急性脑缺血状态下肝脏的生化改变特征

【摘要】：肝脏是体内最大的代谢器官，在代谢与解毒方面起着重要作用。本文研究了脑缺血状态下肝脏的生化改变特征，包括肝脏抗氧化系统及主要的药物代谢酶CYP2E1、CYP3A的变化，并进一步探讨了脑缺血时肝脏CYP2E1诱导的调节因素和调节水平，旨在进一步认识脑缺血状态下肝脏生化及药物代谢方面可能发生的改变，并评估由此可能带来的临床影响及其意义。 本文采用线栓法制作大鼠脑缺血模型。在抗氧化方面，检测脑缺血3h、12h、24h时肝匀浆谷胱甘肽(glutathione，GSH)的含量，肝细胞胞浆谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase，GST)活性，肝线粒体谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase，GSH-Re)、过氧化氢酶(catalase，CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性、脂质过氧化产物丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量以及Ca~(2+)水平的变化；在药物代谢方面，以红霉素—N—脱甲基酶(erythromycin N-demethylase)和苯胺羟化酶(aniline hydroxylase)分别反映CYP3A(cytochrome P450 3A)与CYP2E1(cytochrome P450 2E1)活性，同时检测了肝细胞色素P450(cytochrome P450)含量；以血清谷丙转氨酶(alanine aminotransferase，ALT)与谷草转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)活性反映肝损伤情况。用放射免疫法测定大鼠脑缺血不同时间的血清胰岛素含量，葡萄糖酶法测定血糖含量，RT-PCR半定量测定肝脏CYP2E1 mRNA含量。 结果发现，脑缺血3h，肝匀浆GSH含量降至假手术组的82％，肝脏线粒体CAT、SOD活性明显下降，分别为假手术组的59％(P＜0.01)与88％(P＜0.05)，而胞浆GST较假手术组升高56％(P＜0.01)，线粒体MDA含量及Ca~(2+)水平无明显改变。脑缺血12h，肝匀浆GSH含量进一步降低，降至假手术组的60％(P＜0.05)，CAT水平依然较低(P＜0.05)，SOD几乎恢复至假手术组水平；与假手术组相比，胞浆GST活性升高26％，线粒体MDA含量增加72％(P＜0.01)，Ca~(2+)水平上升了170％(P＜0.01)。脑缺血24h，肝匀浆GSH含量有所恢复，为假手术组的89％，CAT、SOD活性仍低于假 手术对照组(P均0.05)，GST活性较假手术组升高50%(P0.05)，线粒体MDA含 量与C扩+;J丈平依然较高，分别为假手术组的140%、210%。脑缺血过程中，GSH一Px 及GSH一Re活性均无明显变化。研究结果表明脑缺血对肝脏抗氧化系统有显著影响。 药物代谢酶活性方面，与假手术组相比，随着缺血时间的延长，CYP3A逐渐下 降，至24h下降50%(P0.01);脑缺血3h，CYPZEI己显著升高(P0.01)，在观察的 24h内一直维持在较高水平。CYP450含量在脑缺血3h较假手术组升高23%(P0 .05)， 此后恢复正常。说明脑缺血时，肝脏药物代谢酶也发生了显著改变。与假手术组相比， 脑缺血12h，ALT升高352%(P0.01)，AST上升74%(P0.01)，说明肝损伤明显; 脑缺血24h，肝损伤依然存在。 脑缺血3h及24h，血糖升高。相关性分析表明，CYPZEI酶活性增加与血糖水平 在脑缺血3h及24h均显著正相关，相关系数分别为0.957(P0.01)、0.922(P0.01)。 脑缺血3h，血清胰岛素较假手术组显著升高(尸0 .05)，至24h恢复正常。CYPZElmRNA 水平在脑缺血3h及24h均未观察到明显改变。 本研究首次系统地观察了脑缺血状态下24h内肝脏抗氧化能力及药物代谢能力的 动态变化。结果表明，脑缺血时，肝脏的抗氧化能力明显降低，表现为GSH及抗氧化 酶SOD、CAI，活性的显著下降，同时伴有脂质过氧化物的堆积，其中以缺血12h最明 显，且此时肝功能也受损最显著。此外，脑缺血时，肝脏的药物代谢酶也发生了不同 程度的改变，CYPZEI明显诱导上调，其机制可能与糖代谢有关，而与胰岛素本身无 关，且诱导并非通过转录水平的调节;CYP3A则一直表现出下降的趋势。本研究提示， 在治疗脑缺血患者时，应注意其可能存在的肝损伤及可能发生的药物不良反应。