線粒體乙醛脫氫酶基因多態(tài)E487K對(duì)硝酸甘油療效和代謝的影響.pdf

1、硝酸甘油是一種已經(jīng)應(yīng)用百余年的擴(kuò)血管的藥物，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。硝酸甘油是治療心絞痛的一線首選藥物，其中舌下含服硝酸甘油是治療心絞痛的常規(guī)治療方法，一般來說在含服后5—10分鐘之內(nèi)癥狀緩解。 近來，有研究表明線粒體乙醛脫氫酶是體內(nèi)催化硝酸甘油生物轉(zhuǎn)化的主要途徑，線粒體乙醛脫氫酶同時(shí)具有脫氫酶和酯酶的催化活性，其酯酶活性可以通過將硝酸甘油脫硝形成一氧化氮，進(jìn)而擴(kuò)張血管。線粒體乙醛脫氫酶是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴性酶超基因家族

2、中的一員，在線粒體乙醛脫氫酶第12個(gè)外顯子存在一個(gè)G/A單核苷酸多態(tài)，相應(yīng)在其編碼的蛋白質(zhì)第487位氨基酸殘基由賴氨酸替代谷氨酸。同時(shí)這個(gè)單核苷酸多態(tài)特異性地存在于東亞人群中，并且有較高的發(fā)生頻率(大約3096)。突變型酶(E487K)對(duì)其脫氫酶底物一乙醛的催化活性的嚴(yán)重下降(活性為正常酶活性的6％)；同時(shí)，這個(gè)單核苷酸多態(tài)也會(huì)明顯的影響線粒體乙醛脫氫酶酯酶的催化活性。硝酸甘油和乙醛互為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的事實(shí)也暗示線粒體乙醛脫氫酶對(duì)硝酸甘油

3、和乙醛的催化活性中心重疊。這讓我們推測(cè)這個(gè)多態(tài)是否同時(shí)會(huì)影響硝酸甘油擴(kuò)張血管效應(yīng)呢? 我們收集了586名臨床冠脈造影確診的冠心病患者血樣，篩選單純應(yīng)用硝酸甘油治療心絞痛的患者80名；通過舌下含服硝酸甘油治療心絞痛臨床療效與個(gè)體線粒體乙醛脫氫酶基因型的關(guān)聯(lián)分析，證明了線粒體乙醛脫氫酶E487K基因多態(tài)顯著影響硝酸甘油的療效(x2：=7．59，P<0．01)。然后，從胎兒肝臟組織中提純了兩種基因型人線粒體乙醛脫氫酶(基因型為野生型和

4、雜合型)；同時(shí)利用昆蟲細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)兩種不同基因型人線粒體乙醛脫氫酶(基因型為野生型和異常純合型)，然后利用14C標(biāo)記的硝酸甘油作為底物檢測(cè)人類不同基因型線粒體乙醛脫氫酶催化硝酸甘油生物轉(zhuǎn)化的酶學(xué)指標(biāo)(米曼常數(shù)Km和最大速度Vmax)，結(jié)果顯示不同基因型線粒體乙醛脫氫酶催化硝酸甘油生物轉(zhuǎn)化效率差別顯著(分別相差11倍和9倍)。同時(shí)通過InsightII軟件的力場(chǎng)模擬模塊模擬硝酸甘油與不同基因型線粒體乙醛脫氫酶反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過程，進(jìn)一步說

5、明了酶學(xué)性質(zhì)差別的分子機(jī)制。另外，經(jīng)過基因分型入選20名不同基因型線粒體乙醛脫氫酶自愿者(其中基因型為野生型10人；基因型為雜合型5人；基因型為異常純合型5人)，并由氣相色譜檢測(cè)他們使用相同劑量的硝酸甘油后體內(nèi)各項(xiàng)藥物代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)，結(jié)果顯示不同基因型的個(gè)體藥物代謝半衰期，曲線下面積等各項(xiàng)參數(shù)差別不顯著。通過上述系列實(shí)驗(yàn)充分說明了E487K單核苷酸多態(tài)明顯影響線粒體乙醛脫氫酶催化硝酸甘油生物轉(zhuǎn)化的效率，并且可以部分解釋中國(guó)人群中心絞痛患