文摘

Thiazolidinediones是过氧物酶体扩散国的类受体激活 (PPAR )受体激动剂,减少胰岛素抵抗在2型糖尿病患者。虽然没有可检测肝毒性已经在动物实验证明在临床前试验,然而,这些分子诱导肝脏不良反应在某些治疗病人。肝毒性的机制(s)仍然是模棱两可。几项研究已经进行使用PCR分析和微阵列技术来识别可能的靶基因和我们回顾不同获得的数据在活的有机体内和在体外实验模型。尽管PPAR 表示在一个非常低的水平在肝脏脂肪组织,PPAR吗 受体激动剂施加各种PPAR 肝除了PPAR端依赖效应 独立的影响。差异的影响依赖于受体激动剂的选择和实验条件在啮齿类动物研究和啮齿动物和人类肝细胞培养。这些影响更明显在肥胖和糖尿病肝脏。此外,我们自己的最近的研究表明主要个人间变异在人类肝细胞的反应主要人口troglitazone治疗,只有一些人支持肝毒性的发生。

1。介绍

肥胖已经成为一个主要的健康问题分为有16亿成年人超重和肥胖。条件与2型糖尿病,心血管疾病和一些癌症(1),特点是脂肪细胞的大小和数量的增加。过氧物酶体proliferator-activated受体(PPARs)作为脂质传感器,因此代表了关键的分子靶点治疗肥胖。因此,受体激动剂的过氧物酶体proliferator-activated受体 (PPAR ,也称为NR1C3)用于治疗非胰岛素依赖糖尿病2型。PPAR 属于核受体超家族,;它作为一个关键的转录因子在脂肪分化,调节脂质存储和基因参与能源存储和利用。一个假定的PPAR机制 增强胰岛素敏感性是其通道脂肪酸在脂肪组织的能力,从而减少血浆脂肪酸浓度。PPAR 也能影响胰岛素敏感性通过调节激素、细胞因子和蛋白质参与胰岛素抵抗[2]。它存在两种形式编码由多个记录变体。PPAR 1是主要的人类同种型;这是脂肪组织中高度表达,但也表示在其他细胞类型中扮演重要作用,尤其是肠和免疫细胞。PPAR 1是主要的同种型肝中找到。PPAR 2是在高水平在不同的脂肪组织(3]。肝PPAR 只占10 - 30%的水平在脂肪组织4]。的PPAR总科包含两个亚型,PPAR (NR1C1)和PPAR (NR1C2)。PPAR 高度表达的肝、肾、小肠,心,和肌肉,它参与脂肪酸的分解代谢。PPAR 无处不在;虽然少了,但它也涉及脂肪酸氧化(5]。

的作用机制PPARs已得到充分的研究。激活后的配体和heterodimerisation类维生素a X受体(RXR) PPARs接受特定的构象变化,释放辅阻遏物(如NcoR2 / SMRT)和允许招聘的辅活化因子(如SRC1 / NCoA1 TIF2 / SRC2 CBP / P300,类固醇受体共激活剂1,RIP140(受体相互作用蛋白140),PPAR co-activator-1) [6- - - - - -8]。PPARs然后与过氧物酶体扩散国交互元素(PPRE)在他们的目标基因的启动子区域参与脂质分解代谢、脂肪酸运输,和葡萄糖稳态(9]。微分的影响可以解释为细胞启动子上下文以及代数余子式的可用性也是特定的构象变化的每个PPAR受体引起的 配体导致微分目标基因的启动子的激活和染色质重塑(10]。

各种各样的自然和合成PPAR 配体已确定。除了天然配体如15-deoxy-prostaglandin J2,前列腺素的代谢物D2和维生素E, PPAR 受体激动剂包括几个glitazones和酪氨酸等类似物合成药物类。噻唑烷二酮类)是PPAR的一个类 受体激动剂用于临床实践减少2型糖尿病患者的血糖水平。脂肪组织是需要这些受体激动剂施加他们的抗糖尿病的但不是lipidomic效应(11]。服用tzd的第一代高肝毒素的发现;第一个,ciglitazone(是到岸价),被遗弃在临床试验和第二,troglitazone(有望),后被迅速撤出市场严重肝功能衰竭和死亡的报告(12]。PPAR的第二代 受体激动剂罗格列酮(ROSI)和吡格列酮(PIO),已通过美国食品和药物管理局(FDA)在1999年。肝失败后也被观察到服用tzd这两个政府,但他们不太频繁和严重的(12]。另一类PPAR的抗糖尿病的活动 受体激动剂,称为酪氨酸类似物,如GW1929 GW7845,看上去有前途但这些化合物已经发布在市场还13]。

