人类细胞色素P450是参与药物代谢的一类非常重要的代谢酶，临床上百分之六十的普通处方药需要通过其进行生物转化。人类肝脏细胞色素 CYP2D6 酶表达量占肝脏总 P450 酶 4%左右，虽然与其它亚型酶相比表达量并不突出，但却参与大约30%的常用药物生物转化。CYP2D6特异性底物包括多种抗心律失常药、抗高血压药、抗精神病药以及三环类抗抑郁药。中药有效成分吗啡、延胡索丙素等也是通过 CYP2D6 酶代谢的。大量的研究发现，人群中存在着 CYP2D6慢代谢者(PMs)，其中高加索人种中大约有 6%-10%，亚洲人种约有 2%。假如CYP2D6 的PMs接受与正常人一样多的剂量的药物治疗，药物血药浓度会超出正常范围，极有可能会发生严重的副反应。在大鼠中，CYP2D亚家族包括6个亚型，其中已明确大鼠CYP2D1酶为人类CYP2D6酶的直系同源基因。CYP2D1基因敲除大鼠模型具备与人类 CYP2D6 的慢代谢者相类似的代谢能力，作为实验动物模型，能较好的模拟CYP2D6慢代谢人群，验证候选药物对CYP2D6慢代谢人群的安全性。实验成功构建了CYP2D1基因敲除大鼠模型，并对其基本的表型进行研究，探索了特征性底物右美沙芬在该模型中的代谢过程与 CYP2D1基因敲除大鼠对中药延胡索提取物延胡索丙素的药效研究。　　实验研究的主要结果如下：　　1.CYP2D1基因敲除大鼠模型的培育与鉴定 与南京大学模式动物中心合作，运用CRISPR/Cas9技术，获得CYP2D1外显子4的突变7bp（ACCTCAT）缺失的大鼠。获得了第一代即F0代杂合子(CYP2D1+/-)；把获得到的F0代CYP2D1+/-与 SD 大鼠进行杂交获得 F1 代杂合子；将 F1 代杂合子进行交配后，筛选出了F2 代 CYP2D1 基因敲除大鼠纯合子(CYP2D1-/-)，用于进一步的研究。首先对CYP2D1-null 大鼠是否存在脱靶现象进行检测，发现并未出现脱靶现象。利用Western Blot技术对CYP2D1-/-大鼠进行蛋白表型鉴定，证实CYP2D1-null大鼠中无CYP2D1蛋白表达。与SD大鼠相比， CYP2D1-null 大鼠CYP2A蛋白表达水平较高，同时其它的主要P450亚型蛋白(CYP1A2、CYP2B、CYP2C11、CYP2E1)表达无显著性差异。个体发育观察发现CYP2D1-null大鼠毛色白色光亮，活动行为能力正常，与野生型SD大鼠无差异。成年CYP2D1-null大鼠的体重以及脏器　　指数与 SD 大鼠相比无显著性差异。大鼠主要脏器的病理组织切片观察表明CYP2D1-null大鼠的肝脏、睾丸、肾脏以及脾脏的形态结构与SD大鼠相比未见显著性的差异。　　2.CYP2D1-null 大鼠肝微粒体对右美沙芬的体外活性分析 实验提取了CYP2D1-null与SD雄性大鼠的肝脏微粒体，进行体外代谢活性检测。实验结果发现，CYP2D1-null 大鼠与 SD 大鼠相比，CYP2D1-null 基因敲除大鼠的肝微粒体对右美沙芬酶活性没有 SD大鼠高。药物在肝微粒体中最大反应速率，SD大鼠显著高于基因敲除大鼠，清除率CLint也显著升高。　　3.右美沙芬在CYP2D1-null大鼠体内药代动力学研究 CYP2D1-null与SD　　雄性大鼠腹腔注射50mg/kg的右美沙芬。不同时间点采血，使用高效液相色谱法，对大鼠血浆中右美沙芬浓度进行检测。雄性CYP2D1-null大鼠代谢右美沙芬速率变慢，清除率也降低。雌性CYP2D1-null大鼠与SD大鼠相比药物清除率显著降低、平均滞留时间显著延长、半衰期变大、达峰时的血药浓度显著增加、AUC0-t与AUC0-∞显著升高。这表明右美沙芬在CYP2D1-null大鼠体内代谢较SD大鼠显著降低。　　4. CYP2D1-null大鼠中延胡索丙素的药效学研究 CYP2D1-null与SD雄性大鼠灌胃给予延胡索丙素溶液，比较延胡索丙素对于这两种大鼠在抗抑郁方面的差异。大鼠悬尾实验结果表明在同等剂量的药物作用下，CYP2D1-null大鼠的抗抑郁作用明显好于SD大鼠。