遗传药理学的研究方法PPT课件.ppt

第二节遗传药理学的研究方法 1 一 临床观察 临床观察是研究遗传药理学的方法之一 例如别嘌呤醇诱发痛风性关节炎 抗凝药香豆素类的过敏性是典型的临床观察的实例 但由于多因素变异的影响而阻碍临床观察的应用 例如全身麻醉药引起体温超过40 琥珀胆碱可引起长时间的呼吸停止 在很多情况下这种不正常的药物反应是由于等位基因变异在单一基因位点 geneticlocus 而引起的 2 二 家系 pedigree 或双生的研究 药物代谢在个体之间有很大的差别 被研究的药物有异烟肼 保泰松 安替比林 香豆素 去甲替林 nortriptyline 乙醇 氟烷 苯妥英 水杨酸 异戊巴比妥 同卵双生 identicaltwin 之间和异卵双生 fraternaltwin 之间对药物的反应不同 同卵双生的药物半衰期非常相近 而异卵双生之间的药物半衰期与同胞兄弟间的差别相似 有很大的变异性 3 区别遗传因素与后天环境因素对个体及种族的药物反应和药物代谢差异的影响 可用遗传系数 hereditycoefficient 又称遗传力 heritability 表示遗传因素产生的影响程度 遗传系数可以下列公式表示 式中h表示遗传系数 其范围为0 1 0表示没有遗传的因素或微不足道 而1表示完全受遗传因素影响 香豆素 安替比林 保泰松 乙醇 去甲替林的遗传系数在0 88和0 98之间 表明这些药物的药理学特点与遗传因素关系密切 异卵双生子间方差 单卵双生子间方差h2 异卵双生子间方差 4 机体对某些药物代谢率的变化可同时出现 例如双羟香豆素和保泰松 机体对其中一个药物代谢慢 而对另一个药代谢也慢 相类似的情况发生在去甲丙咪嗪或去甲替林与羟基保泰松之间 但有时机体对某药代谢慢 而对另一药代谢正常或者加快 这是由基因控制某些药物代谢的结果 5 苯巴比妥是酶诱导剂可以诱导药物代谢 苯巴比妥的遗传系数为0 99 用双生为对象的研究得知苯巴比妥使安替比林血浆半衰期明显缩短 这表明应用苯巴比妥明显加速安替比林慢代谢者的代谢 在家系研究中得知 双香豆素 保泰松 去甲替林系由多基因控制下进行代谢的 对药物代谢诱导剂苯巴比妥反应的差异 是受遗传控制的 对某些药物 血浆半衰期的测定 稳态血浓度或由尿排泄的代谢物 可以用于估计药物代谢的情况 6 双生研究在了解基因对维持遗传表型变异中的作用居主导地位 可在家系中进一步研究基因传递的机制 在家系中研究双香豆素 去甲替林 保泰松个体间代谢的变异 发现去甲替林动力学的变导是单基因由异喹胍基因和多态性控制 家系研究根据戊巴比妥两个主要代谢物形成的速率常数 戊巴比妥N 羟基化缺陷是常染色体隐性遗传 假如只测定戊巴比妥这个母药而不测定其代谢物 可能发现不了这种动力学的变化 7 三 遗传多态性 geneticpolymorphism 许多药物代谢酶具有遗传变异 其中大多数表现为遗传多态性 它是一种单基因状态 由同一正常人群中的同一基因位点上具有多个等位基因引起 因而药物与机体相互作用可出现多种表型 8 影响药物代谢的多态性涉及机体对药物代谢酶的遗传变异 例如药物代谢过程中的乙酰化 氧化刚才存在多态性 药物乙酰化有慢乙酰化和快乙酰化之分 人对各种药物乙酰化能力的多态性机制多年前已认识 例如异烟肼的代谢有慢乙酰化和快乙酰化者 药物氧化的多态性与细胞色素P 450酶系统有关 例如异喹胍 debrisoquine 强代谢者 extensivemetabolizer EM 和弱代谢者 poormetabolizer PM 9 四 基因克隆和重组DNA研究技术 遗传药理学应用基因克隆和重组DNA技术 研究药物代谢酶相关基因的结构和功能 发现有缺损的参与药物代谢的功能蛋白 如药物代谢酶 以及引起这些缺损的突变 并能建立检测这些突变的简单方法 例如从蛋白质 mRNA和基因水平对S 美芬妥英 N 乙酰化 异喹胍多态性进行广泛深入的研究 10 限止性片段长度多态性 restrictionfragmentlengthpolymorphism RFLP 是指由限制性切点间的插入 缺失 重排或点突变所引起的基因间限制性片段长度的变异 RFLP已用于治疗先天性代谢异常 用RFLP以鉴别6 磷酸葡萄糖脱氢酶 次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核苷转移酶 类固醇21 羟化酶以及P450 基因的等位基因变异 一些新技术用于探测单个核苷酸变异等位基因的差别 11 基因与表达媒介连接的转染 transfection 的检测方法在遗传药理学研究中特别有价值 因为药物的应用不必去鉴定易感的个体 现在最方便的方法是用药后测