20~30秒后测450毫微米和475毫微米处的吸光率(分别为A1、A2)。然后加约lmg的连二亚硫酸钠混匀后再测450毫微米和475毫微米处的吸光率(分别为B1、B2)。细胞色素P450含量计算公式如下:细胞色素P450含量=[(B1.A1)一(B2.A2)1X105单位÷微粒体蛋白浓度(毫微克分子量/克微粒体蛋白即nmol/gprot)【9】2.6肝匀浆中MDA含量测定2.6.1原理:过氧化脂质降解产物中的丙二醛(MDA)司-与硫代巴比妥酸(TBA)缩合,形成红色产物,在532nm处有最大吸研究论文收峰。2.6.2测定步骤:将10nmol/ml四乙氧基丙烷、无水乙醇与试剂盒已配备的试剂(一~三)按一定比例混合制备成标准管;将无水乙醇与试剂盒已配备的试剂(一~三)按一定比例混合制备成标准空白管;将测定样品管与试剂盒已配备的试剂(一~三)按一定比例混合制备成测定管,旋窝混匀器混匀,95℃水浴40分钟,取出后流水冷却,然后3500--4000转/分离心10分钟。应用移液器小心移取上清,加入比色皿中,于532nm处测定各管吸光度,应用下述公式计算MDA含量。MDA含量=【(测定管吸光度一标准空白管吸光度)/(标准管吸光度一标准空白管吸光度)]×标准品浓度÷肝组织蛋白含量(单位:nmol/mgprot)2.7肝匀浆中GSH含量的测定2.7.1原理:二硫代二硝基苯甲酸与巯基化合物反应时能产生一种黄色化合物,可进行比色定量测定。2.7.2步骤:将双蒸水、0.5mmol/LGSH标准品、样本按一定比例分别与试剂盒中配备的试剂(一~三)混匀,制成空白管、标准管、测定管,室温静置5分钟后,于412nm处,测定各管OD值,按下式计算GSH含量。GSH含量=f(测定管OD值一空白管OD值)/(标准管OD值一空白管OD值)]×标准管浓度×GSH分子量÷组织匀浆蛋白浓度(单位:mg/gprot)2.8肝匀浆中SOD含量测定2.8.1原理:通过黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生超氧阴离子自由基(02‘),后者氧化羟胺星亚盐,在显色剂的作用下呈现紫红色,用可见光分光光度计测定其吸光度。当研究论文被测样品中含SOD时,则对超氧阴离子自由基有专一性的抑制作用,使形成的亚盐减少,比色时测定管的吸光度值低于对照管的吸光度值,通过公式计算可求出被测样品中的SOD活力。2.8.2步骤:取20ul10%组织匀浆稀释5倍到100ul,与双蒸水100ul,分别与试剂盒配备的试剂(一~四)各80ul用旋窝混匀器充分混匀,配制成测定管和对照管,置37℃恒温水浴40分钟;将试剂盒配备的试剂(五~六),按照试剂五:试剂六:冰乙酸=3:3:2的体积比配成显色剂,4oc避光冷藏;再将测定管和对照管分别加入1.6ml的显色剂,混匀,室温放置10分钟,用移液器移入酶标板中,于波长550nm处比色。按下式计算SOD活力。组织匀浆SOD活力=(对照管吸光度-N定管吸光度)/对照管吸光度÷50%×(反应液总体积/取样量)÷组织中蛋白含量×样品稀释倍数(单位:U/mgprot)3新鲜大鼠部分肝脏用10%的溶液固定10天,HE染色,石蜡包埋,制作病理切片在光学显微镜下观察肝细胞的病理组织学变化,根据损伤程度分为轻、重两级;轻度:正常或肝细胞轻度水泡样、脂肪样变性,重度:变性程度加重,且偶见散在点壮坏死,或见肝细胞浊肿变性严重,可见气球样变、嗜酸性变、点状坏死病灶等。4统计学方法采用Instat统计学软件。所有数据均以x±S表示,组间比较用t检验。结果研究论文1血清ALT在各实验组的检测结果的比较(表l,图1)与对照组比较,R组增高(P<0.05);Z组及HR、RZ组均增高(P<0.01),HRZ组增高(P<0.01);与合用药组、z组、R组比较HRZ组增高(P<0.05)。2肝组织匀浆P450含量在各实验组的结果分析(表2,图2)与对照组比较,单H组及z组增高(P<0.05);HRZ组,}承组,R组,RZ组明显增高(P<O.01);与单H组及z组比较HRZ组,HR组,R组,RZ组明显增高(P<0.05)。3肝组织匀浆MDA含量在各实验组中的对比分析(表3,图3)与对照组比较,R组增高(P<0.05)。HR、(P<0.05)。RZ组、z组增高(P<0.01),与HR、RZ组、z组比较HRZ组有增高4肝组织匀浆SOD活力在各实验组中的对比分析(表4,图4)与对照组比较,R组有降低(P<0.05),HR组、RZ组、Z组有明显降低(P<0.01)。与HR、RZ组、z组比较HRZ组有增高(P<0.05)。5肝组织匀浆GSH含量在各实验组中的对比分析(表5,图5)与对照组比较在单H组和R组无明显差异:HR组,RZ组,z组有降低(P<O.05)。与HR、RZ组、Z组比较}噩湿组有降低(P<O.05)。6按照肝细胞的病理组织学变化分度标准,对各用药组指标进行统计学分析(见表6)单H组无论常量或高剂量未见重度病理改变,与对照组比较,均无统计学差异(P>0.05):R组有l例重度病理改变与对照组比较,有统计学差异(P<0.05)。HR、RZ组、z组重度病理改变有明显增多,与对照组比较有统计学差异研究论文(P<0.01);与HR、RZ组、z组比较HRZ组重度病理改变更多有统计学差异(P<0.05)。讨论抗结核药所致肝损伤,一直是临床医疗工作者所关注的问题;近年随着耐药结核病的增多,临床愈来愈以多组药物联合应用为抗痨方案,所以药物的毒副作用的研究已成为临床治疗的重点。近年文献提示:药物诱导肝脏损伤的发生率约占住院病人的1/600~1/3500,在美国2%~5%的黄疸住院病人系药物性,15%~30%的暴发性肝衰竭及20%~50%的非病毒性慢性肝炎病人为药物性。目前约有500~1000种药物可能引起各种肝脏疾病【1刚。但近年来对于抗结核药物肝脏损伤发生机理没有一个系统的报导,众说不一。我们知道机体通过酶系统与非酶系统产生自由基,后者能攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化作用,并因此形成包括醛基(丙二醛MDA)在内的脂质过氧化物;超氧化物歧化酶(SOD)对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要作用,此酶能清除超氧阴离子自由基(02‘)保护细胞免受损伤;谷胱甘肽(GSH)是一种低分子清除剂,它可清除02。