乙型肝炎是肝硬化主要病因，我国乙肝患者及乙肝病毒感染者众多，每年新发肝硬化者超过百万。门脉高压（portal hypertension, PH）是肝硬化失代偿期患者典型的临床表现，是肝硬化多种并发症发生的根源及主要致死原因。对PH进行积极有效防治是改善患者预后及降低病死率的关键。血红素氧合酶(heme oxygense, HO)/一氧化碳(carbon monoxide, CO)系统在肝硬化中晚期可加重PH程度，促多组织器官的进行性病变，加速肝硬化进程，我们曾通过肝硬化PH大鼠研究模型得到了证实。但目前对HO/CO系统在肝硬化PH时期作用临床研究较少，我们曾发现肝硬化PH患者血中可反映HO/CO系统水平的碳氧血红蛋白指标升高，本研究拟通过临床前瞻性研究进一步揭示该系统对PH患者伴多种并发症及对各脏器作用影响。奥曲肽（Octreotide,OCT）是公认的理想降门脉压药物，但其降压机制尚不清楚。因OCT可收缩内脏血管，降门脉血流达降压作用，而内源性CO维持PH的机理之一为扩张内脏血管，故推测OCT可能通过影响HO/CO系统而起到降压作用。本实验对OCT通过HO/CO系统降门脉压的可能机制进行探讨，并进一步证实HO/CO系统的关键作用。由上述实验并结合既往研究基础证明了HO/CO系统在肝硬化PH发展过程中的重要意义，OCT可通过抑制该系统表达而起到降低门脉压目的。结合OCT众多药物优点，若能实现其口服降压治疗，有利于解决PH防治的难题。但蛋白多肽类物质OCT，虽可抵抗胃肠道中酸或酶降解，但分子量大，脂溶性差，受肠肝首过效应及肠道吸收屏障影响，口服生物利用度极低。目前通过改变OCT的化学结构或加入促吸收剂等方法，实验结果均并不理想，且未研究PH病理情况下OCT吸收机制及促吸收研究。我们考虑直接研究影响OCT吸收的首过效应的因素，可能更有利于发现OCT促吸收策略。因在PH状态下门体静脉分流形成，侧支循环的建立及肝功异常等诸多因素，肝首过效应对OCT口服吸收影响较小，而肠首过效应影响可能更为显著。我们通过对主要的肠上皮转运蛋白P-糖蛋白、多耐药相关蛋白2和代谢酶细胞色素P4503A4进行研究，揭示OCT肠首过效应机制，及探及在肝硬化PH情况下，上述转运蛋白及代谢酶的变化对OCT肠道吸收影响，拟寻求实现OCT口服降压策略。此外对PH状态下寡肽类转运蛋白PepT1对OCT的作用做了初步研究，寻求该病理状态下的OCT直接转运蛋白。本研究旨在通过基础及临床多角度揭示HO/CO系统在肝硬化PH时期重要作用，了解在该系统介导下的OCT降门脉压机制，并明确OCT肠道吸收障碍机理，为提高OCT口服生物利用度提供有效方法及途径，有利于实现其口服降压治疗，同时为OCT临床合理用药提供理论依据。本研究共分三部分第一部分血红素氧合酶/一氧化碳系统介导的奥曲肽降门脉压机制研究第一节血红素氧合酶/一氧化碳系统对门脉高压并发症的影响第二节血红素氧合酶/一氧化碳系统介导的奥曲肽降门脉压机制探讨第二部分肠道转运蛋白及代谢酶对奥曲肽肠吸收的影响第三部分肝硬化门脉高压状态下奥曲肽空肠促吸收及降门脉压研究第一部分血红素氧合酶/一氧化碳系统介导的奥曲肽降门脉压机制研究第一节血红素氧合酶/一氧化碳系统对门脉高压并发症的影响目的：分析乙肝后肝硬化（hepatitis B virus-related cirrhosis, HBC）伴肝性脑病（hepatic encephalopathy, HE）患者碳氧血红蛋白（carboxyhemoglobin, COHb）水平及其在肝硬化常见门脉高压（portal hypertension, PH）并发症时的水平差异，并了解其与HE分期等的关系，揭示血红素氧合酶(heme oxygenase, HO)/一氧化碳（carbon monoxide, CO)系统对PH患者伴多种并发症及对各脏器的作用影响。方法：根据排除及诊断标准，68例入院治疗的HBC伴HE的大连医科大学附属第一医院患者纳入本研究入选标准（H组）；除外了重要器官异常的急诊室患者（血气分析等所有检查数据均在正常范围以内）作为对照组（N组），共22例。