因为双PPAR 和PPAR 受体激动剂可能通过同时提供更广泛的有益的代谢影响治疗高血糖和血脂异常,PPAR目标化合物 和 由制药行业。然而,第一个双重受体激动剂,muraglitazar tesaglitazar,已经停止了在临床试验期间由于心脏和肾的副作用,分别为(14]。其他分子仍在发展,例如,药物属于一个新类称为选择性PPAR调节器(SPPARM)减少与glitazones发现的副作用,如水肿,体重增加15]。

主要关注小说PPAR的发展 受体激动剂,不同于目前肿瘤治疗是他们的含义在不同的组织发展。虽然,是否激活促进或限制这一过程尚不清楚,可能取决于具体情况16),FDA要求2年啮齿动物致癌作用研究的新受体激动剂临床试验开始前超过6个月。

主要的物种差异存在于敏感性有望。在临床前试验,有望不诱发动物可检测肝毒性,包括猴子、展示人类相似的代谢(17),支持认为毒性类艾可拓和文迪仅限于人类个体在特定的表型。因此,它可以假定人类肝细胞模型的使用代表了一个更合适的方法比使用他们的动物肝毒素的PPAR的影响的调查 受体激动剂。

微阵列技术代表了一个强大的工具,以更好地了解药物毒性的机制,因为它允许识别的基因集优先调制后治疗。几个在活的有机体内和在体外研究已经发表在PPAR受体激动剂对基因表达的影响使用不同的实验条件。然而,他们主要关注PPAR 受体激动剂(18- - - - - -22]。研究PPAR 受体激动剂是有限的,通常是集中在nonhepatic组织,特别是脂肪组织。这里我们回顾PPAR的影响 受体激动剂在肝基因表达描述在文献中使用在活的有机体内动物模型或在体外动物和人类肝细胞模型,使与我们自己的最近的数据获取与人类肝细胞的文化。

2。在活的有机体内动物研究

2.1。PPAR的影响 受体激动剂在正常肝脏

少的信息存在于基因分析PPAR引起的变化 受体激动剂在肝脏正常的动物(表1);这可能是解释这种受体低表达的器官。大多数研究涉及PPAR 受体激动剂的效果。然而,比较转录组的概要与六PPAR ROSI 受体激动剂已经清楚地显示,这并不显著调节类艾可拓和文迪PPAR的任何 目标基因在Sprague-Dawley鼠肝23]。在这项研究中,Cyp4a10,细胞色素P450参与脂类代谢,诱导14王寅PPAR - 14643(其中最有效 受体激动剂)和由ROSI只有1.5倍。根据Memon et al。24),服用tzd无力诱导PPAR很少 响应基因,如肉碱palmitoyltransferase基因(Cpt-I),表明他们可能需要其他辅活化因子的存在或可能是其他转录因子的主要监管控制。然而,DeLuca et al。25服用tzd]表明,诱导乙酰辅酶a氧化酶(Aco)和脂肪酸结合蛋白1 (Fabp1),这被称为PPAR 目标基因在野生型和PPAR PPAR的零老鼠,没有任何增加 表达式。此外,需要注意的是,布朗et al。26)观察到某种程度的PPAR之间交错活化 和PPAR 对脂肪细胞分化的基因的转录,这表明PPAR残留 受体表达模仿PPAR肝脏可能就足够了 函数。