、H:02、LOOH,是GSH-PX和GST两种酶类的底物,缺乏或耗竭GSH会促使许多化学物质或环境因素产生中毒作用或加重其中毒作用,这可能与增加氧化损伤有关,因而GSH的量的多少是衡量机体抗氧化能力大小的重要因素。药物进入体内要经肝脏复合功能氧化酶,主要是细胞色素P450(CYP)氧化或还原代谢后,与葡萄糖醛酸,硫酸等结合或经乙酰化而变为水溶性,尔后由尿研究论文液或胆汁排泄,当药物在肝脏代谢过程产生过多的脂质过氧化产物,不能被体内抗氧化物质清除时,将发生肝脏损伤。通过本实验我们可以看到,INH和RFP合用或三种药合用及PZA单用组,其肝组织匀浆中脂质过氧化产物MDA的含量增高,SOD活性、GSH含量下降有统计学差异。说明INH和RFP合用或三种药合用及PZA单用组对大鼠肝脏损伤,与脂质过氧化呈明显相关性,与戴宁掣¨’垤]曾报导高脂饮食性或酒精性脂肪肝大鼠模型,其肝匀浆中脂质过氧化产物MDA的含量明显增高,SOD活性GSH含量明显下降的结果相类似。同时PZA的肝毒性应予重视。脂质过氧化作用可引起细胞膜及线粒体膜的脂质过氧化,线粒体膜的Ca2十一ATP酶活性降低,细胞内及线粒体内Ca2+过多,致使细胞变性进而坏死,导致肝脏毒性发生113]。异烟肼、利福平、吡嗪酰胺三药在肝脏毒性方面的机制目前己知有:INH在N.乙酰基转移酶催化下生成乙酰异烟肼(Acetylisoniazid),并迸一步水解为乙酰胼(Acetylhydrazine)和异烟酸(Isonicotinicacid);乙酰肼一部分继续水解为肼(Hydrazine),一部分乙酰化成二乙酰肼。乙酰肼与肼均是造成肝细胞损伤的重要因素,乙酰肼在P450酶催化下形成活性中间体(乙酰偶氮或乙酰正离子和乙酰游离基)可与肝细胞内的大分子共价结合,或与GSH共价结合破坏肝细胞;肼可直接与肝细胞发生过氧化反应引起肝细胞损伤【l41。本实验所用INH为常用剂量,高剂量不超过临床高限(0.9/日),单INH组与高剂量INH组的MDA指标较对照组无统计学差异(P>0.05)。有报道称异烟肼亦有肝酶诱导活性:1985年将细胞色素P4502E1(cyp4502E1)从大鼠肝微粒体分离纯化,研究论文并命名为P450j。其活性可被异烟肼、乙醇诱导,可加速异烟肼或其它同时服用药物的排泄,P4502E1在药物毒物代谢,前致癌物和前毒物的活化过程有重要作用垆J,但异烟肼诱导活性并未使cyp450总含量增加,原因为其抑制其它cyp450酶的合成【I引。INH由于上述因素及半衰期短,蛋白结合率低,如果不超过0.9/目的剂量,肝脏毒性较低。快乙酰化者使乙酰肼短时间生成较多,肝脏毒性较慢乙酰化者更大;慢乙酰化型易致过敏反应,有明显的个体差异。利福平(RFP)由于其水溶性差,故在体内以蛋白结合的方式运行至肝脏,在肝脏乙酰化代谢随胆汁排泄,同时未乙酰化的可经肝肠循环重新吸收(三药中唯一有此特点),故能竞争性抑制胆红素排泄,间接损伤肝细胞,这种作用在大剂量或合并有阻塞性肝胆疾病,慢性肝病,酒精性肝病,低蛋白血症时更为明显,临床可见转氨酶增高、高胆红素血症、黄疸、肝昏迷、肝坏死¨“。RFP因在三药中抗原性最强,所以有人通过测定病人的血清发现,有RFP副反应者的血中利福平抗体阳性率,明显高于无副反应及正常对照组,推测RFP的副反应亦与变态反应、过敏反应有关【171。其中RFP的肝脏毒性为其主要副反应。所以除脂质过氧化损伤外RFP还存在免疫性肝脏损伤,如一些药物性肝损可表现为慢性活动性狼疮性肝炎综合征;这需要建立脂多糖或卡介菌的免疫性肝损伤模型作对照,才能了解损伤程度。这可能是单RFP组较单INH组毒性大的原因。RFP代谢过程中要脱乙酰基,当其与INH合用时可为INH代谢提供乙酰基,使INH代谢加快,使乙酰肼、肼的量明显增加,加重肝细胞损伤,这在本实验亦得到证实:INH、RFP合用较它们单用时毒性更大。研究论文同时由于RFP诱导P450酶(cyp4502c9)的活性,使RFP在使用一周后半衰期缩短40%,所以本实验表现RFP较PZA的肝毒性要小。据文献统计INH、RFP合用有35%的人可出现转氨酶升高,而单用INH仅为10%;治疗方案中有INH没有RFP肝毒发生率为1.6%,有RFP没有INH肝毒发生率为1.1%;两药合用时,成人肝毒性为2.7%,儿童为6.9%t18】。所以当用I-IRZS或HRZE方案出现肝脏毒性时,停用INH或RFP均可缓解肝毒,使治疗方案继续下去【191。临床在应用抗结核药物时,比INH、PZA更常见因RFP所致的胃肠道反应、过敏性反应,如恶心呕吐、皮疹、血卟啉病、流感、狼疮、血小板减少性紫癜、哮喘、过敏性休克、肝衰等,而片面地认为RFP在三药中肝脏毒性最大;但从本实验来看,RFP致肝脏脂质过氧化反应程度较PZA为低。原因一:肝药酶诱导活性,促其本身排谢;原因二:王乃平等【2卅曾研究RFP对Ccl4所致小鼠急性肝中毒影响,发现经RFP预处理过的小鼠在给予Ccl4后,其血清mJ水平显著低于对照组(P<o.001);组织病理也发现肝损害程度轻于未用RFP预处理小鼠的对照组;检测肝脏微粒体膜发现RFP可以稳定小鼠肝脏微粒体膜。PZA的半衰期较INH、RFP的(1~2小时)长,为9~10小时,蛋白结合率为50%,每日总量39口服后,有15%出现肝脏症状,其中2~3%出现黄疸,极少数有肝坏死【2¨。其主要在肾脏排泻,肝脏毒性发生在大剂量,与RFP合用又因砌叩肝酶诱导活性,推测代谢过程中肝脏毒性物质在RFP肝酶诱导活性下被活化,可能有竞争性抑制胆汁的排泄,故本实验中PZA和RFP合用较RFP单用脂质过氧化毒性大研究论文(P<O.05):与对照组比较,PZA单用在MDA含量,SOD活性,GSH含量有明显统计学差异(P<0.叭);而RFP组在GSH含量与对照组比较,无明显差异(P>0.05),在MDA含量,SOD活性较对照组有明显差异(P<0.05),故RFP的毒性较PZA相对要低。从病理学观察结果看:INH、RFP、PZA三种抗结核药物在单用时,除PZA可引起重度病理损害外,INH为轻度损害或为正常,RFP有16%为重度损害,于对照组比较有差异(P<O.05);三种抗结核药物在两两合用时重度病理损害明显增加(P<0.01),以三种抗结核药物合用时为著(P<0.001)。