收集患者临床资料，进行相关检查，收集COHb、氧分压（partial pressure ofoxygen, PaO2）、氧饱和度（oxygen saturation, SaO2）等检测数据，对患者进行HE分期、食管胃底静脉曲张、肝肾综合征(hepatic renal syndrom, HRS)、自发性腹膜炎(spontaneous bacterial peritonitis, SBP)、低氧血症等诊断分析。比较HE患者COHb水平变化，伴不同PH并发症时COHb水平差异及分析COHb水平与HE分期、PaO2及SaO2关系。结果1. H组患者COHb水平较N组明显升高（（2.102±1.021）%vs.（0.983±0.231）%，p=0.000），COHb水平与HE分期呈正相关（p=0.003，rS=0.358）。2. HE伴HRS患者COHb水平较未发生HRS者明显降低（（1.981±1.020）%vs.（2.502±1.073）%，p=0.029）；COHb水平在患者有无食管胃底静脉曲张或SBP中无差异（p>0.05）。3. HE患者COHb水平与PaO2呈负相关（P=0.006, r=-0.336），与SaO2无关(P=0.576, r=-0.072)。HE患者达到低氧血症标准时，COHb水平升高（（2.72±0.362）%vs.（1.93±0.242）%，p=0.012）。结论血红素氧合酶/一氧化碳系统在肝硬化门脉高压时期病理生理过程中起到重要作用，其表达具有组织特异性，对该时期患者具有重要临床意义。第二节血红素氧合酶/一氧化碳系统介导的奥曲肽降门脉压机制探讨目的：探讨血红素氧合酶(heme oxygense, HO)/一氧化碳(carbon monoxide, CO)系统介导下的奥曲肽（Octreotide, OCT）降门脉压机制，并进一步证实在肝硬化门脉高压（portal hypertension, PH）阶段HO/CO系统的关键作用。方法：将34只健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为3组，即假手术组（Sham组）10只，肝硬化门脉高压组（PH组）12只及奥曲肽组（OCT组）12只。大鼠肝硬化PH模型采用胆总管结扎方法。术后4周，OCT及PH组制模完成，前者予OCT腹腔注射（100μg/kg/d，日2次）3天，PH组及Sham组给予同等剂量的生理盐水。给药结束后，禁食水24h，对三组大鼠进行门静脉压力测定，后处死大鼠，取血、取肝，采用全自动生化分析仪检测血清丙氨酸氨基转移酶(alanineaminotransferase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST)水平；HE染色对肝脏进行病理形态学观察；通过免疫组织化学、western blot及RT-PCR方法观察大鼠肝脏HO-1蛋白及基因表达情况。结果1.对比ALT和AST值，PH组较Sham组明显升高(P﹤0.01)；OCT组较PH组明显下降(p﹤0.01)，但较Sham组升高(p﹤0.05)。2.大鼠肝脏HE染色结果显示PH组肝小叶结构紊乱，大量纤维组织增生，炎性细胞侵润，见多个假小叶，小叶间胆管增生明显。OCT组纤维组织增生程度较PH组明显减轻，炎细胞浸润减少(p﹤0.05)，但较Sham组程度重（p<0.05）。3.大鼠门脉压力比较，PH组较Sham组明显升高（（18.52±1.83）mmHg vs.（9.08±0.52）mmHg, p<0.01）；OCT组（13.17±1.12mmHg）较PH组明显下降（p<0.05），但较SH组升高（p<0.05）。4.免疫组织化学方法及western blot方法结果显示HO-1蛋白表达, PH组较Sham组增高（p﹤0.01）；OCT组表达较PH组显著减少，但较Sham组高（p﹤0.05）。