表1
文献调查的治疗后基因表达的变化在活的有机体内和在体外啮齿动物肝脏和PPAR模型 受体激动剂。

尽管临床前动物实验已经不允许在人类肝细胞毒性类艾可拓和文迪的预测,几项研究动物服用tzd处理机制的肝毒性。Cyp 3 a1的角色已被先进的增强对乙酰氨基酚的毒性与有望在老鼠这种化合物管理38]。然而,化学抑制药物代谢酶参与有望代谢没有防止TRO-induced毒性。另一个毒性机制可能是抑制胆汁盐泵出口的活动(BSEP或ABCB11),负责胆汁淤积(39]。然而,有望行为主要是通过诱导细胞凋亡和更有可能的机制是通过影响线粒体产生ATP的损耗和细胞色素c的释放40]。有趣的是,它最近表明,在一个特定的小鼠模型 (其线粒体的抗氧化防御稍微妥协),低剂量的有望导致肝脏线粒体的氧化损伤,提供了进一步支持线粒体作为目标TRO-induced肝损伤(41]。然而,任何的影响可以解释启动机制。服用tzd也有抗炎作用。他们抑制巨噬细胞激活和抑制促炎细胞因子,如肿瘤坏死因子-α(TNF - )和白介素6 (il - 6)在肝脏liposaccharide-stimulated老鼠的42,43]。

2.2。PPAR的影响 受体激动剂在肥胖和糖尿病肝脏

几项研究已经处理PPAR的影响 受体激动剂在肥胖和糖尿病小鼠肝脏。提高水平的PPAR 已经观察到脂肪肝的几个肥胖和糖尿病的动物模型,包括ob / ob, db / db,邮政,KKA 老鼠(24,29日,32]。因此,KKA 和ob / ob小鼠表现出8 - 3年来肝PPAR 记录比C57BL / 6小鼠(32]。这比PPAR增加更明显 信使rna。相反,Burant et al。31日]显示PPAR减少25% 野生型动物的mRNA水平有望治疗后。

机械的脂肪变性和PPAR的增加之间的关系 肝脏中表达尚不清楚。有可能是PPAR升高 表达ob / ob肝脏似乎是一个病理生理反应严重的肥胖和糖尿病状态。在这方面,服用tzd的靶基因转录的影响已被证明在糖尿病和肥胖加剧了精益控制动物。事实上,一些基因在肥胖和糖尿病的小鼠相比,有望治疗后控制;例如,脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(Ap2或Fabp4)和脂肪酸移位酶(脂肪或Cd36)和其他增加只有在ob / ob小鼠的肝脏,例如,解偶联蛋白2 (Ucp2)基因(24]。事实上,PPAR 目标基因如Cd36也有望治疗引起的PPAR的瘦老鼠没有感应 表达式[24]表明,影响类艾可拓和文迪在肥胖或糖尿病啮齿动物模型不同于发生在精益控制动物。因此,它是至关重要的估计效果类艾可拓和文迪关于动物的代谢状态。值得注意的,基因发现调制后的肝脏治疗类艾可拓和文迪持平在脂肪组织24]。

一些差异影响类艾可拓和文迪曾被观察到。因此,只有ROSI发现诱导的肝脏重量增加,AZIP / F1小鼠肝甘油三酯。这可能是PPAR解释 独立机制的影响(11]。然而,另一种解释是PPAR ROSI亲和力高于有望 受体。事实上,ROSI引起更高的肥胖KKA microvesicular脂肪变性的发生率和严重程度 老鼠相比,有望由于其高受体亲和力(大约100倍)及其高转录反应。在这研究中,治疗和治疗动物的肝脏甘油三酯含量不同,导致的结论是,这microvesicular脂肪变性不是由于甘油三酯积累。恶化的脂肪肝也被报道ROSI施加其影响独立于肝PPAR血清葡萄糖水平 水平(44]。与野生型相比ob / ob老鼠,甘油三酸酯含量以及脂肪生成的基因的mRNA水平,如脂肪酸合成酶(Fasn)、乙酰辅酶a羧化酶(Acc),和硬脂酰辅酶a desaturase 1 (Scd1),在相应的PPAR强烈下降 有缺陷的动物(44]。这些数据表明,肥胖老鼠更敏感的steatogenic影响glitazones比苗条的动物。

