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饮食对药物代谢的影响

来源:中华实用医药杂志
摘要:当多种药物联合应用时,可由于药效学和药物代谢动力学之间的相互作用,使药效或副作用加强或减轻,甚至出现不应有的毒副作用和奇特的不良反应。近年来,人们发现食物和植物药(Herb)同样可与药物产生相互作用,导致严重的不良反应或治疗的失败[1,2]。本文将植物药列入食物一并讨论。食物对药物代谢影响的研究结果,已成......

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    当多种药物联合应用时,可由于药效学和药物代谢动力学之间的相互作用,使药效或副作用加强或减轻,甚至出现不应有的毒副作用和奇特的不良反应。近年来,人们发现食物和植物药(Herb)同样可与药物产生相互作用,导致严重的不良反应或治疗的失败[1,2]。植物药在多数西方国家被称为饮食补充剂或食品补充剂,在我国有多种植物药被列入保健食品或药食两用品。本文将植物药列入食物一并讨论。食物对药物代谢影响的研究结果,已成为合理饮食与用药的一些常识,如在服用钙补充剂时,忌食含草酸丰富的菠菜、茶和杏仁,因为草酸在小肠中与钙结合,产生无法吸收的不可溶物质,在阻碍钙的吸收的同时还可能形成结石。又如服用铁补充剂时,忌食过多动、植物油脂,因为油脂会抑制胃酸的分泌,影响三价铁离子转变为二价铁离子,不利于胃肠道对铁的吸收。食物对药物代谢的影响包括对胃排空时间、药物溶解性、药物吸收度、肝脏血流以及药物代谢酶活性的影响等[2]。本文对近年来有关食物对药物代谢酶影响的研究报道进行了综述。

    食物-药物的代谢性相互作用出现于当摄入人体的食物改变(抑制或诱导)了体内药物代谢酶的活性,导致通过这种酶进行代谢的药物的代谢动力学发生变化,从而使药物的血药浓度升高或降低,引起毒性反应或导致药效降低[2,3]。在药物的代谢动力学过程中,肝脏起着重要作用。药物在肝内的分解与代谢一般分两个阶段:Ⅰ相反应,通过氧化、还原或水解作用将药物转化成相应产物;Ⅱ相反应,将药物或I相代谢产物与内源性物质(如葡糖苷酸、硫酸)结合形成更易排出的产物。Ⅰ相反应首先发生的氧化反应由肝内单加氧酶(Monooxygenase)催化进行。这组酶是以血红蛋白细胞色素P450(Cytochrome P450, CYPs)为核心酶的复杂微粒体系统,CYPs参与了90%以上药物的代谢[4],在人体内的药物代谢中重要的细胞色素P450酶系有CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1和CYP3A4等亚型。其中,约有超过50%的临床药物通过CYP3A4进行代谢[5]。酶的特异性有助于解释许多药物间以及食物-药物间的相互作用。表1列举了药物代谢中一些重要的P450酶亚型及其部分底物 表1  药物代谢中重要的P450酶亚型及其部分底物[6,7] 如果某种外源性物质(如食物或药物)为某种酶的抑制剂或诱导剂,此外源性物质便可能影响通过这种酶代谢的所有药物(底物)在体内的清除。例如,服用的某物质可抑制睾丸酮在体内的清除,而睾丸酮特异性地通过CYP3A4代谢,那么,此物质同样也可能抑制其他通过CYP3A4代谢的药物(如环孢霉素和华法令等)的清除。目前,有关食物对特定药物代谢酶的影响的研究信息,主要来自部分设计合理的临床试验观察、动物体内实验、大鼠或人肝微粒体与待测物共同孵育的体外实验[8]、表达P450酶的人小肠上皮细胞Caco-2与待测物共同孵育的体外实验[9]、表达P450酶的仓鼠肺成纤维细胞与待测物共同孵育的体外实验[10]、人肝癌细胞HepG2与待测物共同孵育的体外实验等。

