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基于猫淋巴瘤细胞的P-糖蛋白功能模型构建及其药物抑制潜力评估

P-糖蛋白(P-gp,编码基因为ABCB1)是ATP结合盒(ABC)转运蛋白家族的重要成员,广泛分布于生物屏障组织(如肝脏、肾脏、肠道和血脑屏障),通过转运药物至管腔侧维持屏障功能。在兽医领域,P-gp在药物代谢、排泄和药物-药物相互作用中具有关键作用,其功能异常或受到药物抑制可能导致毒性增加或耐药性发生。

目前针对P-gp的研究多集中于人类和犬科动物,关于猫P-gp的功能特性及药物抑制作用的研究仍然有限。本研究旨在利用猫淋巴瘤细胞建立P-gp功能模型,评估兽药对P-gp活性的影响,为兽药的安全性评价提供科学依据。


材料与方法

1. 模型构建

  • 细胞系选择:采用来自猫FeLV阳性胸腺淋巴瘤的FT-1细胞及其多药耐药亚株FT-1/ADM(经过多代阿霉素诱导获得)。FT-1细胞无P-gp表达,而FT-1/ADM细胞具有高P-gp表达水平。
  • 细胞培养:细胞在含RPMI-1640培养基(补充10%胎牛血清、青霉素/链霉素及谷氨酰胺)的条件下培养,每3天传代一次;FT-1/ADM细胞定期加入阿霉素以维持多药耐药表型。
  • P-gp验证:通过qPCR检测FT-1/ADM细胞P-gp的高表达,同时确认FT-1细胞无P-gp表达。

2. 实验设计

  • 荧光标记检测:以荧光染料罗丹明123(Rh123)为P-gp底物,测试P-gp对其外排活性的影响。实验设置以FT-1/ADM细胞为实验组,以FT-1细胞为对照组。
  • 药物筛选:选取兽药中已知的P-gp抑制剂(PSC833、伊维菌素、环孢素和维拉帕米)以及其他常见药物(如酮康唑、伊曲康唑和地西泮)进行评估。

3. 荧光检测与数据分析

  • 将细胞与Rh123和药物共同孵育30分钟后,通过流式细胞仪检测细胞内荧光强度。
  • 抑制效果以细胞荧光相对强度表示,通过非线性回归拟合计算各药物的半数抑制浓度(IC50)。

结果

1. 模型验证

  • FT-1/ADM细胞在无药物干预的条件下显示低罗丹明123吸收,表明P-gp活跃外排功能。
  • 在加入PSC833(10 µM)后,FT-1/ADM细胞荧光强度显著增加,进一步验证模型的可靠性。

2. 药物抑制作用

  • 强效抑制剂
    • PSC833和伊维菌素对P-gp活性具有显著抑制作用,其IC50值分别为2.09 µM和3.37 µM。
  • 中效抑制剂
    • 环孢素对P-gp活性有中度抑制作用,但无法达到完全抑制(100%)。
    • 维拉帕米仅在高浓度(≥0.4% DMSO)下表现出弱效抑制作用。
  • 无显著作用药物
    • 酮康唑、伊曲康唑以及地西泮及其代谢物对P-gp活性无显著影响。

讨论

1. 模型的可靠性与适用性

本研究成功建立了基于猫淋巴瘤细胞的P-gp功能模型,结果表明该模型能够可靠地反映P-gp底物外排功能及其对抑制剂的敏感性。PSC833和伊维菌素作为高效P-gp抑制剂,其结果与其他物种的研究一致,进一步验证了模型的跨物种适用性。

2. 兽药与P-gp相互作用

  • 伊维菌素作为一种常用驱虫药,对P-gp活性的强效抑制作用提示了潜在的药物相互作用风险,尤其在多药联合使用时需注意剂量控制。
  • 环孢素和维拉帕米对P-gp的中效抑制作用可能对药物动力学产生一定影响,但较低的抑制效率表明其风险较低。
  • 酮康唑及地西泮对P-gp无明显抑制作用,表明其在联合用药中的P-gp相关风险有限。

3. 模型局限性与改进方向

  • 与犬类模型相比,猫模型的IC50值略高,可能与不同细胞系的基因背景或药物代谢能力相关。未来研究可通过原代细胞或体内实验进一步验证药物的抑制潜力。
  • 除了抑制作用外,还需研究兽药对P-gp底物代谢的动态影响,以完善模型预测能力。

参考文献:

A functional model for feline P-glycoprotein