選択されたフラボノイドのCYP3A4酵素阻害の可能性の特性評価パート1
Apr 24, 2022
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概要：アカセチン、アピゲニン、クリシン、ピノセムブリンは、パセリ、蜂蜜、セロリ、カモミールティーなどの食品に含まれるフラボノイドアグリコンです。 フラボノイドは、市販されている薬物の3分の1の代謝に関与するヘム含有酵素であるCYP3A4酵素の基質および阻害剤として機能することができます。 この研究の目的は、CYP3A4酵素に対する選択されたフラボノイドの阻害効果、阻害の動力学、酵素への阻害剤の共有結合の可能性、およびフラボノイドが疑似不可逆阻害剤として作用できるかどうかを調査することでした。 阻害動態を決定するために、ニフェジピン酸化をマーカー反応として使用した。 ヘムへの共有結合の可能性を評価するためにヘムクロモピリジン試験を使用し、阻害の可逆性を評価するために透析とのインキュベーションを使用しました。 テストされたすべてのフラボノイドはCYP3A4酵素活性を阻害しました。 クリシンは最も強力な阻害剤でした∶IC {{1 0}}。5±0。6μM、K;=2。4±1。{{20 }} uM、k; mact=0。07±0.01min-1、kmad /K;=0。03min-1μM-1。 クリシンはヘムの最大の減少を引き起こしました（94.5±0.5パーセントの残留濃度）。 テストされたフラボノイドのいずれも、疑似不可逆的阻害を示しませんでした。 CYP3A4酵素の不活性化はヘムとの相互作用によって引き起こされますが、阻害剤-ヘム付加物をトラップすることはできませんでした。 これらの結果は、フラボノイドがCYP3A4酵素を阻害し、他の薬剤や薬剤と相互作用する可能性があることを示しています。 ただし、可能性のある食品と薬物の相互作用は、臨床的に評価する必要があります。
キーワード： アカセチン; アピゲニン;クリシン; ピノセムブリン; 阻害; CYP3A4;フラボノイド-薬物相互作用
1.はじめに
食べ物は、人間の全体的な健康と幸福に直接関係しています。 フラボノイドは、野菜、果物、お茶、ワイン、プロポリス、薬用植物などを介して消費される二次植物代謝物です。 これらの化合物は、食品の官能特性（たとえば、お茶やワインの色や味）を助け、人間の健康に影響を与える生物学的特性のために興味深いものです[1,2]。 必須ではない栄養素として、それらは過去数十年で多くの注目を集めてきました。 すべてのフラボノイドは、同様の分子構造（フェニルベンゾ-Y-ピロン（環A、B、およびC））を持ち、これにヒドロキシル基が結合しており、これらのヒドロキシル基はメチル化およびグリコシル化できます[3]。 さまざまな著者と推定に基づいて、リングCの構造に基づいてさまざまなサブグループに分類できる4000〜8000の現在知られているフラボノイド（フラバン、フラバノン、フラボン、フラボノールなど）があります[4]。 食品からのフラボノイドの消費量は社会や国によって異なります。つまり、フランスは英国（182mg /日）と比較して高い消費率（1193mg /日）を持っています[5,6]。
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アカセチンはO-メチル化フラボンであり、心臓病の予防に関連していると考えられており[7、抗炎症作用[8]、抗プラスモジウム作用[9]、および抗増殖作用[10,11]をinvitroで腫瘍細胞に示します。 。 アピゲニンは、分子構造にメトキシ基ではなくヒドロキシル基を持っています（図）。シスタンチェエキスパウダーアピゲニンはパセリに最も豊富に含まれており、乾燥植物では最大45.035 ug/gです[12]。 アピゲニンの他の食料源は、カモミール、セロリ、ツルムラサキ、アーティチョーク、オレガノです[13]。 