肝脏是外来化合物的主要代谢器官,外来化合物在体内 首先在I相代谢酶作用下被氧化、还原、水解,然后在II 相代 谢酶作用下与内源性物质结合,随尿液和粪便排出体外。I 相酶系统在动物体内最重要的是细胞色素P450系统,包括细 胞色素P450、氨基比林- N- 脱甲基酶( ADM )、红霉素- N- 脱甲基酶( ERND)、苯胺羟化酶( ANH ),主要参与外来化合物 代谢转化,同时可以被多种物质所诱导或抑制; 而II相酶的 代表酶是谷胱甘肽- S - 转移酶( GST) 。香烟烟雾中含有 3000多种化学物质^[1],这些物质进入体内是否对肝脏代谢酶 产生影响进而引起外来化合物在人体内的代谢变化值得关 注。本研究通过观察长期吸烟小鼠肝脏代谢酶的变化,了解 香烟烟雾对肝脏物质代谢影响。

原烟: 未添加任何添加剂的卷烟。考马斯 亮兰蛋白测定试剂盒、GST测定试剂盒(南京建成生物工程研 究所) 。UV1800双光束紫外分光光度计( 上海荆和仪器有限 公司) 、CP- 超速离心机(日本日立公司)。

昆明种小鼠( 武汉生物制品研究所) 30只, 雄性,( 18± 2) g,合格证号: SCXK2008 - 0003。小鼠自由采 食、饮水。

按体重随机分为3组( 10只/组),空白对 照组、吸烟1、3支/d组。动物采用自主开发的动式吸烟机吸 烟: 吸烟箱18 L,10 只/箱。空气与烟气流入比2: 1,流速为 0. 5 L /m in,控制燃烧速度为每支香烟3 m in。每次染毒后均 在染毒箱中呆15 m in待烟气散尽再将小鼠移回笼中。空白 对照组放入吸烟箱中但不吸烟。连续观察12周。

处死前禁食 12 h,采用断颈处死并迅速打开腹腔,取出肝脏,剪碎,采用超 速离心法制备肝微粒体^{[2, 3, 4]},置- 70 ℃ 冰箱保存待测,酶的 测定于48 h之内完成,同时测定蛋白含量。

CYP450、ADM、ERND、ANH 活性的测 定见参考文献^[2]。GST活性的测定按试剂盒说明书操作。

采用SPSS 15. 0单因素方差分析进行组间 比较,P ＜ 0. 05为差异有统计学意义。

长 期吸烟小鼠肝脏系数无明显变化( F = 3. 299,P = 0. 057) ,肝 微粒体蛋白含量明显降低(F = 6. 901,P = 0. 005),而CYP450 含量则明显升高( F = 4. 475,P = 0. 024)。

表 1 (Table 1)

表 1 小鼠肝脏系数、微粒体蛋白和CYP450含量(x±s , n= 10) 组别 肝脏系数(肝重/体重) 蛋白(mg/mL) CYP450[nmol/(mg⋅prot)] 空白对照组 0.045±0.003 30.464±12.817 0.125±0.030 吸烟(支/d)1 0.042±0.003 14.093±6.778a 0.178±0.045b 3 0.046±0.003 18.180±6.504b 0.189±0.054b 注: 与空白对照组比较, a P ＜ 0. 01, b P ＜0. 05。

表 1 小鼠肝脏系数、微粒体蛋白和CYP450含量(x±s , n= 10)

吸烟组AND、 ENRD、ANH 活性明显高于对照组,差异有统计学意义(P ＜ 0. 05)。而吸烟组GST 活性低于对照组,但未发现1支/ d与3

表 2 (Table 2)

表 2 肝脏代谢酶活性测定结果(x±s , n= 10) 组别 AND(nmol/mL) ENRD(nmol/mL) ANH(nmol/mL) GST[U/(mg⋅prot)] 空白对照组 1.303±0.648 11.002±3.537 0.096±0.032 5.425±2.199 吸烟(支/d)1 57.248±16.412a 38.289±7.545a 0.124±0.038 5.347±2.144 3 57.139±16.848a 35.698±3.767a 0.154±0.037a 3.939±1.523 注: 与空白对照组比较, a P ＜ 0. 01。

表 2 肝脏代谢酶活性测定结果( x±s , n= 10)

CYP450、AND、ENRD、ANH 属Ⅰ 相酶,催化多种药物、前 毒物、前致癌物等外来化合物的氧化还原代谢。II 相酶GST 参与机体的解毒反应从而加强有害物质的清除,保护生物大 分子免受侵袭^{[5, 6, 7]}。AND 主要反映CYP1A2、2E1 的活性。 CYP1A2在肝脏中有特异性表达,芳胺等是CYP1A2 的重要 底物。ANH 是CYP2E1的标志酶,CYP2E1 主要分布在肝脏, 不但参与部分药物的代谢,而且还能催化许多前致癌物质和 毒物的活化过程^[8]。AND 在体内参与烟焦油的多环芳烃化 合物的代谢,可从一个侧面反映前致癌物在体内的代谢状态。 ENRD主要反映CYP3A 的活性。CYP3A作为参与口服药物 首过效应的主要酶类,是造成药物间相互作用的重要原因之 一。本研究结果显示,长期吸烟能明显升高小鼠CYP450 含 量并能使肝微粒体中AND、ENRD、ANH 的活性明显增加,而 对GST 无明显影响。提示长期吸烟对鼠肝微粒体Ⅰ 相酶有 明显的诱导作用; 因此有可能加速有毒物质在体内的转化和 代谢,促进前毒物或前致癌物质代谢活化。说明长期吸烟引 起的健康损害不仅是香烟烟雾中的有害物质本身,也有可能 是因为肝脏代谢酶对其中的化学物质进行代谢而引起; 同时 相酶活性明显增加,对吸烟者的临床用药有一定的影响。