应用RT-PCR方法对上述HO-1蛋白表达结果在基因水平进行了验证。结论1.奥曲肽可抑制肝硬化门脉高压时期血红素氧合酶-1在肝脏的表达，其对血红素氧合酶/一氧化碳系统进行调控可能是其降门脉压机制之一。2.血红素氧合酶/一氧化碳系统在门脉高压形成中具有重要作用。第二部分肠道转运蛋白及代谢酶对奥曲肽肠吸收的影响目的：研究肠上皮转运蛋白P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)、多药耐药相关蛋白2（multidrug resistance associated protein2, MRP2）及代谢酶细胞色素CYP4503A4（cytochrome P4503A4, CYP3A4）与奥曲肽（Octreotide, OCT）肠吸收关系，并了解在肝硬化门脉高压（portal hypertension, PH）状态下，P-gp、MRP2及CYP3A4变化对OCT肠吸收作用影响。方法1.运用Caco-2细胞转运模型，分别给予OCT（10μM）及加入P-gp抑制剂罗丹明123（1mM）或MRP2抑制剂丙磺舒（1mM）后（n=4），考察OCT在Caco-2细胞肠腔侧（apical side, AP）和基底侧（basolateral side, BL）双向转运的表观渗透系数（apparent permeability coefficient, Papp）及渗透方向率（permeability directionrate, PDR）；考察OCT药物浓度(1μM或50μM)对转运的影响。2.建立胆管结扎肝硬化PH大鼠模型，运用离体翻转肠实验，考察P-gp抑制剂维拉帕米（1mM）及MRP2抑制剂丙磺舒（1mM）对浆膜侧OCT浓度影响。正常大鼠分组（n=4）：单独予OCT（A组）；予维拉帕米+OCT（B组）；予丙磺舒+OCT（C组）；予维拉帕米及丙磺舒+OCT（D组），OCT浓度10μM。PH大鼠分组同上，对应设为A1组，B1组，C1组及D1组（n=4）。3.运用大鼠在体空肠灌流实验，考察抑制剂对血中OCT浓度影响情况。正常大鼠分组（n=4）：予OCT（A组）；予P-gp抑制剂维拉帕米+OCT（B组）；予丙磺舒+OCT（C组）；同时予维拉帕米及丙磺舒（D组）。PH大鼠分组同上，对应分组为A1组，B1组，C1组及D1组。给药浓度同翻转肠实验。4.制备正常及PH大鼠肠微粒体，考察CYP3A抑制剂酮康唑对OCT代谢影响。正常大鼠微粒体实验分组（n=6）：予OCT（N+OCT组），予OCT+酮康唑（N+OCT+K组）；PH大鼠微粒体实验分组同正常大鼠，对应地设为PH+OCT组，PH+OCT+K组；对照组：未加微粒体，仅予OCT孵育（OCT组）。OCT浓度100μM，酮康唑浓度10μM。5.人CYP3A4重组酶实验，在2.5mg/mL重组微粒体酶中加入OCL（100mM），考察不同孵育时间对OCT代谢影响，选择最佳孵育时间。孵育10min，考察不同CYP3A4蛋白浓度（1.25,2.5,5,10,20mg/mL）对OCT（100mM）代谢影响，选择最佳重组酶的蛋白浓度。根据最适重组酶的蛋白浓度和最适反应时间，将不同浓度OCT（20,50,100,200,400mM）加入孵育体系中，检测剩余OCT浓度，考察孵育体系中是否有代谢物生成。结果1. OCT在Caco-2细胞转运无浓度依赖性，10μM是考察P-gp、MRP2主动转运最适宜浓度，分别单独予P-gp和MRP2抑制剂，PDR均>1.5。正常组Papp（B-A）较Papp（A-B）明显升高（p<0.05），予P-gp及MRP2抑制剂后，抑制剂组Papp（A-B）均高于Papp（B-A）（p<0.05）；各抑制剂组Papp（A-B）较正常组明显升高，在两种抑制剂联用情况下升高更为显著（p<0.01）；合用两种抑制剂，Papp（A-B）高于单用一种抑制剂组（p<0.05），且Papp（B-A）低于正常组（p<0.01）。2.