它已经表明,一些PPAR 目标基因,如路径相关的酶参与 氧化,在糖尿病动物模型中服用tzd治疗后解除。自从PPAR 和PPAR 识别DNA反应元素相似,很可能服用tzd可以PPAR的调制 响应基因在肥胖老鼠的肝脏45]。在野生型啮齿动物,有望和ROSI导致降低血清胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸含量,很明显,血糖水平无需修改肝脏或体重(11,23,31日]。对这些生物参数的影响在肥胖老鼠更高。

理解PPAR增加的影响 在脂肪肝细胞中表达,PPAR玉等人使用 老鼠和PPAR探索基因的影响 1超表达[27,28]。在脂肪细胞分化和脂类代谢相关基因的表达被调制在肝脏KO小鼠模型。明显提高Cd36观察,葡糖激酶(门将)、苹果酸脱氢酶(我),低密度脂蛋白(Ldl),微粒体转运蛋白(Mtp)和angiopoietin-like 4 (Angptl4)没有任何改变CCAAT /增强子结合蛋白α(C / ebp ),固醇调节元件结合蛋白1 (Srebp1),磷酸烯醇丙酮酸carboxykinase (Pepck)和葡萄糖转运蛋白2型(Glut-2或Slc2a2)表达水平,导致的结论是,有一个当PPAR肝脏脂肪形成的转换 1是在这个器官。此外,Vidal-Puig和同事证明,迫使PPAR的表情 2或 1在成纤维细胞足以驱动脂肪细胞的细胞谱系的决心(46]。此外,PPAR的相对丰度 在正常肝脏可能作为脂肪酸分解代谢的关键调节器,从而最小化需要病理肝细胞的脂肪形成的转换存储脂肪。PPAR 和脂肪酸氧化活动可以从过高PPAR部分保护 1在肝脏脂肪形成的活动。方式等人分析转录水平的基因参与脂质和葡萄糖稳态Zucker糖尿病老鼠和得出结论,PPAR脂肪(二台) 激活了协调作用等重要的肝代谢途径的基因Pepck和葡萄糖6磷酸酶(G6P)减少(30.]。

2.3。肝外PPAR的影响 受体激动剂

标志着tissue-differences glitazones响应中观察到:相对于肝脏和骨骼肌,PPAR 高10 - 30倍在人类和啮齿动物脂肪组织中表达47]。同样,尽管PPAR 受体激动剂影响只有一小部分基因在肝脏和骨骼肌,他们导致脂肪组织(明显的基因表达的变化30.]。因此,14天治疗后ZDF老鼠,ROSI降低Tnf - 和葡萄糖转运蛋白4 (Glut4),增加肌肉肉碱palmitoyl-transferase(猫),硬脂酰辅酶a desaturase (SCoA)和脂肪酸移位酶(脂肪)的脂肪组织,而只有脂肪略增强肝脏中表达肝PPAR很少 。与X receptor-selective受体激动剂类维生素a的影响,如LG100268,也在糖尿病大鼠产生胰岛素敏感,表明这些受体激动剂与ROSI调制不同的基因模式的观察,表明这些化合物可能由独立行动和组织机制(48]。

类似tissue-differences观察糖尿病(db / db)老鼠PIO治疗,疗程2周。RT q-PCR 42与糖尿病相关的基因的分析表明,在肝脏,门将,Glut-2,载脂蛋白iv (ApoA-IV), PPAR ,一系列脂肪酸氧化的酶而增加甘油三酯脂肪酶,脂蛋白脂肪酶,载脂蛋白-ⅰ(Apo-AI)和胰岛素受体底物2 (Irs-2)降低(49]。

Glitazones减少脂肪细胞葡萄糖浓度不仅通过他们的行动也对肝脏和肌肉的影响。事实上aP2 / DTA老鼠的白色和棕色脂肪实际上是被fat-specific表达diphterin毒素连锁,有望缓解高血糖而不影响PPAR 水平在肝,建议从脂肪组织和PPAR独立 受体(31日]。然而,矛盾的观察报告。因此,老鼠PIO治疗后,基因表达Pepck被发现在肝脏增加了霍夫曼et al。50),但只有在肌肉由铃木等。49]。因此,增加PPAR的表达式 糖尿病小鼠的肝脏中被报道在某些研究[46]。