アピゲニンは、抗酸化作用[14]、抗高血糖作用[14]、抗炎症作用[15]から抗アポトーシス作用[16]まで、さまざまな生物学的効果を示します。 クリシンは5、7-ジヒドロキシフラボン（図1）であり、蜂蜜や多くの植物抽出物（プロポリス、ブルーパッションフラワー）に豊富に含まれる食物植物化学物質です] 17lクリシンはアロマターゼ（チトクロームP {{ 17}} Al酵素）[18]、抗炎症[19]および抗酸化[20]効果、ならびにinvitroで癌細胞のアポトーシスを誘発する能力[17]を示します。 ピノセムブリンは5、7-ジヒドロキシフラバノン（図1）で、主に果物、野菜、ナッツ、種子、蜂蜜、ハーブ、スパイス、花、お茶、赤ワインに含まれています[{{28} }]。
全体として、フラボノイドとフラボノイドが豊富な食品の摂取は、人間の健康への有益な効果と関連しています[21]。 ただし、フラボノイドがさまざまな薬との相互作用を引き起こす可能性がある潜在的なリスクがあります。 食品と薬物の相互作用は、薬物の薬理学的効果が食品および/または栄養補助食品の作用によって変化し、予期しない臨床効果を引き起こす場合に発生する重大な安全性の問題です[22]。 薬物相互作用は、すべての有害な薬物イベントの3 0パーセント以上[23]、およびアメリカ合衆国の入院の約0.57パーセント[24]の原因です。 フラボノイドは、特定の薬との相互作用を引き起こす可能性があります。 フラボノイドが相互作用を引き起こす方法の1つは、シトクロムP450酵素（CYP酵素）などの薬物代謝に関与する酵素を阻害することです。その中で最も重要なのはCYP3A4酵素です。
CYP3A4酵素は、薬物の33パーセントの代謝に関与しています[25]。 これに加えて、CYP3A4は多くの生体異物の代謝に関与しており、そのうちのいくつかはその活性の阻害剤または誘導剤として作用する可能性があります。 治療に使用される他の薬物との相互作用、さらには臨床的に重要な相互作用が発生する可能性があります[26]。 たとえば、考えられる重要な相互作用の1つは、セントジョンズワートと経口避妊薬の使用です。経口避妊薬の有効性の低下とその結果としての妊娠が注目されています[27]。 したがって、どの化合物がCYP3A4酵素の活性を阻害または誘導できるかを知ることは非常に重要です。cistanche genghis khan以前に示されたように、アカセチン、アピゲニン、クリシン、およびピノセムブリンは、残留酵素活性のマーカー基質としてテストステロンを使用して、1uM濃度でCYP3A4の統計的に有意な阻害を引き起こす可能性があります[28]。 これらのデータは、フラボノイドが豊富な食品（蜂蜜、プロポリス）を使用すると、フラボノイドが食品と薬物の相互作用を引き起こす可能性があることを示唆しています[29]。 CYP3A4には大きな活性部位があるため、すべての阻害アッセイは少なくとも2つのマーカー基質を使用して実施することが提案されています[30]。
この研究の目的は、CYP3A4酵素活性のマーカー基質としてニフェジピンを使用して、アカセチン、アピゲニン、クリシン、およびピノセムブリンの阻害動態を調査することでした。 さらに、この研究の目的は、フラボノイドがCYP3A4のヘム部分に共有結合する可能性を調査し、疑似不可逆的阻害におけるそれらの役割の可能性をテストすることでした。
2.結果
2.1。 酵素反応速度論
テストされたすべてのフラボノイドの中で、クリシンはCYP3A4の最も強力な阻害剤であり、IC5 0値は2.5±0.6uMでした（図2）。 ピノセムブリン、アカセチン、およびアピゲニンのIC50値は、それぞれ4.3±1.1、7.5±2.7、および8.4±1.1 uMでした（表1）。
