留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

肠道菌群对半枝莲中活性成分的代谢及其抑制CYP1A1酶的影响

蒋家璐 孙溧 倪姐 徐坠成 宋蒙蒙 姚卫峰 程海波 康安 孙东东

蒋家璐, 孙溧, 倪姐, 徐坠成, 宋蒙蒙, 姚卫峰, 程海波, 康安, 孙东东. 肠道菌群对半枝莲中活性成分的代谢及其抑制CYP1A1酶的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2021, 37(2): 225-230. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0225
引用本文: 蒋家璐, 孙溧, 倪姐, 徐坠成, 宋蒙蒙, 姚卫峰, 程海波, 康安, 孙东东. 肠道菌群对半枝莲中活性成分的代谢及其抑制CYP1A1酶的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2021, 37(2): 225-230. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0225
JIANG Jia-lu, SUN Li, NI Jie, XU Zhui-cheng, SONG Meng-meng, YAO Wei-feng, CHENG Hai-bo, KANG An, SUN Dong-dong. Gut Microbiota Mediated Metabolism and CYP1A1 Inhibition Effects of Scutellaria Barbata D. Don[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2021, 37(2): 225-230. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0225
Citation: JIANG Jia-lu, SUN Li, NI Jie, XU Zhui-cheng, SONG Meng-meng, YAO Wei-feng, CHENG Hai-bo, KANG An, SUN Dong-dong. Gut Microbiota Mediated Metabolism and CYP1A1 Inhibition Effects of Scutellaria Barbata D. Don[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2021, 37(2): 225-230. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0225

肠道菌群对半枝莲中活性成分的代谢及其抑制CYP1A1酶的影响

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0225
基金项目: 

国家自然科学基金 81673559

国家自然科学基金 81930117

国家自然科学基金 81973523

国家重点研发计划课题 2017YFC1700602

江苏省自然科学基 BK20171491

江苏省中医药管理局科研项目 YB201809

江苏高校优势学科建设工程资助项目 PAPD

详细信息
    作者简介:

    蒋家璐, 女,硕士研究生,E-mail: 906441067@qq.com

    通讯作者:

    孙东东, 男,副教授,主要从事肿瘤病机与方药应用研究,E-mail: sundd@njucm.edu.cn

    康安, 男,副教授, 主要从事药物代谢动力学研究, E-mail: kanga@njucm.edu.cn

  • 中图分类号: R285.5

Gut Microbiota Mediated Metabolism and CYP1A1 Inhibition Effects of Scutellaria Barbata D. Don

  • 摘要:   目的   研究半枝莲提取物经肠道菌转化前后主要化学成分含量的变化及其对CYP1A1酶抑制能力的影响。   方法   采用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱(UPLC-Q-TRAP-MS)技术检测半枝莲提取液在肠道菌中温孵0、0.5、1、2、4、6、12、24 h后主要活性成分的经时变化过程;通过CYP1A1酶活性分析实验研究半枝莲提取液经肠道菌转化不同时间点后对CYP1A1酶抑制作用的变化,并进一步研究半枝莲中主要黄酮类成分,野黄芩素、木犀草素、汉黄芩素及其苷对CYP1A1酶的抑制作用;利用分子对接验证野黄芩素、木犀草素、汉黄芩素与CYP1A1之间的结合情况。   结果   半枝莲提取液经过肠道菌转化后,野黄芩素含量先增加后减少,木犀草素、汉黄芩素含量增加,黄酮苷类成分野黄芩苷、木犀草苷、汉黄芩苷含量随时间延长显著减少,而二萜类成分半枝莲碱A、半枝莲碱B、半枝莲碱X含量无明显变化;半枝莲提取液经肠道菌温孵2、4、6 h后对CYP1A1酶活性的抑制作用增强,而12 h后这种增强作用逐渐减弱;野黄芩素、木犀草素、汉黄芩素与CYP1A1蛋白对接后的结合自由能分别为-6.33、-6.61、-7.09 kcal/mol,配体与CYP1A1中Phe224形成的π-π堆积作用为主要相互作用。   结论   半枝莲中的黄酮类化合物是其发挥抑制CYP1A1酶活作用的主要活性物质,可能与半枝莲的清热解毒功效有关。

     

  • 图  1  待测化合物及内标化合物的提取离子流色谱图

    注:A.空白肠道菌; B.空白肠道菌加对照品和内标; C.样品溶液

    图  2  半枝莲肠道菌共孵育液中各化学成分的含量

    图  3  半枝莲经肠菌液转化前后对CYP1A1酶的抑制作用

    注:与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与0 h组比较,#P<0.05。

    图  4  半枝莲主要化学成分对CYP1A1酶的抑制作用

    图  5  野黄芩素、木犀草素和汉黄芩素与CYP1A1的分子对接图

    表  1  线性回归方程和相关系数

    化合物 回归方程 R2 线性范围/ (μg·mL-1)
    野黄芩素 Y=0.156 8X+0.054 6 0.993 4 0.401~8.02
    野黄芩苷 Y=0.774 6X+0.177 8 0.997 2 0.041 5~8.300
    木犀草素 Y=0.330 8X-0.005 2 0.999 0 0.062 4~1.560
    木犀草苷 Y=1.140 3X+0.000 5 0.999 3 0.001 67~0.334
    汉黄芩素 Y=8.201 7X+0.005 5 0.999 7 0.001 67~0.067
    半枝莲碱A Y=1.310 6X+0.05 0.999 0 0.08 37~1.670
    半枝莲碱B Y=7.831 7X+0.111 4 0.990 9 0.020 0~0.400
    半枝莲碱X Y=1.841 6X-0.000 9 0.999 9 0.010 0~0.200
    下载: 导出CSV