PPAR 1或 2 mRNA水平不受影响肥胖的脂肪组织ob / ob和金硫葡萄糖(GTG)动物模型。因此,Auboeuf et al。51)表明,肥胖和非胰岛素依赖型糖尿病并不与PPAR蚀变有关 基因表达在人类脂肪组织。然而,矛盾的观察。事实上,Vidal-Puig et al。46)表明,PPAR的表情 2 mRNA在脂肪组织的增加肥胖的男性和女性,PPAR的比率 2 / 1是直接与他们的身体质量指数相关。此外,他们没有观察到类似肌肉的变化。

除了它的著名的功能在脂肪细胞的分化,PPAR 服用tzd激活,导致脂肪组织抗炎反应。这是观察到的脂肪堆积各种肥胖或糖尿病啮齿动物模型(52)和2型糖尿病患者的脂肪活检(53]。这种抗炎反应可以评估表达式和/或生物活性的抑制TNF等几个促炎的因素 ,il - 6,纤溶酶原激活物抑制剂1 (PAI-1)、单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1)和血管紧张肽原54]。提出的分子机制,潜在的这种作用,包括抑制细胞内NF-kappaB通路(55)和激活核易位的糖皮质激素受体(56]。

巨噬细胞积聚在肥胖动物的脂肪组织,在那里他们可以产生炎症介质,通过这种方式贡献胰岛素抵抗[57]。有针对性的PPAR的删除 在小鼠巨噬细胞严重受损的服用tzd响应提交高脂肪饮食(58]。这些数据强调巨噬细胞获得全面影响的关键作用背景下服用tzd的糖尿病患者的胰岛素抵抗或条件。

尽管其脆弱的表达水平,PPAR 被认为扮演一个角色作为管理者骨骼肌的胰岛素作用[59]。事实上,它最近表明,阳性PPAR 删除引起的小鼠胰岛素抵抗[60]。PIO治疗肌母细胞的小鼠模型,C2C12细胞,改善胰岛素敏感性评估增加葡萄糖摄取[61年]。此外,一些数据显示,PPAR 激活骨骼肌可能导致服用tzd的有益作用。事实上,肌细胞模型实验表明,ROSI insulin-sensitizing激素的诱导当地表达脂联素(62年]。然而,PPAR的角色冲突的结果 在肌肉也被公布,显示特定PPAR肌肉 KO没有损害TZD行动在一个小鼠模型的胰岛素抵抗63年]。这些结果提出的问题,真的有必要对组织实现服用tzd的药理作用。PPAR的精确分析 规定在其他组织的表达达到足够的水平可能会导致一个答案。

3所示。在体外动物研究

细胞毒性研究表明,服用tzd主要鼠肝细胞没有更敏感比细胞不表达药物代谢酶参与新陈代谢。有望比ROSI更有毒和PIO克分子数相等的浓度(12]。有望诱导线粒体跨膜电位的下降、细胞凋亡以及氧化应激。这些影响也观察到在其他细胞类型和孤立的线粒体(64年]。

几项研究已经进行调制服用tzd的基因表达在啮齿动物肝细胞(表1)。不同浓度和暴露时间测试虽然24 h-treatment是最频繁的。应用生物系统使用老鼠基因组与26857年调查微阵列探针,郭et al。12五PPAR的影响相比) 受体激动剂,包括有望是到岸价,ROSI PIO,在鼠肝细胞治疗长达6个。大约2倍基因有望和是到岸价的调制比ROSI PIO-treated细胞样本。基因与细胞死亡只管制与大多数细胞毒性有望和浓度是到岸价。类似的观察报告范申特et al。36]。有望被发现调节基因比其他glitazones (ROSI PIO)在同一浓度,特别是氧化应激相关基因、DNA修复、细胞死亡,如血红素加氧酶1 (Ho-1), NAD (P) H醌氧化还原酶(Nqo),增长逮捕DNA-damage-inducible 45 (Gadd45) FBJ骨肉瘤癌基因(Fos)提交,BCL2-like 11 (Bcl2l11)和交互BH3域3 (Bid3)。有望响应比服用tzd第二代接近的是到岸价,ROSI PIO,还发现在C9鼠肝细胞系(36]。

