1、專題討論二,指導老師：簡一治，黃世傑，王瑋龍，賴吉永，林忠毅老師報告者：賴怡君報告日期：2000年10月17日,GENE EXPRESSION IN DISTINCT REGIONS OF THE HEART,作者： Thomas Thum ; Jurgen Borlak 出處：Lancet, 03/18/2000, Vol. 355 No. 9208, p979p983,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及實驗結果五討論六問題導讀,前言,人體對付藥物及外來物的方法：增加水溶性氧化分解很多藥物及外來物的氧化代謝：cytochrome P450 enzymes(Smith G. et al., 1
2、998),代謝的位置：1.肝2.肺及部分腸道(Raunio H. et al., 1995; Kivisto KT. et al., 1996)心臟的藥物代謝呢？,對於右心室肥大的藥物治療：有時會不明原因的失效(Aristizabal D. et al. 1994; Zierhut W. et al. 1990)可能和代謝的活化與否有關,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及實驗結果五討論六問題導讀,目的一,1.主要的 cytochrome P450 mono-oxygenases(CYP),2. flavin-containing mono-oxygenases(FMO),3. epoxide
3、hydrolase(EH)在人類心臟的不同部位之基因表現,目的二,“基因表現的組織特異性”及“Verapamil在心室的代謝”的相關,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及結果五討論六問題導讀,名詞解釋,Cytochrome P450 mono-oxygenasesVerapamil,Cytochrome P450 mono-oxygenases,細胞色素P450單加氧酵素此文中簡稱：cytochrome P450(CYP)Cytochrome P450：A family of proteins能羥化(-OH)外來物及很多藥物增加水溶性,Verapamil,強效選擇性冠狀動脈擴張劑適應症：高血壓,
4、心絞痛,心律不整被cytochrome P450代謝,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及實驗結果五討論六問題導讀,實驗方法,一、cDNA的製備二、 PCR三、藥物代謝實驗,一、 cDNA的製備,(一)樣本為人，需先得到許可,來自於ethics committee of the Medical School of Hannover(二)記錄七位病人的狀況(Table1),七個病人的特徵：摘自Table1DCM=dilated cardiomyopathy心肌擴大 回討論一,(三)取7個心臟，3個肝組織，3個肺組織(四)每個心臟皆可得七種樣本：1. 左心室(LV)2. 右心室(RV)3. 左心房(
5、LA)4. 右心房(RA)5. 心室中隔(VS)6. 上升動脈(A)7. 肺動脈(PA),(五) 1.取出部分組織2.萃取其RNA3.反轉錄出cDNA(六)對照組：不加反轉錄酵素可証實不受genomic DNA的汙染,二、PCR,利用PCR的技術，放大cDNA的量，使我們容易從電泳的結果中看到(Figure1及Table2),基因的表現,Figure1-1(patient1)CYP : cytochrome P450,Figure1-2FMO :flavin-containing mono-oxygenase,Table2,回討論一回討論四,Table2-1 (n=樣本數）,Table2-2,
6、三、藥物代謝實驗,(一)樣本：1.左心室2.右心室(二)萃取出其微粒體(microsome)(三)微粒體Verapamil(四)用HPLC分析：有否Verapamil及其代謝物的存在,Verapamil在心臟微粒體的代謝結果,Figure2,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及實驗結果五討論六問題導讀,討論一,“健康 (2人)”與“不健康”的心臟組織：基因表現模式差不多(Table2)基因表現不受年齡影響(Table1),討論二,Cytochrome P450 3A：代謝Verapmil的主要酵素之一(Smith D.A. et al.,1998)在心臟沒有基因表現(Figure1)右心室組織有
7、代謝物產生(Fig2)可能是其他Cytochrome P450 isoforms(如2C及2D6)的幫助,摘自Figure1,討論二,Cytochrome P450 3A：代謝Verapmil的主要酵素之一(Smith D.A. et al.,1998)在心臟沒有基因表現(Figure1)右心室組織有代謝物產生(Fig2)可能是其他Cytochrome P450 isoforms的幫助,討論三,Table2,實驗二結果比較：Cytochrome P450 genes 1A1, 2B6/7, 2C8-19, 2D6, 4B1主要表現在右心室(Table2, figure1),Table3(實驗三
8、結果)(*相對於verapamil的主要代謝物Norverapamil )右心室的微粒體具有代謝Verapamil的能力,Cytochrome P450 mono-oxygenases的基因表現在心室和心房受不同的調節(McCallum G.P. et al., 1993),討論三結論,推測：Cytochrome P450特性1. 組織特異性2.主要表現於右心室,討論四,病人5：1.天生的大動脈和肺動脈互換2. 左右心功能互換3. 基因表現相反： (table2)=1.更加確定：cytochrome P450的基因表現有組織特異性2.和血流方向有關,討論五,血流：右心室肺左心室肺：解毒的器官之
9、一(Kivisto K.T. et al., 1996)多種Cytochrome P450基因有表現(Tab2)推測左心室的基因表現受限制的原因：右心室及肺已具有解毒能力,Table2回討論五,討論六,Cytochrome P450 mono-oxygenases的基因表現在心臟不同區域受不同的調節(McCallum G.P. et al., 1993)Cytochrome P450可藉由代謝arachidonic acid而調控老鼠心肌細胞的收縮(Xiao Y.F. et al., 1998)Cytochrome P450在心臟中的功能：代謝內生性(endogenous)物質,推測：右心室是心臟的藥物代謝中心,一前言二目的三名詞解釋四實驗方法及實驗結果五討論六問題導讀,問題導讀,實驗測得Cytochrome P450主要是在心臟的那一個部位可測得mRNA？答:右心室本實驗當中Verapamil主要是在左心室或右心室可以被代謝？答:右心室,Cytochrome P450是利用什麼原理來代謝外來物?答:羥化(-OH)受質，使之增加水溶性，易於排出體外或進一步氧化分解Verapamil的作用器官是那裡？答:心臟本文推測心臟的藥物代謝中心是那裡?答:右心室,The End,
