OATP1B1/1B3缺陷加剧红细胞生成性原卟啉症高胆红素血症的机制研究

本研究针对红细胞生成性原卟?啉症（EPP）患者高胆红素血症的机制不明问题，通过构建Oatp1a/1b缺陷的EPP小鼠模型，结合OATP1B1/1B3过表达细胞实验，揭示PPIX并非OATP1B1/1B3底物，而OATP1B1/1B3缺陷会通过抑制胆红素摄取与PPIX介导的胆管阻塞协同加剧高胆红素血症，为EPP患者肝功能评估提供新见解。

　　

红细胞生成性原卟啉症（EPP）是一种因亚铁螯合酶（FECH）功能缺失突变导致的罕见代谢病，患者体内原卟啉IX（PPIX）异常积累，引发光敏性皮炎和致命性肝损伤。尽管PPIX的肝胆排泄是治疗关键，但其肝细胞摄取机制长期未明。更棘手的是，EPP患者常伴随高胆红素血症，而胆红素水平直接影响肝移植优先级评估——但若高胆红素血症源于转运蛋白缺陷而非真实肝损伤，现有评估体系可能产生误判。这一矛盾促使研究人员聚焦于有机阴离子转运多肽OATP1B1/1B3：这类肝细胞特异性转运蛋白已知参与胆红素摄取，且能转运PPIX结构类似物粪卟啉III（CopIII），但它们在EPP病理中的作用仍是空白。

美国匹兹堡大学的研究团队通过基因工程构建了Oatp1a/1b缺陷的EPP小鼠模型（Fech-mut/Oatp1a/1b-KO），结合药理抑制实验和细胞转运体系，首次阐明OATP1B1/1B3缺陷通过双重机制恶化高胆红素血症：既阻碍胆红素肝摄取，又因PPIX胆管阻塞减少胆红素排泄。该成果发表于《Drug Metabolism and Disposition》，为EPP患者肝功能评估提供了关键生物标志物修正依据。

研究采用四类关键技术：1）基因工程小鼠模型构建（Fech-mut与Oatp1a/1b-KO杂交）；2）血清代谢组学（UPLC-QTOFMS分析胆红素代谢谱）；3）细胞转运实验（OATP1B1/1B3/2B1过表达HEK293细胞评估PPIX摄取）；4）肝损伤多维度评估（血清ALT/AST/ALP检测结合H&E染色）。

遗传缺陷导致EPP小鼠黄疸加重
通过三代杂交获得Fech-mut/Oatp1a/1b-KO小鼠，qPCR证实肝脏Oatp1a1/1a4/1b2表达缺失。该模型表现出更显著的皮肤黄染和血清胆红素升高，提示OATP缺陷与EPP表型协同作用。

代谢组学揭示胆红素代谢紊乱
OPLS-DA分析显示Fech-mut/Oatp1a/1b-KO小鼠血清中非结合胆红素（UCB）升高3倍，结合胆红素（BMG1/BMG2/BDG）增幅达26-64倍，远超过单纯Fech-mut或Oatp1a/1b-KO小鼠，表明双缺陷引发胆红素代谢"双重打击"。

药物抑制验证转运蛋白关键作用
利福平（RIF）处理使Fech-mut小鼠血清结合胆红素显著上升，而Fech-mut/Oatp1a/1b-KO小鼠无此反应，证实Oatp1a/1b药理学抑制可重现遗传缺陷表型。

PPIX非OATP1B1/1B3底物
尽管OATP1B1/1B3过表达细胞对CopIII摄取增加10倍，PPIX摄取无变化。Fech-mut与Fech-mut/Oatp1a/1b-KO小鼠的血清/肝脏PPIX水平相当，说明PPIX肝分布依赖其他转运机制。

OATP缺陷不加重肝损伤
尽管高胆红素血症加剧，Fech-mut/Oatp1a/1b-KO小鼠的ALT/AST活性反而低于Fech-mut组，H&E染色显示两者胆管阻塞程度相似，证实高胆红素血症与真实肝损伤脱钩。

机制解析：胆红素代谢的"双锁效应"
Western blot显示Ugt1a1（胆红素结合酶）和Mrp2/3（胆红素排泄转运蛋白）表达未受OATP缺陷影响。PPIX胆汁浓度检测结合病理学证据表明，OATP缺陷阻碍胆红素肝摄取（第一把锁），而PPIX沉淀阻塞胆管抑制胆红素排泄（第二把锁），两机制协同导致胆红素"滞留-反流"。

这项研究颠覆了传统认知：血清胆红素水平在OATP1B1/1B3缺陷的EPP患者中可能高估真实肝损伤程度。临床需通过基因检测或用药史筛查OATP功能，避免肝移植优先级误判。此外，PPIX转运机制的悬而未决提示未来需探索非OATP途径（如血红蛋白结合蛋白或脂蛋白受体）。该成果不仅为EPP精准诊疗提供依据，更为其他胆汁淤积性疾病（如原发性胆汁性胆管炎）的生物标志物解读提供了范式参考。