作为观察在活的有机体内(31日),有望PPAR的诱导表达 基因(33]和压抑与脂质代谢相关的基因,如Fasn和Cebp / 在培养大鼠肝细胞(34]。服用tzd Cyp感应,证明在使用RTq-PCR分析主要培养大鼠肝细胞。因此Cyp 3和2 b亚基因后接触有望增加,ROSI和PIO35,36,65年]。其他基因包括多药耐药性(Mdr) 2和3,钙粘蛋白和超氧化物歧化酶(Sod) 2,也上调而凋亡和有机阴离子运输多肽8 (Oatp 8)被抑制(34]。

PPAR 2表达了诱导脂质积累在鼠标AML12肝细胞系表达PPAR稳定 2,和几个已知基因过表达在肝脏脂肪变性ob / ob老鼠被发现被有望向上调节,如脂肪differentiation-related蛋白质(Adrp), Fabp4, Srebp1, Fasn, Acc q-PCR分析。脂质积累和脂滴蛋白与有望进一步增加7天治疗后(37]。

服用tzd引起的一个广泛的基因表达变化的研究也一直在进行鼠标3 t3-l1脂肪细胞细胞使用微阵列和RTq-PCR [9]。基因表达与有望获得的概要,ROSI和PIO测试浓度引起最大的生物效应(即。,20 M PIO有望和1 ROSI M)是不同的,但一个重叠:94 326管制的基因被发现被调制的三glitazones后24小时的治疗。例如,pepck,丙酮酸脱氢酶激酶4 (Pdk4)和c-Cbl-associated蛋白质(Cap)被激活的三个化合物,但不同的曲线,表明不同的基因调控机制。此外,ROSI和PIO比有望更有效的激活Pepck Pdk4和抑制蛋白信号2的调节器(Rgs2)。这些数据支持这样的结论:服用tzd剖面变化引起的基因在肝细胞和脂肪细胞不同,同意在活的有机体内观察。

4所示。在体外人类肝细胞研究

大多数研究服用tzd的影响在人类肝脏进行原代肝细胞培养或肝癌细胞株。主要人类肝细胞被认为是最相关的在体外模式,但他们表现出早期的表型改变和生存不超过几天标准培养条件。人类肝细胞,此外,稀缺和不可预知的可用性和具有大型interdonor功能可变性(66年]。肝细胞系被认为是另一个但大多数人已经失去了大部分,如果不是全部,bioactivation能力,因此是有限的兴趣。在这方面,新人类肝癌HepaRG细胞系似乎异常(67年]。HepaRG细胞表现出分化转化的能力;他们接受肝bipotent祖细胞的形态和功能特征后镀在subconfluence,失去表达的祖细胞标记和分化成hepatocyte-like或cholangiocyte-like [68年]。细胞分化HepaRG拥有最基本成熟肝细胞功能活动和肝癌细胞的无限增长能力69年]。值得注意的,他们表达主要的细胞色素P450,接合酶,血浆转运蛋白(70年]。

TZD的机制(s)肝毒性对人类依然存在争议。已经提出几点建议来解释细胞凋亡的诱导有望即积累的有毒代谢产物或胆汁酸,线粒体损伤和氧化应激。有望被证明被CYP3A4代谢(Cyp3a1同族体的啮齿动物)一个非常活跃的醌代谢物能够产生活性氧通过氧化还原/骑自行车或绑定到细胞蛋白(40]。这个CYP3A4-mediated新陈代谢是依照频繁出现肝小叶中心的坏死的。CYP3A4也引起有望在人类肝细胞(主要71年,72年)和CYP3A4水平和肝细胞之间的相关性已观察到的敏感(类艾可拓和文迪73年]。