离体翻转肠实验，对比OCT浓度，D组在三组中最高(p<0.05)，B组较C组升高(p<0.05)，PH大鼠离体翻转肠实验提示上述相同结果，且PH大鼠各组OCT浓度较相应正常大鼠各组下降(p<0.05)。正常大鼠B，C和D组AUC值分别是A组的176.22%，151.39%和220.63%。PH大鼠B1，C1和D1组AUC值分别是A1组的151.82%，128.23%，和165.33%。A1组的AUC值是A组的21.54%。3.在体空肠灌流实验，对比OCT浓度，D组较其他三组升高(p<0.05)，B组较C组升高(p<0.05)，PH大鼠实验结果与之相同，且PH大鼠各组OCT浓度较相应正常大鼠各组下降(p<0.05)。B，C和D组AUC值分别是组A的521.08%，418.95%和618.40%。B1，C1和D1组AUC值分别是组A1的384.61%，236.28%和461.78%。A1组的AUC值是A组的96%。4.肠微粒体实验，PH+OCT组OCT浓度低于N+OCT组(p<0.05)；予抑制剂酮康唑后，OCT浓度显著升高(N+OCT组<N+OCT+K组, PH+OCT组<PH+OCT+K组,p<0.01)。OCT组OCT浓度较N+OCT组及PH+OCT组升高（p<0.01)，但较N+OCT+K组及PH+OCT+K组均无明显差异(p>0.05)。5.人重组CYP3A4酶实验，最佳孵育时间为10min，最佳重组酶CYP3A4蛋白浓度为2.5mg/mL。随着体系中加入OCT浓度降低，残余OCT量减少，孵育体系中可检测到小分子OCT代谢产物。结论奥曲肽是肠上皮转运蛋白P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白2及代谢酶细胞色素CYP4503A4的底物，三者具有明显抑制奥曲肽肠吸收效应。在肝硬化门脉高压病理状态下，上述转运蛋白及代谢酶表达或活性升高，对OCT肠吸收的抑制作用更为显著。第三部分肝硬化门脉高压状态下奥曲肽空肠促吸收及降门脉压研究目的：考察应用肠上皮转运蛋白P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)、多药耐药相关蛋白2（multidrug resistance associated protein2, MRP2）及代谢酶细胞色素CYP4503A（4cytochrome P4503A4, CYP3A4）抑制剂后对门脉高压（portal hypertension, PH）大鼠奥曲肽（Octreotide, OCT）肠吸收影响及降门脉压效果测定；了解PH状态下，寡肽转运蛋白PepT1变化对OCT肠吸收影响，期待寻求实现OCT口服用药的有效方法。方法1.建立胆管结扎肝硬化PH大鼠模型，进行在体吸收实验，观察加入P-gp，MRP2及CYP3A抑制剂后，大鼠肠吸收效果变化。正常大鼠分2组（n=4）：OCT静脉给药及OCT十二指肠给药组；PH大鼠分组：OCT静脉给药组，OCT十二指肠给药组及OCT联合抑制剂（维拉帕米4.9mg/kg,丙磺舒300mg/kg，酮康唑5.3mg/kg）十二指肠给药组（n=4）。OCT十二指肠给药剂量1mg/kg，静脉给药剂量0.1mg/kg。给药后不同时间点于颈静脉取血，计算药代动力学参数。2.正常大鼠分为2组，未加药物组（N组），予OCT组（N+OCT组）；PH大鼠分3组，无药物组（PH组），予OCT组（PH+OCT组），及OCT+混合抑制剂组（抑制剂剂量同上），OCT给药剂量1mg/kg，日1次，连续给药3天，处死大鼠，取空肠，用western blot、免疫组化及逆转录聚合酶链式反应（reverse transcriptionpolymerase chain reaction, RT-PCR）方法观察各组大鼠空肠上皮P-gp，MRP2及CYP3A4蛋白和基因的表达。3.