肝细胞病理损害与脂质过氧化反应呈明显正相关;这与薛洪源等报道INH、RFP合用较单用肝细胞病理损害严重的结论相符。同时发现抗结核药物致肝细胞病理损害以嗜酸细胞浸润为主,而乙肝病毒感染以淋巴细胞为主【22】,与文献相符。目前对于临床药物间相互作用及其代谢途径的研究已成为指导临床用药的热点,细胞色素P450在药物代谢及药物毒理学研究方面亦愈来愈深入,己能够从分子水平揭示出各种类型细胞色素P450及其亚型表达情况。细胞因子对细胞色素P450的表达亦有影响【23I。针对这方面研究成果,已将其应用于临床新药的开发及指导临床用药,达到减少临床药物毒副作用,加速毒性代谢产物的排泄的目地,增加抗癌药的疗效,收到了可观的临床效果。细胞色素P450是肝脏混合功能氧化酶系(MPO)的主要成分,在内源性外源性化合物生物转化起重要作用,其基因表达具有高度的多态性和复杂的种属及个体差异。外源物进入体内后可由一种或多种特异的细胞色素P450同工酶活化增毒,同时又可被其它细胞色素P450同研究论文工酶灭活而解毒。目前,细胞内细胞色素P450水平及异构酶的组成,决定细胞对一种外源物的作用是解毒还是增毒。对于外来化学物质有两种代谢途径:首先通过肝药酶诱导剂使P450酶活化,促进化合物氧化还原结合排出:其次,使化合物活化成为具更大毒性物质。本实验中INH有P4502El诱导活性,但不超过常量时毒性不明显,RFP与INH+RFP组P450酶有相似的含量,但前者毒性较低;所以细胞色素P450含量与肝脏毒性不一定呈正相关;特异性的细胞色素P450酶含量或高表达与肝脏毒性呈正相关(如细胞色素P4502E1)。与细胞色素P450有关的药物毒性形成机制主要有三种:(1)由于过量未代谢药物的蓄积,导致细胞色素P450活性降低,毒性增加:常用量下细胞色素P450活性无明显降低。(2)细胞色素P450与药物作用后生成亲电子或氧自由基代谢产物,与细胞膜或其它细胞成分起化学反应而产生的。(3)由于细胞色素P450的代谢产物与DNA及各种蛋白分子结合,诱导自身抗体产生,引起免疫病理损伤所致124,251。本实验研究药物毒性机制属于后两种。细胞色素P450与药物间相互作用有密切关系,前面已经提到由于RFP对肝酶cyp4503A4有诱导活性,使INH、RFP合用毒性增加;能促使与之合用药物的排泄,而需增加药物的剂量,如RFP可以减弱口服抗凝药的作用,缩短降糖药的半衰期,促进的排泄,使这些药物临床疗效降低【261。RFP肝酶诱导活性与其它药物间的相互作用研究,将逐渐从分子水平了解细胞色素P450基因表达情况,为药物的配伍提供依据。从本实验来看RFP与INH配伍,和与PZA配伍肝毒性相当,无统计学差异。同时可以看到,与对照组比较在HRZ研究论文组,HR组,R组,细胞色素P450含量有明显增高(P<0.01),z组,H组与对照组比较有统计学差异(P<0.05),说明利福平对肝酶诱导活性较强;异烟肼虽然有细胞色素P450的诱导活性,但未能使P450总量增加,如果异烟肼超出本实验的剂量,使细胞色素P4502E1的表达明显增强,那麽肝脏毒性亦随之增加。对抗结核药物致肝损害机理有一定了解后,我们可以开发一些中成药及补充体内缺乏的抗氧化物质,清除自由基,阻断脂质过氧化链式反应的起动及延长,达到保肝护肝的目的。已有报道白头翁、山莨菪碱、银杏叶醇提取物等中药及有效成分,能中和异烟肼与利福平所致肝毒性【27—91。硒和维生素E也是公认的抗氧化物质:硒是GSH.PX酶的活性部位,其可大幅提高GSH.PX的活性;而维生素E可直接与自由基结合,从而中止自由基的链式反应,抗氧化作用更为显著[3州。李桂芝等曾做大鼠实验,发现亚硒酸钠和维生素E合用,可明显降低血清脂质过氧化物(P<0.05),使ALP水平显著降低(P<0.01)p“。同时随着对肝药酶分子表达研究的不断深入,了解和认识更多的特异性P450酶的诱导剂和抑制剂,利用药物间相互作用,达到增加疗效降低毒性的目的;我们推测在不久的将来,可以应用分子生物学技术,针对特异性的P450酶的基因靶点进行替换、激发和阻遏,产生诱导或抑制,使其特定代谢药物毒性减少及加快毒性代谢产物排泄,使临床抗结核药物得以更合理应用。研究论文结论1.抗结核药物所致肝脏损害与脂质过氧化反应指标丙二醛(MDA)呈明显正相关;与脂质过氧化反应指标谷胱甘肽(GSH)呈明显负相关。2.肝脏损害程度随联用抗结核药物的种类多少有关,多种药物联合应用较单用毒性明显增加。3.利福平有明显肝脏细胞色素P450酶的诱导活性,有力的依据,抗结核药物的相互作用是造成肝脏损伤的原因之一。5.肝脏组织细胞的病理损害程度与脂质过氧化反应程度呈明显正相关。研究论文参考文献MitchellJR,Zimmermaninjury:Mitchellclinicalpathogenesis.AnnIntem21HJ,IshakKGeta1.Isoniazidliverandprobablespectrum,pathologyMed,1976,84:181M,eta1.IncreasedJR,ThorgeirssonUP,Blackincidenceofisoniazidhepatitisinrapidacetylators:possiblerelationtohydrazinmetabolites.ClinPharmacolTher,1975,18:703NodaA,HsuKY,NodaH,eta1.Isisoniazihepatotoxicityinducedbythemetabolite,hydrazine?SangyoIkaDaigakuZasshi,1983,5(2):1834JennerPJ,EllardGA.Isoniazidrelatedhepatotoxicity:astudyoftheeffectofrifampicinadministrationonthemetabolismofacetylisoniazid,1983,5(2):1835ZhuDL.MengXQeta1.EffectofacetylhydrazineonthehepaticmicrosomalcytochromP450anditsIsozymeinrats.JournalofharbinMedicalUniversity,1994,28(5):3996薛洪源、侯艳宁,刘会臣等.