    受食物因素影响的重要的药物代谢酶有: 细胞色素P450 3A4(CYP3A4): CYP3A4在许多药物的代谢过程中起着关键作用,这些药物包括咪达唑仑、环孢霉素和睾丸酮,以及大多数大环内酯类抗生素、免疫调节剂、抗组胺类药物、钙离子通道阻滞剂、HMG CoA 还原酶抑制剂和抗HIV药物等[6]。据估计,约有超过50%的临床药物通过CYP3A4进行代谢。与CYP3A4有关的食物-药物相互作用最为常见,这与CYP3A4在肝脏和小肠壁的高表达量,CYP3A4有大量的特异性底物,且CYP3A4活性对于饮食成分的敏感程度高等密切相关。对CYP3A4活性有抑制作用的食物有西柚汁、杨桃、大豆、甘菊、人参、大蒜、红酒等[9,11-15],对CYP3A4活性有诱导作用的有乌龙茶等[10]。

    细胞色素P450 1A2 (CYP1A2):   CYP1A2在咖啡因、茶碱、对乙酰氨基酚、丙米嗪等许多药物的代谢过程中同样起着重要作用。对CYP1A2活性有抑制作用的食物有西柚、大豆、薄荷、甘菊、蒲公英和石榴[11,12],对CYP1A2活性有诱导作用的食物有含咖啡因的饮料、绿茶、红茶、芽甘蓝、卷心菜和花椰菜[10,16]。

    细胞色素P450 2E1(CYP2E1):对CYP2E1活性有抑制作用的食物有槟榔、椰子和大蒜[17],乙醇是CYP2E1的底物,同时也可诱导肝脏的CYP2E1活性[18]。除了细胞色素P450 3A4、1A2和2E1以外,其他P450酶亚型(如1A1、2B1、2C9、2C19和2D6)的活性同样也受多种饮食成分的影响。表2列举了对这些P450酶亚型的活性起抑制或诱导作用的饮食因素(包括普通食物、保健食品、药食两用品种,及个别植物注:黄芩、贯叶金丝桃、紫锥菊根、独活、防风、羌活、白毛茛和小毛茛为植物药,其他均为普通食品、保健食品和药食两用品种。

    在上述影响药物代谢酶活性的食物中,研究较多的主要有西柚、红葡萄酒、大蒜、大豆、花椰菜、绿茶和红茶等,这些食物中的某些成分在影响药物代谢酶的活性中起着重要的作用。

    西柚中的一些呋喃香豆素类物质如6’,7’-双羟基佛手柑素(6’,7’-dihydroxybergamottin, DHB)、香柠檬亭(Bergamottin, BG) 和一些黄酮类物质如槲皮苷(Quercetin)、山茶酚(Kaempferol)、柚皮苷元(Naringenin)和柚皮苷(Naringin) 在体外和体内实验中均显著抑制CYP3A4、1A1、1A2的活性[18],因此西柚可抑制许多经CYP3A4、1A1、1A2代谢的药物(如环孢霉素、咪达唑仑、对乙酰氨基酚等)在体内的清除。

    红葡萄酒的蒸干物及其主要成分白藜芦醇(Resveratrol)及黄酮类物质在以睾丸酮为底物的大鼠和人肝微粒体的体外实验中,显示出对CYP3A4的抑制作用[15],然而体外实验结果并不一定总能准确反映体内的情况。在临床试验中,试验人群口服CYP3A4底物环孢霉素,同时饮用红葡萄酒,结果导致试验组体内的环孢霉素清除率较对照组上升了50%,环孢霉素的血药浓度显著降低,提示红葡萄酒在体内诱导CYP3A4活性。对于正在服用环孢霉素的器官移植病人,饮用红葡萄酒可导致环孢霉素无法达到有效血药浓度,从而引起急性排斥反应。

    大豆的提取物及其含有的黄豆苷原(Daidzein)、染料木黄酮(Genistein)成分在人肝微粒体的体外实验中显示对CYP3A4、CYP1A2的抑制作用[12]。