测压实验：正常大鼠不给药（N组），PH大鼠分为无药物组（PH组），OCT组（PH+OCT组）及OCT+混合抑制剂（抑制剂剂量同上）组(PH+OCT+I组)（n=4），OCT给药剂量为1mg/kg，日1次，连续3天灌胃给药后，测定门静脉压力。4.对PH状态下，PepT1对OCT转运效果考察。正常大鼠分不给药组（N组），及OCT给药组（N+OCT组），PH大鼠分组相同，设为PH及PH+OCT组（n=4），OCT给药剂量为1mg/kg，日1次，连续灌胃给药3天，处死大鼠，取空肠，通过westernblot、免疫组化及RT-PCR方法观察各组大鼠PepT1蛋白及基因表达情况。运用Caco-2细胞转运模型，考察PepT1抑制剂甘氨酰肌氨酸（glycylsarcosine，Gly-Sar）(1mM)对OCT（10μM）在肠腔侧（apical side, AP）和基底侧（basolateral side, BL）双向转运的表观渗透系数（apparent permeability coefficient, Papp）及渗透率（permeability direction rate, PDR）。建立离体翻转肠模型（n=4），正常大鼠分为给予OCT（10μM）组（N组）及OCT+Gly-Sar(1mM)组（N+G组），PH大鼠给药及分组相同，设为PH及PH+G组。建立大鼠空肠灌流模型，分组及给药同翻转肠实验。结果1.大鼠在体吸收实验，静脉注射后OCT浓度从血浆中快速清除，t1/2较短，正常大鼠Vd、AUC较PH大鼠升高，表明药物清除缓慢。空肠输注OCT后，PH大鼠较正常大鼠Tmax延长，Cmax和AUC(0-12h)下降。OCT联合P-gp/MRP2/CYP3A混合抑制剂后Tmax减少，同时Cmax, AUC(0-12h)较正常大鼠及未应用抑制剂的PH大鼠明显升高，F及ER约是未应用抑制剂的PH大鼠的4倍。2. western blot、免疫组化结果均发现PH组P-gp，MRP2和CYP3A4蛋白均较N组升高(p<0.05)，予OCT后显著升高(N+OCT组> N组, PH+OCT组> PH组, p<0.05)，予OCT联合混合抑制剂后蛋白表达最少(p<0.01)，N+OCT组和PH组表达无差异(p>0.05)。RT-PCR方法见基因表达与蛋白表达结果一致。3.考察混合抑制剂对大鼠门脉压力影响发现，PH组大鼠平均门脉压力较正常组（(15.56±2.36mmHg) vs.(9.24±0.76mmHg)明显升高（p<0.01)，且高于PH+OCT组(12.51±1.50mmHg，p<0.05)。PH+OCT+I组门脉压力(6.95±1.12mmHg)较PH组及PH+OCT组明显下降(p<0.01)，在正常范围内。4.考察PepT1与OCT肠吸收关系，免疫组化及western blot检测发现对比PepT1蛋，PH组较N组表达升高（p<0.05），应用OCT组较未应用组无差异(N+OCT组vs. N组, PH+OCT组vs. PH组, p>0.05)， PH+OCT组高于N+OCT组（p<0.01)。RT-PCR基因检测结果与蛋白表达结果一致。Caco-2细胞研究发现，Gly-Sar抑制PepT1后，Papp（A-B）较Papp（B-A）仍明显降低，无升高趋势，且PDR<1.5，故表明PepT1不能介导OCT在Caco-2细胞的主动转运。翻转肠实验见较N组，N+OCT组浆膜腔中OCT浓度无明显差异，在PH大鼠中，亦无明显改变（p>0.05）。PH大鼠各组OCT浓度较相应正常大鼠各组下降(p<0.05)，PH组是N组的52.4%。在体空肠灌流模型，OCT浓度在N组和N+G组中无差异，在PH组和PH+G组中亦无差异（p>0.05）。PH大鼠各组OCT浓度较相应正常大鼠各组下降(p<0.05)，PH组是N组的62.7%。结论1. P-糖蛋白，多药耐药相关蛋白2及细胞色素CYP4503A4在奥曲肽肠吸收中具有重要作用，对其进行抑制可以明显促肝硬化门脉高压大鼠肠吸收，降压效果理想。2.寡肽转运蛋白PepT1在肝硬化门脉高压时期表达增强，但对奥曲肽无转运作用。