利福平异烟肼合用致小鼠肝毒性增加的机理研究.药报,2002.18f61:330.3337徐叔云,卞如濂,陈修.药理实验方法学[M】.第5版.北京:人民卫生出版社,2002.511-5498张均田,现代药理实验方法【M].第一版.北京:北京医科大学中国协和医科大合出版社,1998.1647.16529杨中枢,吴德丰,罗逊,等.大鼠肝微粒体的提取及细胞色素P450和AHH活性的测定[J】.中华肿瘤杂志;1980,研究论文2(3J:18310傅青春.药物诱导的慢性肝病.肝脏[J】;2001,3(6)46。11戴宁,曾民德,邱德凯,等.酒精性脂肪肝肝细胞色素P4502E1的表达与氧化与氧化抗氧化的关系[J].中华消化杂志;1999,7(2):10412戴宁,曾民德,李继强,等.非酒精性脂肪肝肝色素P450ttEl的表达与氧化抗氧化的关系[J].中华肝杂志;1999,19(5):31213张仁亮,王振钺,李端等.利福平对大鼠异烟肼及其代谢物乙酰肼药物动力学的影响.中国药理学报:1992,13(6):494—614朱大岭,孟宪清,李玉兰,等.乙酰肼对大鼠肝微粒体细胞色素P450及亚型作用.哈尔滨医科大学学报;1994,23(5):39815伍忠銮,谢红光,周宏.细胞色素P4502E1的研究进展.中国临床药理学杂志,1997,13(1):57.6216王仲元.利福平的临床应用.新医学;1997,28(2):9117李树峰等.结核病患者血清中利福平特异IgG、IgM检测意义.中华结核和呼吸杂志;1993,16(6):35218SteelmA,BurkRF,DesprezRM.ToxicHepatitiswithIsoniazidandRifampin.A465meta—analysis[J].Chest,1991,99:19M.Dossing,J.T.R.Wilcke,D.S.Askgaard,B.Nybo.TubercleandLungDisease(1996)77,335—34020王乃平,臧林泉,黄仁彬,等.利福平对小鼠四氯化碳急性肝中毒的影响.广西医科大学学报:1994,11(4)356.360研究论文21张德昌.医学药理学.第四版.北京:北京医科大学中国协和医科大合出版社,1994.74.7522邢同京,陈加保,张光曙,等.利福平与异烟肼合用致肝损害的临床与病理分析.中华结核和呼吸杂志;1997,20(11)23吕慧.宋述强.细胞因子与细胞色素P450.海峡药学.Vol13No.3200124SarmaGR,ImmanuelC,KailasamS,eta1.Rifampin-inducedreleaseofhydrazinefromisoniazid.ApossiblecauseofhepatitisduringtreatmentoftuberculosiswithregimenscontainingisoniazidandRespirDis,1986,125Zhangrifampin[J].AmRev33(6):1072YL,eta1.EffecofrifampicinisoniazidanditsonRL,WangZY,LiofpharmacokineticsacetylhydrazineinmetaboliteSinica,l992,rat[J].Actapharmacologica13(6):49426宋振玉,刘耕陶.当代药理学tM].北京:北京医科大学中国协和医科大合出版社,2002.69227路西明,王建刚,侯湘波,等.白头翁对利福平异烟肼肝毒性研究【J].中国中医药信息杂志;t998,5(8):2128王建刚,王淑英,吴银萍等.山莨菪碱对异烟肼与利福平肝毒性的保护作用【J].中国药理学通报;1999,15(4):38229王建刚,周海梅,侯湘波,等.银杏叶醇提取物对异烟肼与利福平肝毒性的保护作用的实验研究[J].中国现代应用药学杂志;2000,17(3):17830刘利华,呼文亮,等.硒与维生素E对需谷胱甘肽抗氧化研究论文酶的保护作用.广东微量元素科学;1999,6(4):8-931李桂芝,王守训,郭键.硒单独使用或与维生素E协同作用对大鼠血清脂质过氧化物和ALP水平的影响。微量元素与健康研究;2001,18(1):9-10研究论文附表、附图Table-1Effectsof玎VH.RFPandPZAbysimplegroupsononeordifferentdistributedtherats’serumlevelofALT(x'*n塑型对照组高lNHRFPPZAINH+RFP塾塑垫6垒!!f±塑垦璺焦!343士1.834.19土O.34*4.51土1.08*6.98土O.40丰车9.78士1.11△9.93士0.78△10.17土1.83△10.35士2.58△15.46士5.35△A高INH+RFPRFP+PZAJNH+RFP+PZANote:{indiGatedecreasedP>0.05.{{indiGateincreasedP<0.05A}}indiGateincreasedP<0.01.AAndiGateincreasedP<0.05cmmparedbyALT图1INH,RFP和PZA对大鼠血清Au’水平的影响30研究论文Table-2EffectsofINH,RFPandPZAbysimplegroupsononeordifferentcombinedtherats’cyp450contentsofhepatictissues(x_士s)Note:{indicareincreasedP<0.05.}}indicareinoroasedAP<001indicareinereaaedP<0.01.bythecorltroIgroup.P450一P450OABCDEFGH工图2INH,RFP和PZA对大鼠肝组织匀浆P450含量的影响3l研究论文Table-3EffectsofDqH.RFPandPZAbysimplegroupsononeordifferentcombinedtherats’MDAcontentsofhepatictissues(x'*s)组别对照组INH动物数666668888MDA(ummoI/mgp翌型071士O311.02土O.24*1.28士0.57*2.17士0.84}¥3.11士O.45△3.14士0.56△3.48士O.36△3.37土0.82△3.67士O.12△△高INHRFPPZAnqH+RfP商INH+RFPRFP+PZAlNH+RFP+PZANote:}indicareincreased△AP<0.05.