HNF4α-AS1/HNF4α-PXR通路参与异源物质暴露后细胞色素P450酶系稳态调控的机制研究
批准号:
82073931
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张莉蓉
依托单位:
学科分类:
药物代谢与药物动力学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张莉蓉
中文摘要
细胞色素P450酶系(CYPs)稳态的变化是引起药物相互作用和毒性的重要原因。但异源物质暴露后CYPs表达恢复稳态的调控机制并不清楚。我们前期研究发现肝脏转录因子HNF4α的反义lncRNA HNF4α-AS1在利福平暴露后期被快速诱导表达,并抑制利福平对Huh7细胞HNF4α、PXR和CYPs的诱导作用,而沉默HNF4α-AS1可增加HNF4α及组蛋白修饰H3K4me3在CYP3A4基因启动子区的富集并激活CYP3A4的表达。由此提出假说:HNF4α-AS1通过负调控作用影响HNF4α-PXR通路参与调控异源物质暴露后CYPs稳态的恢复。本课题将阐明HNF4α-AS1/HNF4α-PXR通路参与利福平诱导CYPs表达后稳态恢复的调控机制,并结合PXR/CYP3A4介导的利福平/利托那韦肝毒性模型求证以上科学假说,以期发现预测CYPs介导的药物代谢和肝毒性的关键靶点。
英文摘要
The induction of cytochrome P450 enzymes (CYPs) by xenobiotics usually disrupts the CYPs homeostasis, which is a curial cause of drug-drug interactions and drug toxicity. However, the molecular mechanism that controlling the CYPs homeostasis after xenobiotics exposure remains unknown. Our preliminary data have shown that HNF4α antisense RNA 1 (HNF4α-AS1), an antisense lncRNA of HNF4α, was rapidly induced at the late stage of rifampin exposure. Moreover, HNF4α-AS1 could repress the induction of HNF4α, PXR, and CYPs by rifampin in Huh7 cells. Knockdown of HNF4α-AS1 led to elevated enrichment levels of HNF4α and H3K4me3 in the promoter of CYP3A4 gene and higher expression of CYP3A4. Accordingly, we hypothesize that HNF4α-AS1 plays a key role in maintaining the CYPs homeostasis after xenobiotic exposure via a negative feedback mechanism affecting HNF4α-PXR pathway. In this study, the molecular mechanism of HNF4α-AS1/HNF4α-PXR pathway-mediated CYPs homeostasis after rifampin exposure will be studied. And the hypothesis will be confirmed in PXR/CYP3A4-mediated rifampin/ritonavir hepatotoxicity by using in vitro and in vivo models. The present study will provide evidence for discovering potential targets that could predict CYPs-mediated drug metabolism and liver toxicity.
长链非编码RNA(lncRNA)作为表观遗传学的重要组成部分,在基因表达调控中发挥重要作用,其对药物代谢和处置的影响也是近年来的研究热点。细胞色素P450酶(CYPs)是人体内主要的氧化还原酶,其表达和活性的个体间差异通常导致药物疗效降低或不良事件的发生。本项目重点围绕肝脏核因子HNF4A基因反义链上lncRNA HNF4A-AS1调控CYPs的机制及功能,从四个方面开展了创新性研究并取得了系列研究成果。①探讨HNF4A-AS1/HNF4A对肝脏药物代谢酶(CYPs和UGT1As)及药物效应的影响:率先明确HNF4A-AS1负调控HNF4A及下游PXR和CYPs的表达,且该调控作用与组蛋白修饰状态改变有关;人供肝中HNF4A/HNF4A-AS1介导的UGT1A4表达可影响肝移植后受体他克莫司血药浓度的个体差异。②从m6A修饰角度研究HNF4A-AS1的上游调控机制:创新性发现METTL3通过增加HNF1A-AS1/HNF4A-AS1的m6A甲基化,增强HNF1A-AS1的稳定性而降低HNF4A-AS1的稳定性,从而上调CYP3A4等CYPs的表达。③从蛋白泛素化的角度阐明HNF4A-AS1负调控HNF4A及下游靶基因CYPs的分子机制:鉴定HNRNPC为HNF4A-AS1的结合蛋白,明确HNF4A-AS1介导HNF4A和HNRNPC的相互作用,通过E3连接酶NEDD4L促进HNF4A蛋白降解,从而调控PXR/CYP3A4的表达。④以药物诱导的肝损伤(DILI)和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)为疾病模型,探讨HNF4A-AS1在肝脏疾病中的功能及潜在的靶点:HNF4A-AS1促进HNF4A蛋白降解,减轻CYP3A4代谢激活利托那韦所致肝损伤;HNF4A-AS1在NAFLD中高表达,靶向敲低HNF4A-AS1通过增加HNF4A蛋白稳定性而缓解NAFLD的进展。综上所述,本研究首次揭示HNF4A-AS1/HNF4A信号通路通过下调PXR表达来负反馈调控药物暴露状态下CYPs稳态调控的重要机制;首次阐明HNF4A-AS1的上游调控机制及其调控下游HNF4A/CYPs的分子机制;结合DILI和NAFLD模型,进一步分析HNF4A-AS1/HNF4A通路在疾病防治中的作用。该研究成果为开发基于lncRNAs的个体化用药策略和预测相关疾病诊断分子标志物提供新策略。
HNF1A-AS1促进PXR相分离增强CYP3A4表达调控药物性肝损伤的分子机制研究
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批准号:82373947
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:张莉蓉
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依托单位:
lnc-HNF1A/HNF1A通路调控CYP3A4表达的分子机制
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批准号:81773815
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.5万元
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批准年份:2017
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负责人:张莉蓉
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依托单位:
孕烷X受体介导的CYP3A4基因转录调控的表观遗传分子机制的研究
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批准号:81173127
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2011
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负责人:张莉蓉
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依托单位:
国内基金
海外基金