基于LC-MS/MS细胞药代动力学探究巴马汀抑制阿霉素心肌毒性的转运蛋白调控机制

本研究针对阿霉素(DOX)临床应用中剂量依赖性心脏毒性(DIC)的难题，通过建立灵敏的LC-MS/MS检测方法，结合分子对接技术，首次揭示天然产物巴马汀(PAL)通过抑制OCT1/OCT3/OCTN1/OCTN2/PMAT等摄取转运蛋白减少心肌细胞DOX蓄积的分子机制，为DOX联合用药提供新型心脏保护策略。

　　

阿霉素(DOX)作为临床广泛使用的蒽环类抗肿瘤药物，其致命缺陷在于剂量依赖性心脏毒性(DIC)——当累积剂量达400 mg/m²时心衰发生率高达5%，550 mg/m²时更升至26%。目前临床唯一获批的右雷佐生(DEX)又存在骨髓抑制等副作用。既往研究表明，DOX在心肌细胞异常蓄积是DIC的核心诱因，而这一过程依赖有机阳离子转运蛋白(OCT)1/3、肉碱转运蛋白(OCTN)1/2及质膜单胺转运蛋白(PMAT)等膜转运体的主动摄取。传统中药成分巴马汀(PAL)虽被报道具有抗炎抗氧化等心血管保护作用，但其对DIC的干预机制尤其是药代动力学层面尚属空白。

针对这一科学问题，浙江大学等机构的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表研究，创新性地从细胞药代动力学角度揭示了PAL的心脏保护机制。研究首先通过SRB法、LDH释放检测及流式细胞术证实PAL(10-100 μM)可显著缓解0.5 μM DOX诱导的H9c2心肌细胞凋亡；继而建立4分钟超快速LC-MS/MS检测方法(LLOQ=10 nM)，首次发现PAL能使心肌细胞DOX浓度降低42.1%；最后通过分子对接揭示PAL与OCT1/3、OCTN1/2及PMAT的结合能均<-5 kcal/mol，且形成稳定氢键网络。

关键技术包括：1)建立高灵敏度LC-MS/MS细胞药代动力学分析方法；2)采用SRB/LDH/Annexin V-FITC多维度评估细胞毒性；3)运用AutoDock Vina进行转运蛋白分子对接。

【PAL alleviates DOX-induced cytotoxicity in H9c2 cells】
通过SRB实验发现PAL预处理可剂量依赖性提升DOX损伤细胞的存活率(100 μM时提高47.3%)，同时LDH释放减少35.8%。Western blot显示PAL使凋亡标志蛋白cleaved caspase-3表达降低61.2%。

【Cellular pharmacokinetic study】
建立的LC-MS/MS方法在1-1000 nM线性良好(r²>0.99)。药动学曲线显示PAL(50 μM)使H9c2细胞DOX的AUC_0-24h下降38.7%，C_max降低42.1%。

【Molecular docking analysis】
PAL与OCTN2结合能最低(-7.8 kcal/mol)，与PMAT形成3个氢键；与OCT1/3的对接分数均优于其已知抑制剂胍乙啶，提示强竞争性抑制潜力。

该研究首次从药代动力学角度阐明：PAL通过特异性阻断心肌细胞膜上OCT/OCTN/PMAT转运蛋白系统，有效降低DOX心肌蓄积，从而缓解DIC。这一发现不仅为DOX的临床安全应用提供了新型联合用药候选，更开创了从转运蛋白调控角度解决化疗药物靶器官毒性的新思路。分子对接揭示的PAL-转运蛋白相互作用模式，还可为设计更高效低毒的结构修饰衍生物提供理论依据。研究采用的LC-MS/MS细胞药代研究范式，也为其他药物毒性机制研究提供了方法学参考。