    表  2  配体与人CYP1A1的结合能及相互作用

    配体分子 结合自由能/(kcal·mol-1) 相互作用的氨基酸残基
    野黄芩素 -6.33 SER122,ASN255,ASP313,SER116,PHE224,PHE123,PHE258,ALA317,GLY316,ILE115,ILE386,LEU312, LEU496,THR321,THR497
    木犀草素 -6.61 SER122,ASN222,ASP313,ASP320,GLY316,PHE224,ALA317,PHE123,PHE319,PHE258,LUE254,LEU496,ILE386,THR321
    汉黄芩素 -7.09 SER122,ASP313,GLY316,ALA317,PHE224,PHE123,PHE319,PHE258,ASN222,ILE115,ILE115,ILE386,LEU496,LEU254,THR321,THR497
    注:1 kcal=4.18585 kJ。
    下载: 导出CSV
  • [1] WANG L, CHEN W, LI MM, et al. A review of the ethnopharmacology, phytochemistry, pharmacology, and quality control of Scutellaria barbata D. Don[J]. J Ethnopharmacol, 2020, 254: 112260. doi: 10.1016/j.jep.2019.112260
    [2] 钱静, 康安, 狄留庆, 等. 人参皂苷Rb1在体外肠道菌群模型中的代谢研究[J]. 南京中医药大学学报, 2015, 31(6): 567-570. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJZY201506020.htm
    [3] 刘玲, 赵晓莉, 狄留庆, 等. 采用体外肠道菌群实验研究防风对黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷代谢的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2015, 31(2): 170-173. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJZY201502021.htm
    [4] BADAL S, DELGODA R. Role of the modulation of CYP1A1 expression and activity in chemoprevention[J]. J Appl Toxicol, 2014, 34(7): 743-753. doi: 10.1002/jat.2968
    [5] TANAKA Y, ITO T, TSUJI G, et al. Baicalein inhibits benzo[a]Pyrene-induced toxic response by downregulating src phosphorylation and by upregulating NRF2-HMOX1 system[J]. Antioxidants (Basel), 2020, 9(6): E507. doi: 10.3390/antiox9060507
    [6] SHⅡZAKI K, KAWANISHI M, YAGI T. Modulation of benzo[a]pyrene-DNA adduct formation by CYP1 inducer and inhibitor[J]. Genes Environ, 2017, 10(39): 14. doi: 10.1186%2Fs41021-017-0076-x.pdf
    [7] LIU Y, LI X, ZHANG B, et al. CYP1A1 methylation mediates the effect of smoking and occupational polycyclic aromatic hydrocarbons co-exposure on oxidative DNA damage among Chinese coke-oven workers[J]. Environ Health, 2019, 18(1): 69. doi: 10.1186/s12940-019-0508-0
    [8] IBRAHIM M, MACFARLANE EM, MATTEO G, et al. Functional cytochrome P450 1A enzymes are induced in mouse and human islets following pollutant exposure[J]. Diabetologia, 2020, 63(1): 162-178. doi: 10.1007/s00125-019-05035-0
    [9] 高锴, 闫佩, 檀翠玲, 等. 虹鳟鱼鳃及肝脏多种CYP1基因表达模式作为生物标志物监测海河水污染状况[J]. 环境科学, 2015, 36(10), 36: 3878-3883. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKZ201510049.htm
    [10] JEE SC, KIM M, KIM KS, et al. Protective effects of myricetin on benzo[a]Pyrene-induced 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine and BPDE-DNA adduct[J]. Antioxidants (Basel), 2020, 9(5): E446. doi: 10.3390/antiox9050446
    [11] JEE SC, KIM M, SUNG JS. Modulatory effects of silymarin on benzo[a]Pyrene-induced hepatotoxicity[J]. Int J Mol Sci, 2020, 21(7): E2369. doi: 10.3390/ijms21072369
    [12] SCHIWY A, BRINKMANN M, THIEM I, et al. Determination of the CYP1A-inducing potential of single substances, mixtures and extracts of samples in the micro-EROD assay with H4ⅡE cells[J]. Nat Protoc, 2015, 10(11): 1728-1741. doi: 10.1038/nprot.2015.108
    [13] WALSH AA, SZKLARZ GD, SCOTT EE. Human cytochrome P450 1A1 structure and utility in understanding drug and xenobiotic metabolism[J]. J Biol Chem, 2013, 288(18): 12932-12943.
    [14] MESCHER M, HAARMANN-STEMMANN T. Modulation of CYP1A1 metabolism: From adverse health effects to chemoprevention and therapeutic options[J]. Pharmacol Ther, 2018, 187: 71-87.
    [15] TAKEMURA H, NAGAYOSHI H, MATSUDA T, et al. Inhibitory effects of chrysoeriol on DNA adduct formation with benzo[a]Pyrene in MCF-7 breast cancer cells[J]. Toxicology, 2010, 274(1/2/3): 42-48. http://www.cabdirect.org/abstracts/20103235261.html
    [16] POSSEMIERS S, BOLCA S, VERSTRAETE W, et al. The intestinal microbiome: A separate organ inside the body with the metabolic potential to influence the bioactivity of botanicals[J]. Fitoterapia, 2011, 82(1): 53-66. doi: 10.1016/j.fitote.2010.07.012
  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  301
  • HTML全文浏览量:  32
  • PDF下载量:  388
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-11
  • 网络出版日期:  2021-12-21
  • 刊出日期:  2021-03-10
  • 发布日期:  2021-03-15

目录

    /

    返回文章
    返回