}}indicareP<0.01.AorindicareP<0001comparedbythecontroIgroup:AindicareincreasedP<0.们comparedby*,△AindicareincreasedP<001Comparedby*.MDA图3INH,RFP和PZA对大鼠肝组织匀浆IlDA含量的影响32研究论文Table-4EffectsofINH,RFPandPZAbysimplegroupsonOlleordifferentcombinedtherats’GSHofhepatictissues(x.士s)Note:}indicaredecreasedP>0.05,}}indicareP<0.05。Agroup’AorA△indicareP<0.01oocNoaredbythecontroIP<0.01comparedby*,AAindicaredecreasedndicaredecreasednptTP<0.01comparedby*.图4INH,RFPandPZA对大鼠肝组织匀浆GSH含量的影q33研究论文Table-5EffectsofINH.RFPandPZAbysimplegroupsononeordifferentcombinedtherats’SODactivityofhepatictissues(x--i-s)AinNote:¥indicaredecreasedP>0。05.¥¥indicaredecreasedP<0.05。AoF△AdicareP<0.01comparedbythecontroIgroup:AAindicaredecreasedP<005comparedby△.SOD图5INH,RFPandPZA对大鼠肝组织匀浆SOD活性的影响研究论文Table一6EffectsofDiH,RFPandPZAbysimplegroupsoBoueordifferentcombinedtherats’hepatictissuesofpathologyNote:}indiGatedifferentP<0.01elficientIYrtodifferenoeP<005bythecontroIbythecontroIgroup:*#indicaredifferentcomparedgroup:△indicateP<0.05by自#.表.7各实验组药物分配及药量明晰塑型A:对照组B:TNH垫塑壁墼0111l2223堑垦!型幽型)O5582.555192.555+5582.5+5555+192.555+82.5+192.5C:高INHD:RFPE:PZAF:INH+RFPG:高INH+RFPH:RFP+PZAI:INH+RFP+PZA35综述综述抗结核药物致肝脏损伤的关联性研究当抗结核药物开始应用于临床之时,先是标准化疗(异烟肼、乙胺丁醇、链霉素)应用于临床,患者的毒性反应除了过敏反应外,就是一些轻度肝外不良反应,一般情况下思者均可完成疗程,很少因肝脏损伤而中止疗程,但是复发率较高;随着抗结核药物的不断开发研究,更强更有力的新药(如常用的利福平、吡嗪酰胺)问世,减少了结核病的复发,但是药物的不良反应明显增加,使一部分患者不得不停药,造成了病情的迁延。所以早在50年代就开始了抗结核药物临床应用时,不良反应的监测,特别是肝功能的检验。申悦平[1】曾总结了135例药物性肝炎,其中90例是异烟肼加利福平所致,占到所有临床用药肝脏损伤的66.6%显示抗结核药物肝脏损伤在临床占到相当比例。但是,一直以来对抗结核药物肝损伤的机理,不甚明了,故临床在预防和治疗抗结核药物肝损伤时存在明显盲目性;表现在(1)不能提前预测患者发生抗结核药物肝脏损害的可能性;(2)没有确切可行的抗肝脏损害的药物,来减轻损害的发生、发展。所以迫切需要进一步研究药物的肝脏损害机理。我们知道药物进入体内,在酶系统及非酶系统作用下可发生脂质过氧化反应损害肝细胞,其机理为:药物进入体内,一般要经肝脏复合功能氧化酶,主要是细胞色素P450(CYP)氧化或还原代谢后,与葡萄糖醛酸,硫酸等综述结合或经乙酰化而变为水溶性,尔后由尿液或胆汁排泄,药物经CYP代谢产生的亲电子基、自由基等活性代谢产物,能攻击细胞不饱合脂肪酸,产生以MDA为代表的脂质过氧化产物,通过共价结合破坏生物膜完整性及膜上受体和酶活性,改变膜的结构和膜的功能与抗原特异性。亲电子基是通过与肝细胞蛋白半胱氨酸残基的巯基赖氨酸残基的氨基等亲电子基团共价结合,造成肝细胞的损伤。另外细胞膜因含大量不饱和脂肪酸侧链,所以其具有流动性,能完成正常的物质代谢与能量转换:当不饱和脂肪酸发生脂质过氧化损伤时,将影响细胞膜的流动性,影响其完成正常的物质转运和代谢功能。通常情况下这些自由基与谷胱甘肽GSH结合而解毒,或由过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶清除,但当它们大量消耗,体内自由基的产生速度与清除速度失衡,将导致肝细胞中毒性损伤,老化衰亡【,1。可推测脂质过氧化反应在药物性肝脏损害中起重要作用。脂质过氧化反应的过程是一个产生自由基和自由基参与的链式反应过程,起动因素在诱发肝脏损伤时亦至关重要。所以研究阻断链式反应的起动和扩展,从而阻止脂质过氧化反应的肝损害已成为临床基础研究重要课题121。近年有一些关于抗结核药物肝脏毒性的多种论述,现综述如下:l异烟肼(H)、利福平(R)、吡嗪酰胺(z)三药对肝脏损害的毒性分析:1.1异烟肼的代谢产物:乙酰异烟肼、肼二者直接或间接引起肝脏损害,在大剂量时除因神经损害外,肝脏损害亦较为明显。Mitchell等13,41提出异烟肼的代谢产物乙酰肼一部分综述在P450酶催化下形成活性中间体(乙酰偶氮或乙酰正离子和乙酰游离基1可与肝细胞内的大分子共价结合,或与GSH共价结合破坏肝细胞:另一部分继续水解成肼,肼可以直接与肝细胞发生过氧化反应,引起肝脏损伤。