[发明专利]一种用模式生物斑马鱼研究药物代谢的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种药物代谢研究方法，具体涉及一种用模式生物斑马鱼快速研究药物代谢的新方法。

背景技术

药物代谢是研究药物在机体作用下发生的化学结构转化特点和规律的一门科学。结构变化包括氧化、还原、分解、结合等方式。经过代谢，其药理作用被减弱和消失。药物代谢研究对药动学、药效学、毒理学及其他生物医学学科发展有重大影响。

药物代谢研究方法常包括体内实验法和体外实验法，体内实验法：动物给药后，在一定时间内将动物处死，取消化道各部分内容物进行分析，并检查血液、尿、粪便、胆汁，检测代谢物的结构变化，研究药物的代谢转化，并推断其在消化道内的代谢过程。体内代谢试验能客观的反应药物在体内的转化，但一般药物用量较大，不利于少量药物的快速代谢研究；有些体内成分含量低微，即使采用现代分析手段有时也难以满足体内复杂体系的检测需求，而加大药量或进一步富集、纯化样本等手段对结果的改善也是有限的；体内代谢劳动强度相对较大，常需多人合作完成。体外实验法：体外肝细胞代谢和胃肠道菌群代谢。肝细胞代谢：取肝匀浆、肝细胞微粒体或细胞色素P450酶与药物共孵育，检查原型成分及其代谢物的种类和含量，是研究肝脏对药物代谢的有效体外方法。胃肠道菌群代谢：粪便温孵法和离体消化道内容物温孵法是研究药物在消化道内代谢的方法。许多药物成分是在消化道菌丛作用下代谢的，特别是肠道内细菌的苷键水解酶或人的粪便孵液与药物在厌氧条件下温孵，检查原型成分及其代谢物的种类和含量，是研究肠内菌对药物代谢的有效方法。体外实验法虽然较有效的模拟了药物在体内代谢的不同环节，有益于富增、制备代谢产物，但脱离了完整的代谢体系对药物的作用，难以体现在体代谢的综合结果；体外实验条件要求相对较高，一般实验室难以进行。因此，建立一种既能体现在体代谢的综合效应，又能实现条件简单，低劳动强度，化合物用量少的高通量代谢研究方法具有重要意义。

斑马鱼是一种极好的模式生物，是取代青蛙、果蝇、小白鼠等作为研究对象的优良试验模式鱼。斑马鱼喂养和维持的费用更便宜，所需空间场地不大，易于室内大规模繁殖。成体鱼长3～4cm，养殖成本仅为养小鼠的0.1％-1％。斑马鱼同人类基因的相似度与小鼠相当，且在蛋白质水平上，其关键部位的同源性几乎是100％，所以可用斑马鱼模拟人类疾病[P.Goldsmith，Curr Opin Pharmacol，4，504-12(2004)]。目前，人们已成功的用斑马鱼建立许多人类疾病模型，如神经系统、循环系统、听觉、视觉、癌症等方面的疾病[S.Sumanas and S.Lin，DDT：TARGETS，3，89-96(2004).]。如中国专利200810019040.5公开了一种用斑马鱼研究药物毒性的方法，专利200780051025.2公开了一种通过干细胞营养进行的器官的形成和以及酒精损伤器官的再生方法，200310108710.8公开了利用斑马鱼基因治疗截瘫等疾病。并且斑马鱼具有药物代谢的P450s相关酶系：目前已克隆到的斑马鱼P450s基因主要包括：Cyp1A、Cyp2K6、Cyp3a65和Cyp3C1、Cyp11a1、Cyp19、Cyp26A1、Cyp26B1和Cyp26D1几个家族的成员，它们与人类相应基因的同源性约为40％～73％[P.Collodi，C.L.Miranda，X.Zhao，D.R.Buhler，D.W.Barnes.Xenobiotica，24(6)，487-493(1994)]。斑马鱼具有完整的代谢器官系统和代谢酶系，以及与哺乳动物相似的系统及基因，为研究人类许多常见疾病的发病机制提供了理想的实验模型，同时也为药物的作用机制、安全性评价及代谢研究提供了理想的实验模型。因此可将它作为具有完整代谢体系的理想模式生物用于药物的代谢研究。国内在这方面的研究尚属空白。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作方便、成本低、化合物用量少、劳动强度低，且仅需在一般实验室就可进行的快速模式生物斑马鱼研究药物代谢的新方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种用模式生物斑马鱼研究药物代谢的新方法，它包括以下步骤：