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研究目的和背景: CYP3A4是CYP3A家族中重要成员,其表达在人群中存在40倍以上的差异,其中肝脏中CYP3A490%的个体差异可能是遗传因素所致。CYP3A7被认为是胎儿的CYP3A酶,碱基序列与CYP3A4约有90%的相似性。尽管出生以后肝CYP3A的表达明显下降,但在成年人中仍可检测到mRNA和蛋白质。Aldo-Keto1D1(AKR1D1)即醛酮还原酶家族1成员D1,是胆汁酸合成的关键酶,也是法尼酯 X受体(FXR)、孕烷受体(PXR)、雄烷受体(CAR)等配位体催化剂合成的关键酶,同时,PXR、CAR已被证实能调节细胞色素P450的表达,因此AKR1D1也被认为是细胞色素P450的转录调节剂。有研究表明,位于AKR1D13’-UTR非转录编码区的基因多态性(rs1872930)能影响AKR1D1 mRNA的表达,并且这种变化会引起细胞色素 P450家族某些基因表达量的改变,如 CYP3A4、CYP2C8、CYP2C9等。为此,该实验目的即是验证 AKRD1D1基因多态性对CYP3A4基因表达的影响,同时探讨对CYP3A7基因表达的影响。 研究方法: 1.研究对象 标本取自郑州大学第一附属医院肝胆外科的住院患者40例。年龄从18-50岁,以肝囊肿、肝胆结石、胆囊癌,肝癌患者为主,在进行肝胆切除手术时取边缘正常的肝脏组织,用准备好的冻存管装载包裹,每位患者外周血备份,记录编号及日期并迅速投入液氮中冷却保存,抽取受试者外周血,备份对应病历。患者均签署了知情同意书,该研究方案得到郑州大学医学伦理委员会认可。 2.实验方案 收集肝脏标本,差速离心法提取微粒体,体外孵育,以咪达唑仑和脱氢表雄酮分别作为CYP3A4、CYP3A7的底物,采用HPLC法测定个体间CYP3A4、CYP3A7的酶活性;Westen Blot测定CYP3A4、CYP3A7蛋白表达水平;Real time PCR测定CYP3A4、CYP3A7的mRNA的表达水平;使用试剂盒提取肝脏标本对应外周血的DNA,通过PCR和测序手段确定标本AKR1D1基因型。 3.数据处理 运用 SPSS13.0统计学软件进行统计学处理,结果以±s表示。AKR1D1基因多态性对CYP3A4、CYP3A7 mRNA、蛋白表达水平和酶活性的影响采用独立样本T检验; mRNA、蛋白表达水平和酶活性线性关系采用Pearson相关分析。以上统计结果P<0.05时认为有统计学意义。 结果: 1.AKR1D1基因多态性对CYP3A4基因表达的影响 AKR1D1野生型、突变型基因所对应CYP3A4 mRNA表达水平分别为3.208±1.961、5.969±0.202,突变个体mRNA表达水平较野生个体提高86.1%,区别明显,且具有统计学意义(P<0.05);CYP3A4蛋白表达水平分别0.299±0.202、0.422±0.287,提高41.1%,具有统计学意义(P<0.05);AKR1D1野生型、突变型基因所对应CYP3A4酶活性分别为0.313±0.140、0.343±0.133 nM/ml/min,提高9.6%,但没有统计学意义(P>0.05)。 2. AKR1D1基因多态性对CYP3A7基因表达的影响 AKR1D1野生型、突变型基因所对应CYP3A7 mRNA表达水平分别为0.056±0.081、0.054±0.094表达水平较弱,明显低于 CYP3A4表达水平,统计学独立样本T检验结果P=0.214(P>0.05),无显著性差异;蛋白表达水平分别为0.371±0.081、0.283±0.283,表达水平有下降趋势,统计学独立样本 T检验结果P=0.391(P>0.05),无显著性差异。酶活性分别为4.916±3.294、4.385±2.120μM/ml/min,统计学独立样本T检验结果P=0.785(P>0.05),没有显著性差异。3.CYP3A4 mRNA、蛋白表达水平及酶活性的相关性分析 CYP3A4的mRNA、蛋白表达水平与酶活性经Pearson线性相关分析,结果为mRNA与蛋白表达水平线性相关系数R2=0.143,显著性系数P=0.100;mRNA表达水平与酶活性相关系数R2=0.150,显著性系数P=0.092;蛋白表达水平与酶活性相关系数R2=0.096,显著性系数P=0.183。CYP3A4的mRNA、蛋白表达水平与酶活性之间无相关性。 结论: 1. AKR1D1多态性基因影响CYP3A4基因表达,且位点(rs1872930)变异后, CYP3A4表达水平增高。 2. AKR1D1基因多态性不影响CYP3A7的基因表达。 3.在成人个体中,CYP3A7基因表达个体化差异较大。 4. CYP3A4 mRNA、蛋白表达水平与酶活性之间没有相关性。