当同时存在P450酶诱导剂时,异烟肼的代谢产物、活性中间体在单位时间内明显增加,使肝脏毒性明显增大。异烟肼在临床常用的高剂量时,因蛋白结合率低,半衰期短,较利福平、吡嗪酰胺肝脏毒性低;但其存在明显的个体差异。异烟肼在体内代谢方式,主要在肝脏与乙酰基结合而灭活,乙酰化过程必须有乙酰转移酶参与,N.乙酰转移酶受遗传基因所控制;日本砂原芪一【5J根据扩散法的结果认为异烟肼所表现的遗传性状,是由快速(I)慢性(i)两种常染色体的对立基因支配,(I)为快速型,(i)为缓慢型,中间型为杂合子(Ii);董启权[61认为异烟肼肝炎中86%为乙酰化快者,而中国部分属于快型及中间型,而慢型仅占5.20%,所以因利福平肝药酶的影响提出异烟肼与利福平不宜合用。在肝药酶诱导剂存在时,加速了乙酰肼成为二乙酰肼和肝毒性物质,快乙酰化者的乙酰化速度快,形成较多的乙酰肼,所以快乙酰化者的肝毒性要大于慢乙酰化者【71。另外也有人认为乙酰肼形成越快,它变为二乙酰肼速度也快,消除速度也快,快慢乙酰化者消除同样多的乙酰肼,所以认为快慢乙酰化者有同样的肝毒性;Runge等【剐观察到肼、苯乙肼、肼苯酞嗪对大鼠肝脏、1肾脏的毒性与P4502E1介导氧化反应产生的自由基有关,其中肾脏表达P4502E1为著,损害亦比肝脏明显;所以单用异烟肼(小于1.0/日)的肝毒性相对不大。综述1.2利福平因蛋白结合率高,存在药物的肝肠循环而延长了药物的半衰期,同时竞争性抑制胆红素的排泄,利福平易致变态反应,所以其本身即是肝脏毒性药物,可致黄疸和肝细胞坏死,黄疸发生率达5-7%l9。。单药时较异烟肼的肝毒性大;另外利福平具有诱导肝脏细胞色素P450的作用,加重合用药物的毒性或促进与之合用药物的排泄,降低其疗效。王建刚等[1o】研究利福平诱导P450酶,使异烟肼的代谢加快,乙酰肼的浓度增加,继而大量肝脏毒性物质与生物膜发生脂质过氧化,损害线粒体膜上的Ca2-.ATP酶,使细胞内及线粒体内Ca2+过多,影响ATP的代谢,导致肝细胞变性坏死;SarmaNoda等【11,121证明,利福平对异烟肼代谢物中乙酰异烟肼、乙酰肼、二乙酰肼的血药浓度没有很大影响,但可诱导细胞色素P450酶参与肼的脂质过氧化损害过程;Sodhi等【l3J的实验证明:两药合用肝脏毒性增加与氧化作用增加有关,表现在血清及肝组织中过氧化产物增多、GSH含量减少、抗氧化酶减少等方面;肝脏细胞色素P450酶含量增加与肝毒性不呈正相关,与特异性细胞色素P450酶含量有关。如果需要了解特异性细胞色素P450酶亚型表达情况,则应进一步从分子水平揭示其原理。1.3吡嗪酰胺的肝脏毒性,早在它发现的初期就为人们所认识,每日一次口服不能耐受,而改为分次口服,疗程亦缩短。因其为半杀菌药,所以经常要与异烟肼、利福平合用,更增加了抗结核治疗过程中的肝毒性的发生。李汝安等【14】报道:应用含异烟肼、利福平方案抗结核治疗致肝损害率为25.8%;杨洪芹掣幅J丰艮道:应用含异烟肼、利福平、吡嗪酰胺方案抗结核治疗组,肝损害发生率高于应用异烟综述肼、利福平方案治疗组;方毅敏等【l6J观察53l例初治结核病患者执行含异烟肼、利福平、毗嗪酰胺方案后出现肝损害23l例,肝损害率高达43.5%。2药物代谢及相互作用的分子机制与肝毒性增加的关系药物的生物转化一般均在肝脏中进行,通过肝脏的第一时相:氧化、还原、水解反应;第二时相:结合反应,然后排出体外。生物转化中最重要因素有:遗传多态性、与其它药物合用、疾病和年龄,这些因素可影响药物的有效性、药理作用和毒性。2.1细胞色素P450(CYP450)酶的遗传多态性:指不同基因型导致的病人个体间药物生物转化的差异,这种不同与可遗传的常染色体的隐性特征有关,其代谢药物的能力明显不同,可分为快代谢型和慢代谢型,表现的毒力亦有不同。外源物进入体内,因CYP450代谢活性不同及CYP450各家族敏感程度的差异,使CYP450的活性和表达受到不同程度的影响;近年来可通过分子诊断学(如分子探针)实验方法鉴定受影响的CYP450同工酶的种类,精确了解外源物在代谢过程中对CYP450的方式;在哺乳动物中至少有14个家族和26个亚型,其中20个亚族已在人基因组中定位1171。CYP4502家族是目前已知的CYP450同工酶中最大且最复杂的家族,包括CYP2A,CYP2B,CYP2C,CYP2D,CYP2E,CYP2F等众多的亚族。CYP2C亚族至少有5个同工酶蛋白组成,CYP2C9在药物代谢中起重要作用us]。CYP2D6有显著的遗传多态性,能代谢多种临床用药【191。CYP2E1在人及啮齿类动物中主要参与乙醇、丙酮、氯仿等小分子化合物的代谢,可被乙醇等小分子化合物诱导【201。综述目前对于药物性肝炎研究最多的为CYP2E1,因为它能在药物代谢过程中活化中间代谢产物或产生一些毒性产物,如亲电子基、自由基、氧基等与肝细胞内的大分子物质(如蛋白质、核酸等)共价结合或造成细胞膜与细胞器的脂质过氧化,最终导致肝细胞坏死【2‘l。可应用免疫组织化学的方法,观测肝脏细胞CYP2E1的表达情况。戴宁等曾报导高脂饮食性或酒精性脂肪肝大鼠模型的肝脏细胞中,有显著的CYP2E1表达122,23]。推测在抗结核药损伤的肝脏细胞中可能亦有显著的CYP2E1表达。212抗结核药物相互作用与毒性关系:改变药物生物转化反应最常见的两种原因是药物对CYP酶的诱导和抑制。酶的诱导和抑制数量有个体差异,诱导剂的剂量,具体的年龄,基因型,合用的诱导或抑制剂,以及肝脏功能都对其有影响。酶的诱导可增加生物转化率,从而降低药物的浓度。诱导:当一种药物通过同一种或不同种酶的途径刺激合用药物的生物转化时即发生诱导,但诱导剂对特定CYP酶有专属性。有时,一种药物除可对其它药物产生诱导作用外,也可诱导自身的生物转化。利福平是肝脏和肠中CYP3A4酶的诱导剂,可促进合用药物的排泄,多数条件下需增加与之合用药物的剂量,如:环孢素、口服避孕药和法华令。诱导作用可在治疗的头两天内出现,但通常合成新的酶需要一周多时间,此时可产生最大疗效,诱导作用的起始时间也由药物的tl/2决定,当诱导药物被人体清除和肝酶作用改变时,诱导作用即可逆转。抑制:最常见的抑制作用是竞争性抑制,发生在两种药物以上药物竞争同一种酶时,其临床意义主要由药物的相对浓度和其它多种综述特异性因素决定。药物可与酶的血红素结合部位进行可逆或不可逆结合,从而抑制其它药物与之结合。