IC {{0}}の値は、実験のセットアップに依存します。 したがって、完全な阻害動態は、異なる期間にわたってインキュベートされた異なる濃度のフラボノイドを使用して、個々のフラボノイドについて決定された（下記参照）。 クリシンはまた、最も低い阻害定数であるKを示しました。 価値。 個々のフラボノイドの阻害定数は、マーカー基質としてニフェジピンを使用してテストされ、アカセチン、アピゲニン、クリシン、およびピノセムブリンについては、次のKがテストされました。 値は、それぞれ∶12.1±5.6,2 0。2±12.7,2.4±1。0、および5.1±1.6μMと決定されました。 対応する不活性化速度定数は次のとおりです。0。10±0。02分-1、0。11±{{34 }}。04分-1、0.07±0.01分-1、0.04±0.01分-1。 不活化効率は、各フラボノイドについて、不活化速度定数と阻害定数の比率として決定されました。 テストしたすべてのフラボノイドの中で、クリシンが最も高い阻害効率を示し、0.029分-1μM-1でした（表1）。
2.2。ヘモクロム-ピリジンアッセイ
ヘムクロムピリジンアッセイは、ヘムのプロトポルフィリン部分への反応性中間体の共有結合を決定するために使用されます。 還元された塩基性条件下で、鉄はピリジンと錯体を形成します。 複合体の吸収極大は531nmと570nmで観察されました。 阻害剤としてフラボノイド（アカセチン、アピゲニン、クリシン、およびピノセムブリン）を含むインキュベーションでは、ヘム濃度の低下が見られました（図3）。 次に、非生産的なシトクロムP450サイクルで形成される活性酸素種によるヘムの破壊を防ぐために、カタラーゼ（CAT）およびスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）との追加のインキュベーションによってアッセイを確認しました。 ヘム濃度の低下も確認されました（図3）。 アカセチンとのインキュベーションにより、ヘムが51.12パーセント、アピゲニンが54.95パーセント、クリシンが94.5パーセント、ピノセムブリンが74.73パーセント減少しました。
すべてのフラボノイドは、SODとCATの添加の有無にかかわらず、アッセイでヘム濃度を低下させました。 アカセチンとのインキュベーション後の残留ヘム濃度は48.88パーセントであり、SODとCATを追加して再テストしたところ、63.33パーセントでした。 アピゲニンとのインキュベーション後の残留ヘム濃度は45.05パーセントであり、SODとCATを追加して繰り返しテストしたところ、55.11パーセントでした。 クリシンとのインキュベーション後の残留ヘム濃度は2.9％でしたが、SODとCATの添加によるインキュベーション後の残留ヘム濃度は5.5％でした。 ヘム濃度の2番目に大きな減少は、ピノセムブリンとのインキュベーションで観察されました。これは、SODとCATを追加した場合と追加しない場合で、それぞれ25.3％と35.5％でした（表2）。
これらの結果は、シトクロムP 450 3 A4酵素の不活性化が、酵素のヘム部分との反応性フラボノイド中間体の付加体形成によって達成されることを示しています。 CATとSODを使用して結果を確認したため、ヘムの破壊は、シトクロムP450の非生産的サイクルで生成された活性酸素種によって引き起こされたのではないと結論付けることができます。
2.3。疑似不可逆的阻害アッセイ
疑似不可逆阻害アッセイでは、サンプルをフラボノイドとインキュベートし、酸化剤で処理した後、透析を行いました。 疑似不可逆的阻害の場合、酵素活性を回復させる必要があります。 試験したすべてのフラボノイドとのインキュベーションでは、酸化剤による処理の有無にかかわらず、透析後の酵素活性の有意な阻害がありました（図4）。 すべての場合において、フラボノイドサンプルとヘキサシアノ鉄酸カリウムサンプル間の残留酵素活性の差は統計的に有意ではありませんでした（p 0 .05以下）。
この記事は、Molecules 2021、26、3018から抽出されています。https：//doi.org/10.3390/molecules26103018 https://www.mdpi.com/journal/molecules