研究处理服用tzd对基因表达的影响主要人类肝细胞培养或人类肝癌细胞株稀缺和大部分的研究只有少数基因(76年,79年)(表2)。人类肝细胞更敏感比老鼠同行(34敏感,但低于人类肝癌HepG2细胞有望引起的细胞毒性,支持的结论缺乏相关性有望毒性和肝的新陈代谢。有望被发现诱导细胞逮捕和导致时间和浓度各肝细胞凋亡细胞类型(75年,77年,83年]。细胞逮捕与一连串的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的表达增加,也就是说,p21 cdki, p27和p18每个通过PPAR在脂肪细胞分化中起着至关重要的作用 激活(81年]。增加发生核s阶段通过下调kinase-associated蛋白2 (SKP2) [80年]。细胞凋亡与激活c-Jun n端蛋白激酶和p38激酶和超表达proapoptotic蛋白质和环氧酶2 (cox - 2)77年,83年]。这些影响不仅限于肝癌细胞系。事实上,也有望诱导增长逮捕前列腺和膀胱肿瘤细胞株(84年]。相比之下,其他成员的家庭,类艾可拓和文迪ROSI或PIO,这些细胞系的生长没有影响(84年),没有造成任何HepG2细胞的凋亡83年]。内源性配体15-deoxy-prostaglandin J2还发现抑制前列腺和膀胱肿瘤细胞株的生长诱导细胞凋亡(84年]。由于这些影响是PPAR的选择性 配体和细胞系,它们可以被解释为PPAR 独立的影响(84年]。有望在人类MCF-7乳腺癌细胞诱导细胞凋亡与GADD45诱导基因表达有关(85年]尽管增长抑制相关的另一个DNA损伤基因的过度表达,GADD153, nonsmall肺癌细胞(86年]。

表2
调制的基因表达在人类肝细胞模型和PPAR治疗后 受体激动剂。

大鼠肝细胞中观察到,漂煮锅和同事87年)表明,有望诱导比ROSI在人类肝细胞基因。这个观察是基于基因表达谱的分析,不包括个人特征的管制的基因。其他研究显示SREBP-2下调的基因编码的固醇调节元件结合protein-2介导胆固醇合成、以及两个SREBP-2目标基因,3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme还原酶(HMGCR)和低密度脂蛋白受体(LDLR), HepG2细胞暴露于30 M有望4 h (78年]。同意在活的有机体内服用tzd人体数据,也发现在人类肝细胞调节CYP活动文化。CYP3A4和CYP2B6有望引起的(34),只有CYP2B6 ROSI和PIO [35在主要的人类肝细胞。类似的观察是分化良好型的HepaRG细胞系(74年]。

到目前为止,人类肝细胞的研究仅限于少数捐赠者(1 - 3),并没有考虑interdonor可变性。interdonor以来变化以应对化学诱导物或抑制剂是良好的,我们最近的影响相比有望在人类肝细胞文化从五个捐助者24小时治疗后使用pangenomic微阵列(流氓et al .,未发表的数据)。二维层次聚类的基因表达谱表明,肝细胞的数量据捐赠,而不是分开有望浓度(图1)。它表现出两个单独的集群:一个与捐赠者4和5,第二个捐助者1,2,3。的基因数量有望大大不同的函数调制的捐赠者和药物浓度。5点20 M,有望调制5754和7266个基因,分别在至少一个捐赠但只有4 5捐助者和29个基因,分别(图2)。共同管制的一小部分基因在肝细胞培养几个捐款人同意报告的调查结果Goyak et al。88年),这表明调制基因的数量管制在十人类肝细胞的数量到1254年arochlor, di (2-ethylhexyl)邻苯二甲酸酯,苯巴比妥不超过0.1%。在我们的研究中,少数基因在捐助者通过5管制 M有望,只有两个基因参与氧化应激,即甘露糖结合凝集素2 (MBL2)和血清/糖皮质激素调节激酶2 (SGK2),诱导。脂质代谢基因,如只有20 FABP1管制被解除 有望在所有的捐赠者。几个PPAR目标基因,如CYP4A1 CPT1,或CD36,两个肝细胞诱导文化治疗40 M有望。