当某种药物通过CYP酶代谢为可与酶结合并使其功能不可逆地丧失的活性代谢物时,即可发生抑制,如:环丙沙星、依诺沙星可抑制CYPlA2酶,此酶为茶碱的代谢酶,所以二者合用时,可降低茶碱的清除率。还有一些药物经CYP酶代谢活化后成为抑制性化合物,再与CYP酶形成相对稳定的复合物,使细胞色素处于一种非活性状态,如红霉素可抑制CYP3A4,也可降低茶碱的清除率,均因为茶碱的代谢酶为CYPIA2和CYP3A4。一旦抑制剂停用,酶的抑制作用比诱导逆转来得更迅速犯41。潘淳掣251研究了异烟肼对利福平体内药物动力学影响,得出异烟肼对利福平不存在药物问药动学不良交互影响。异烟肼、利福平合用毒性增加为利福平的诱导活性所致。2'3抗结核药物肝脏毒性的风险因素:前面提到快慢乙酰化型有人种和地区差异,造成药物代谢的毒性不同,此与基因型有关,特定的基因型可造成药物毒性风险的不同;另外年龄、性别、遗传、营养状态、急慢性肝病,能诱导细胞色素P450酶的药物或食物,以及接触毒性物质(如:乙醇、烟草、环境中的有害物质,如:杀虫剂、油漆、合成材料)的时间等,对该酶的活性有很大影响[261。70年代以来,人们发现在炎症和感染时一些药物的代谢受到明显影响,如流感患者,茶碱的消除率明显减慢,而机体在炎症和感染引起的急性期反应中,一些细胞因子如:白介素.1(IL.t)IL.6、肿瘤坏死因子(n婿)和干扰素INF-r等明显升高,三者在免疫调节、抗肿瘤和治疗病毒性肝炎方面综述正较广泛应用,因此他们对细胞色素P450酶水平的改变受到广泛关注,不同的细胞因子对P450酶的调节作用亦有不同特点127】。在健康志愿者中证实,通过注射内毒素(LPS)造成内毒素血症(即全身性炎症反应),血浆中细胞因子TNF一Ⅱ、IL.1、IL.6等明显升高。同时几个P450酶的“探针药”安替比林、环乙烯巴比妥,氨茶碱等的代谢速度明显减慢,并且在男女无性别差异【281。所以,抗结核药物应用过程中,应注意各种因素对其代谢的影响,避免肝脏毒性的发生。3减轻或阻止抗结核药物肝脏毒性的可能性研究概况:据报道:白头翁、山莨菪碱、银杏叶醇提取物等中药及有效成分,能中和异烟肼与利福平所致肝毒性[29-31】。硒和维生素E也是公认的抗氧化物质:硒是GSH.PX酶的活性部位,其可大幅提高GSH.PX的活性;而维生素E可直接与自由基结合,从而中止自由基的链反应,抗氧化作用更为显著口引。目前对于减轻或阻止抗结核药物肝脏毒性的研究除了上述中西药物以外,目前正在进行发生在蛋白翻译之前,或蛋白质翻译水平,使细胞色素P450基因转录水平下调,导致蛋白质合成减少的研究。已有充分证据说明:DNA,RNA和蛋白质翻译水平及AhR对基因的均能影响CYP450的表达,不同机制所引起的作用与CYP450同工酶种类、外源药物的性质有判33】。已经建立敲基因鼠的实验模型,剔除CYP450的基因,来研究药物的代谢及其抗原性。4前展:也许在不久的将来,通过抗结核药物代谢的基因转录水平的研究,将更加明确由于个体差异造成的肝脏毒性综述反应,及有针对性地应对抗结核药物引起的肝脏脂质过氧化反应;同时在新的抗结核药上市之前,即可确定其生物转化的相关酶,由此可预测药物及药物间相互毒性、诱导及抑制关系,并能确定遗传因素在特殊药物代谢中的作用。这将为临床抗结核药物合理用药指明方向,进一步预防和减少因药物的毒副反应,而致病人病情迁延或死亡。对由CYP450引起的活化中间代谢产物.癌前物质认识的深入,将对肿瘤的预防及治疗产生深远的影响。综述参考文献申悦平.133例药物性肝炎的病因及临床表现.镇江学院学报;2000,1O(3):552—553医l2赵保路.氧自由基和天然抗氧化剂.科学出版社:2001,79—803MitchellJR,ThorgeirssonUP,BlackM,eta1.Increasedincidenceofisoniazidhepatitisinrapidacetylators:possiblerelationtohydrazinemetabolites.ClinPharmacolTher,1975,18:70.4ZhuDL.MengXQeta1.EffectofacetylhydrazineonthehepaticmicrosomalcytochromP450anditsIsozymeinrats.JournalofharbinMedicalUniversity,1994,28(5):3995孙友乐译:临床药理学,第一版,科学技术文献出版社重庆分社,重庆,1982,240—2476董启权.异烟肼与利福平不宣合用.海峡药学;1995,7(2):74—757EllardGA.Aslow-releasepreparationofisoniazid:pharmacologicalaspects.BullIntUnionTuberc,1976,51:143.8RungeMorrisM,fengYZangarRC,eta1.Effectofonhydrazine,phenelzine,andhydrilazinetreatmentrathepaticandrenaldrug-metabolizingenzymeexpression.DrugMetabDispos,1996,24(7):734.9陈新谦主编:新编药物学,第13版,人民卫生出版社,北京,45综1992:3述10王建刚王淑英赵建龙等.利福平增加异烟肼肝毒性的机制探讨.洛阳医专学报.1999,17(1);11.1311SarmaGR,ImmanuelC,KailasamS,eta1.Rifampin—inducedreleaseofhydrazinefromisoniazid.Apossiblecauseofhepatitisduringtreatmentoftuberculosiswithisoniazidandregimenscontainingrifarnpin[J].AmRevRespirDis,1986,133(6):107212NodaA,HsuKY,NodaH,eta1.Isisoniazidhepatotoxicityinducedbythemetabolite,hydrazine?SangyoSV,MehtaSK,etIkaDaigakuZasshi,1983,5(2):18313SodhiCP,Randina1.Studyinducedofoxidativestressisoniazid.rifamopicinhepaticinjuryinyoungrats.DrugChemToxicol,1997,20(3):25514李汝安,周庆新,石桂芬,等.