    在大鼠体内实验中,十字花科蔬菜如花椰菜中的葡糖醛酮(Glucosinolate)成分,特别是其中的芸苔葡糖硫苷(Glucobrassicin)可诱导CYP1A1[16]。

    人参提取物人参皂苷(Ginsenoside Rd)和山茶酚(Kaempferol)在人肝微粒体的体外实验中可显著抑制CYP3A4活性[13]。

    槟榔、椰子等棕榈科植物中富含油酸(Oleic acid)和亚油酸(Linoleic acid),在人肝癌细胞HepG2体外实验中,多种不饱和脂肪酸如油酸和亚油酸可抑制CYP2E1代谢活性[17]。

    在表达P450酶的仓鼠肺成纤维细胞体外实验中,绿茶可降低2-乙酰氨基芴(2-acetylaminofluorene, AAF)的遗传毒性,2-乙酰氨基芴为CYP1A1和1A2的底物,提示绿茶对CYP1A1和1A2的诱导作用。在大鼠体内实验中,绿茶和红茶可诱导肝脏的CYP1A2代谢活性,其中起诱导作用的活性成分为咖啡因,而非茶多酚。在临床试验观察中,绿茶和乌龙茶可诱导CYP1A1活性[10]。已知多种致癌物质为CYP1A1和1A2的底物,如苯并(a)芘、7,12-二甲基苯并(a)蒽、黄曲霉素B1和2-乙酰氨基芴等,而长期以来的研究表明,长期饮茶可有效抵抗饮食中的多种致癌物质对机体的致癌性,这与绿茶和红茶对CYP1A1和1A2代谢活性的诱导作用提高了致癌物质的代谢清除率密切相关。同样,饮茶也会影响其他CYP1A1和1A2底物的药物代谢清除率。

    由此可见,食物中的某些活性成分可对细胞色素P450酶的活性产生不同的影响,如呋喃香豆素类(包括6’,7’-双羟基佛手柑素和香柠檬亭)和黄酮类(包括槲皮苷、山茶酚、柚皮苷元和柚皮甙)的物质可抑制CYP3A4、1A1、1A2的活性;咖啡因可诱导CYP1A1、1A2的活性;不饱和脂肪酸(如油酸和亚油酸)和蒜素可抑制CYP2E1活性;乙醇可诱导CYP2E1活性。含有上述物质的许多食物,都有可能影响P450酶的活性,并引起其相应底物(药物)的代谢改变。如含有呋喃香豆素类物质的食物有芒果,杨桃,芸香科的枳实、西柚和酸橙,豆科的补骨脂,伞形科的当归和白芷;含有黄酮类物质的食物有芒果、杨桃、草莓、大豆、芸香科的枳实和橙,豆科的补骨脂、黄芪、甘草、葛根和槐米,菊科的白术、大蓟、红花、菊花、野菊花和蒲公英,姜科的姜黄和生姜,五加科的人参和三七,唇形科的益母草;含有油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸的食物有槟榔、椰子和亚麻油;含有咖啡因的主要是绿茶、红茶和咖啡等饮料。以上所列举的有大部分为列入保健食品或药食两用品清单的品种,也都是人们日常饮食保健中常见的品种。含有影响上述P450酶活性的物质还有多种植物药,这里不再列举。

    综上所述,饮食因素对于药物代谢酶的影响复杂多样,某些食物可同时对多个P450酶亚型起抑制作用(如西柚汁、大豆、薄荷),某些食物可同时对多个P450酶亚型起诱导作用(如绿茶、芽甘蓝、卷心菜),某些食物在对某亚型起抑制作用的同时,又可对另一亚型起诱导作用(如绿茶)。因此了解并努力完善饮食因素对于药物代谢酶的影响,对于指导用药时的合理饮食,保证人们的合理用药及用药安全具有重要意义。

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      作者单位: 1 201203 上海,上海天甲生物医药有限公司

    2 200433 上海,第二军医大学

   (编辑:齐  永)

作者: 戈萌,谢天培,季红光 2006-8-20
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