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妊娠相关激素调控HepaRG细胞中肝转运体表达与活性的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Drug Metabolism and Disposition 4.4
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为解决孕期药物代谢变化机制不明的问题,研究人员通过HepaRG细胞模型,系统研究了妊娠相关激素(PRH)对NTCP、OAT2、OCT1等肝转运体的调控作用。发现生理浓度PRH可显著诱导NTCP(122倍)和OAT2(115倍)的mRNA表达及活性,并通过CAR/PXR/HNF4α通路实现调控,为孕期个体化用药提供新依据。
孕期用药安全一直是临床面临的重大挑战。据统计,68-90%的孕妇需要服用药物,但妊娠期间肝脏代谢功能的改变常导致药物动力学(PK)参数异常波动。既往研究发现,孕晚期(T3)患者体内抗心律失常药地高辛的清除率显著升高,镇静药咪达唑仑的代谢加快,这些现象暗示着妊娠相关激素(PRH)可能通过调控肝脏转运体影响药物处置。然而,传统原代肝细胞(PHH)模型的局限性阻碍了机制研究的深入。
美国华盛顿大学的研究团队创新性地采用类原代肝细胞特性的HepaRG细胞模型,系统探究了9种PRH(包括雌酮E1、雌三醇E3、胎盘生长激素PGH等)对钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白(NTCP)、有机阴离子转运体2(OAT2)等关键转运体的调控机制。研究发现,模拟孕晚期生理浓度(1x)的PRH混合液(PRHC)可惊人地提升NTCP mRNA表达122倍、OAT2达115倍,且伴随8倍和11.5倍的活性增强。值得注意的是,这种调控呈现剂量依赖性——超生理浓度(10x)反而会抑制部分转运体功能。
研究团队运用qPCR技术定量分析了转运体与核受体表达谱,发现NTCP/OCT1的调控与组成型雄烷受体(CAR)、孕烷X受体(PXR)及肝细胞核因子4α(HNF4α)的表达高度相关。特别是CAR的激活程度与NTCP诱导幅度呈显著正比,首次揭示PRH可能通过"CAR→NTCP"轴影响胆汁酸转运。此外,研究还意外发现雌激素受体β(PRβ)的异常高表达可能参与OATP1B1的转录抑制。
在讨论环节,作者强调该研究填补了三大空白:首次在极性化肝细胞模型中证实PRH对转运体的层级调控;阐明NTCP/OAT2活性变化与临床观察到的孕晚期胆汁淤积症的相关性;为建立孕期PBPK(生理药代动力学)模型提供关键参数。论文发表于《Drug Metabolism and Disposition》时,审稿人特别指出该研究创新性地将激素浓度梯度设计与临床孕周特征精准对应,其发现的"核受体-转运体"调控网络为预测药物妊娠风险等级提供了新靶点。
主要技术方法包括:采用胶原包被24孔板培养分化型HepaRG细胞;通过LC-MS/MS检测转运体底物(如酮洛芬、奎尼丁)的跨膜转运量;使用特异性抑制剂bulevirtide验证NTCP功能;qPCR分析涵盖8种转运体和5种核受体的mRNA表达谱。
【研究结果】
PRHC Treatment Significantly Induced or Repressed mRNA Expression of Hepatic Influx and Efflux Transporters
生理浓度PRHC使NTCP和OAT2表达量突破百倍级,但OATP1B1被抑制27%。超生理浓度导致调控方向逆转,证实激素存在"剂量-效应"拐点。
Discussion
HepaRG细胞的极性化特征成功复现PHH的转运体极性分布,其发现的CAR-PXR-HNF4α调控轴为解释临床孕晚期地高辛清除率升高现象提供了机制基础。
Conclusions
研究建立PRH浓度与转运体活性的定量关系,提出核受体介导的转录调控是孕期药物代谢改变的核心机制,为FDA妊娠用药分级补充了新的分子标志物。
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