利福霉素类药物对肺结核病HBVM阳性者肝功影响,中国防痨杂志.1995;17(4):17215杨洪芹,安永茂,李树旺.抗结核药物致肝功能异常51例分析.中国防痨杂志.1994;16(3):13616方毅敏,陈志成,潘四珍.异烟肼、利福平、吡嗪酰胺对结核病患者肝功能的影响.实用医学杂志;1997,13(91:609.6lO17NelsonDR,KoymonsL,KamatakiT,eta1.P450super-family:updateonnewsequence,gene.mapping,accessionnumberandnomenclature[J】.Pharmacogenetics,1996,6(1):1.42.18MinersJO,BirkettDJ.CytochromeP4502C9:anenzymeof.综述Majorimpotanceinhumandrugmetabolism[J】.BrJClinPhamacol,1998,45(6):525—53819JerlingM,DahlML,AbergWistedtA,eta1.TheCYP2D6genotypepredictstheoralclearanceoftheneu—rolepticagentsperphenazineandZuclopenthixol[J].ClinPharmcolTher,1996,59(4):423—42820RomkesM,ChemHD,LesnickTG,eta1.Associationoflow21李靖涛,张明磊,等.细胞色素P4502E1基因在肝脏疾病22戴宁,曾民德,邱德凯,等.酒精性脂肪肝肝细胞色23戴宁,曾民德,李继强,等.非酒精性脂肪肝肝细胞色素24刘萍编译,边强审较,国外医药.合成药生化药制剂分册.25潘淳,邓立东,邓航等.异烟肼对利福平的药动学影响.中26方新华,杨东亮,等.细胞色素P450与药物所致的肝损伤27吕慧,宋述强.细胞因子与细胞色素P450.海峡药学[J]13CYP3AactivitywithP53mutationandCYP2D6activitywithRbmutationinhumanbladdercancer[J].Carcinogenesis,1996,17(5):1057一l062中的意义[J】.临床肝胆病杂志,2001,17(2):67P4502E1的表达与氧化与氧化抗氧化的关系[J】.中华消化杂志;1999,7(2);104P450REl的表达与氧化抗氧化的关系[J].中华肝脏病杂志:1999,19(5):3122000,21(5):305-306国药师;2003,6(21:69.71[J】.肝脏,2001,6(1)43No.32001:1—3综述28LiuJ,SendelbachLE,ParkinsonA,KlassenCD,EndotoxinpreteratmentprotectsagainstthehepatotoxicityofacetaminophenandCarbontetrachloride:roleofcytochromeP450suppression.Toxicology,2000,14(7):167—7629路西明,王建刚,侯湘波,等.白头翁对利福平异烟肼肝毒性研究【J】.中国中医药信息杂志;1998,5(8):2130王建刚,王淑英,吴银萍,等.山莨菪碱对异烟肼与利福平肝毒性的保护作用[J].中国药理学通报;1999,15(4):38231王建刚,周海梅,侯湘波,等.银杏叶醇提取物对异烟肼与利福平肝毒性的保护作用的实验研究[J].中国现代应用药学杂志;2000,17(3):17832刘利华,呼文亮等.硒与维生素E对需谷胱甘肽抗氧化酶的保护作用.广东微量元素科学;1999,6(4):8-933MorganET.RegulationofcytochromesP450duringinflammationandinfection[J].Drug.MetabRev,1997,29(4)1129—1188.致谢致谢衷心感谢张广宇教授对我的严格要求,精心指导和关怀,使实验课题得以顺利完成,受益匪浅。衷心感谢医科大学药理学教研室袁志芳老师,刘伟娜老师在百忙中对我的悉心帮助,言传身教。河北省胸科医院病理科徐明堂技师,许志明技师,杨永辉主任,在病理标本制作,光镜观察技巧方面给予了极大的帮助,在此表示衷心感谢。河北医科大学生化教研室佟晓旭老师,罗湘衡老师对我的基础实验的指导,借此表示感谢。衷心感谢河北省胸科医院李志惠主任,宋海亭主任,赵小哲主任,田艳如护士长及一病区全体工作人员在我实验一年中给予我的巨大支持和帮助。衷心感谢河北省胸科医院李登瑞院长,医务科、院办事、药械科、实验室所有工作人员对本课题的完成给予的大力支持与协助。河北医科大学学位办,研究生部的所有老师在我申请学位、课程学习和论文答辩过程中给予的多方指导和帮助,在此一并致谢。感谢我的亲朋好友在我攻读学位的期间给予我的鼓励和帮助,使我能够克服困难,不断进取。个人简历个人简历一、一般情况姓名市查月芳性别女民族汉出生年月1965年11月28日籍贯江苏省常熟二、个人经历三、发表论文1984年就读于河北医科大学临床医学系,学制五年,获医学学士学位,1989年毕业后,分配到河北省胸科医院呼吸结核内科工作,2002年7月完成在河北医科大学研究生课程的学习,同时于2002年通过同等学历人员申请硕士学位外语全国统一考试,于2003年通过西医综合水平全国统一考试。参加工作以来,共完成医学论文10余篇,其中有:《结核病合并重症药疹27例临床分析》《肺炎肺结核相混淆7例临床分析》《肺炎误诊肺结核48例临床分析》《单纯胸膜炎标准化疗与短程化疗276例临床分析》《老年肺结核76例临床分析》《重症非典型肺炎激素治疗的疗效观察》抗结核药物致肝脏损伤机制的研究

作者:

学位授予单位:

查月芳

河北医科大学

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