線粒體乙醛脫氫酶基因多態(tài)E487K對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)用百余年的擴血管的藥物，具有重要的臨床應(yīng)用價值。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，進而擴張血管。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個外顯子存在一個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。同時這個單核苷酸多態(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)對其脫氫酶底物一乙醛的催化活性的嚴重下降(活性為正常酶活性的6％)；同時，這個單核苷酸多態(tài)也會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爭性抑制劑的事實也暗示線粒體乙醛脫氫酶對硝酸甘油

3、和乙醛的催化活性中心重疊。這讓我們推測這個多態(tài)是否同時會影響硝酸甘油擴張血管效應(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)；同時利用昆蟲細胞表達系統(tǒng)表達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)。同時通過InsightII軟件的力場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)的動力學(xué)過程，進一步說

5、明了酶學(xué)性質(zhì)差別的分子機制。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)，并由氣相色譜檢測他們使用相同劑量的硝酸甘油后體內(nèi)各項藥物代謝動力學(xué)參數(shù)，結(jié)果顯示不同基因型的個體藥物代謝半衰期，曲線下面積等各項參數(shù)差別不顯著。通過上述系列實驗充分說明了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人群中心絞痛患