传统中医药理论认为藜芦与人参存在配伍禁忌,剧毒中药藜芦与人参合用毒性加大。细胞色素P450是药物相互作用的基础,作为最重要的I相药物代谢酶系统,参与一系列亲脂性化合物的代谢,包括药物、致癌物及环境污染物的代谢转化,阻止这些化合物在体内蓄积,起到解毒和保护肝脏的作用,并通过参与内源性物质的代谢,发挥独特的内源性生理作用。本研究从细胞色素P450所发挥的外源性和内源性作用两方面探讨藜芦与人参配伍禁忌的机制。本研究在整体动物水平和分子水平研究人参对细胞色素P450酶的影响及与藜芦合用后相关P450亚型的酶活性变化。选择人参主要的皂苷单体Rb1,Rg1进行了人参对细胞色素P450调控机制的初步探索。利用HepG2细胞考察了7种主要的P450酶亚型(CYP1A1,CYP1A2,CYP2C9,CYP2C19,CYP2D6,CYP2E1, CYP3A4)在人参皂苷Rb1,Rg1作用后的变化。RT-PCR结果发现,CYP1A1在mRNA水平发生上调,CYP3A4在mRNA水平发生下调,其改变都呈时间依赖性和剂量依赖性趋势,其它亚型的变化不明显。在整体水平,本研究通过检测特异性底物的代谢等生物化学方法考察人参与藜芦作用后相关细胞色素P450亚型的活性变化。研究结果显示,细胞色素P450酶的总含量呈下降趋势,CYP1A活性呈上升趋势,CYP3A活性呈剂量依赖性下降趋势,细胞色素b5的改变不明显。为了研究藜芦药理毒理过程中的P450酶的外源性代谢作用,首先考察了藜芦属植物代表性的毒性成分藜芦定碱(veratridine)在大鼠肝微粒体中的代谢特征,同时观察了5种特定P450亚型选择性抑制剂对veratridine体外代谢的影响。通过高效液相分析veratridine的体外代谢情况,并通过液质联用分析推测veratridine体外代谢产物的结构。化学抑制实验结果显示,4种P450亚型(CYP1A, CYP2B, CYP2E1, CYP3A)参与了veratridine的体外代谢。相关P450亚型的表达和功能变化将造成veratridine对机体毒性作用的改变。在与大鼠微粒体孵育后,发现了七种veratridine的代谢产物。通过对veratridine代谢途径的分析,veratridine代谢产物中存在活性中间体邻二苯酚和邻醌类物质的可能。活性代谢中间体通过与DNA、RNA以及关键蛋白等生物大分子发生共价结合造成细胞损伤,邻二苯酚和邻醌类物质被认为具有神经毒性。为了研究CYP1A1上调在内源性作用方面对veratridine药理毒理作用的影响,构建了CYP1A1的表达载体,转染血管内皮细胞HVEC304,观测veratridine在过表达CYP1A1时对细胞内钙离子水平的影响。实验发现,在过表达CYP1A1的HVEC304细胞中,钙离子的基础水平发生明显下降,veratridine可以逆转这一趋势,并呈剂量依赖性。同时发现,在转染CYP1A1的HVEC304细胞中,veratridine对钙离子的刺激作用明显强于未转染组。过表达CYP1A1使得花生四烯酸的P450代谢途径加强,羟化的花生四烯酸代谢产物生成增加,破坏了花生四烯酸环氧化产物和羟化产物的平衡,从而对离子通道的功能产生影响。veratridne本身即可以影响细胞内钙离子水平,CYP1A1通过影响花生四烯酸的代谢与veratridine联合作用,造成了细胞内钙离子的失衡。综上所述,人参单用及与藜芦合用降低了大鼠肝微粒体中的细胞色素P450酶总含量,增加了CYP1A的活性,抑制了CYP3A的活性。人参皂苷Rb1、Rg1诱导了CYP1A1的表达,抑制了CYP3A4的表达。由于细胞色素P450酶的表达和活性改变,影响到藜芦的代谢清除,藜芦中重要的毒性成分veratridine可能因细胞色素P450总含量和CYP3A活性下降发生蓄积,也可能因CYP1A活性上升,导致I相代谢活性中间体生成增多。Veratridine的药理作用也受细胞色素P450酶的表达和活性改变的影响,CYP1A1的上调使得其对细胞内钙离子的刺激作用明显增强。我们认为P450酶的表达和活性改变,影响了藜芦的代谢清除和药理毒理作用,造成人参与藜芦间的药物相互作用,产生了配伍禁忌。本研究部分揭示了中药配伍禁忌的科学内涵,并对安全合理用药有指导作用。