图1
引起的二维层次聚类的基因表达谱有望治疗在人类肝细胞主要从五个捐助者和HepaRG细胞。集群使用解析器生成系统软件和一个凝结的算法,启发式标准,沃德的最小方差联系和欧氏距离度量。文化和微阵列分析如表2。

图2
总基因5到20调制的数字 从一到五米有望在人类肝细胞主要捐助者( )。文化和微阵列分析如表2。

尽管治疗适应症,有望稍微影响转录的基因参与葡萄糖体内平衡。特性,6-bisphosphatase 1 (FBP1),一种酶参与糖质新生,不是调制的五个捐赠者,与之前的观察相一致(34]虽然PDK4捐助者和PEPCK不同监管。他们可以是诱导转录、压抑或不受有望治疗。

比较基因资料有望治疗后在五个人类肝细胞数量和细胞分化的肝癌HepaRG细胞证明一个清晰的分离的两个细胞模型的二维层次聚类。HepaRG细胞样品分离的函数有望浓度和系统树图显示,他们接近捐助者4和5比1,2,3。通常调制HepaRG细胞之间的基因的数量和主要人类肝细胞与药物浓度增加;它是高于一般调制基因的数量4的5个捐助者。其中,基因参与脂类代谢,如FABP4或CD36诱导。采取完全我们的数据支持的观点影响有望和PPAR更普遍 从一个人到另一个受体激动剂有很大的变量。这就能解释发生毒性作用的只有少数病人治疗。然而,是否可以预测他们的一些患者中潜在的肝毒性的基础上分析特有的基因表达水平的子集需要进一步的研究。

5。结论

尽管许多服用tzd发表研究,药理学和毒理学效应仍然是模糊的。脂肪组织似乎是一个主要的靶器官。然而,成就TZD药理效率获得不仅通过adipose-mediated机制还需要一个行动在其他器官,尤其是肝脏和骨骼肌,正如最近报道,在巨噬细胞(58]。此外,PPAR 本身是需要在大多数组织代谢调节胰岛素的行动和正常的生理反应,营养物质在脂肪变性的发展起着至关重要的作用。

对glitazone-induced特质肝毒性的易感性的因素仍有待阐明。研究主要关注最多的细胞毒性化合物有望。提供了证据,毒性并不直接相关的新陈代谢和生成醌代谢物。直接毒性引起的线粒体功能障碍已经证明使用肝和nonhepatic在体外模型。是否服用tzd的肝毒性作用的PPAR相关 激活不清楚。PPAR 只是不善表达在肝脏的依赖和独立的影响glitazones已经见过。

大多数在体外研究已经进行了有望50浓度 米或更多而最大血浆浓度达到3到6 在人类,使可疑的推断在体外数据在活的有机体内的情况。有望相比,ROSI毒性较小。所需的剂量有望治疗效果是200到600毫克/天,只有ROSI 4到8毫克/天,表明患者暴露于不同剂量服用tzd之间的第一和第二代(89年]。

在过去的几年,一些研究已经用来识别潜在的目标基因在肝在活的有机体内和在体外模型使用RT-qPCR和微阵列技术。可用的数据量仍然是有限的,取得了不同的实验条件。然而,一些基因已经被发现通常调制,主要与药物和脂质代谢有关。有趣的是,我们观察到大量个人间变化的反应主要人类肝细胞治疗有望能够反映人类的情况。然而,更多的工作是必要的,以确定不同表达的更多相关基因在人类肝细胞数量和确定最重要的影响在肝脏PPAR依赖与否 激活。此外,这将是重要的估计的影响造成长期重复治疗和判断细胞内PPAR类艾可拓和文迪 水平在人类肝细胞是一个关键参数。可能造成的长期治疗分化正常的脂肪变性和人类肝癌HepaRG细胞可能代表一种独特的方法更好的理解PPAR的肝毒性 受体激动剂。

确认

亚历山德拉流氓的接受者CIFRE合同。个人研究已经由Servier集团和欧洲经济共同体合同第四预测,20222号。作者感谢生物资源中心的雷恩和Biopredic国际孤立的供给人类肝细胞。他们也要感谢魏恩艾利斯博士和戴尔芬Allorge的仔细阅读手稿。