碱性成纤维细胞生长因子的药代动力学研究进展
田京发(综述)刘达根付小兵(审校)
中图分类号R9691文献标识码:A文章编号:碱性成纤维细胞生长因子具有广泛的生物学作用,能促进创伤愈合,特别是对来自中胚层的神经系统的创伤修复近几年,bFGF药代动力学方面的研究,为此药的临床应用提供了理论依据。本文就bFGF静脉给药后的组织分布转化、排泄方面的研究综述如下。
1静脉给药后的半衰期、代谢与排泄
该药在不同种属半衰期差异很大。Edelman等1和等2测定鼠的血浆半衰期为10分钟。属于细胞因子的有Daisy等3对狗的实验证明bFGF静脉给药后是一级动力学,分布相半衰期3分钟,清除相为50分钟。此结果与Lazarous等4报道一致。家兔的分布相半衰期为21分钟,清除相为39小时,静脉快速推药后,血中bFGF浓度属双室模型一级动力学特征5。动物种属和动物体内肝素水平是影响药物半衰期的主要因素。肝素与bFGF结合后,使其免于失活和被酶分解,也便于bFGF原形经肾脏排泄4。因为人与狗、牛及鼠的bFGF同源性好,人及这些动物的基因所表达的bFGF,相互间易被蛋白分解酶所分解,半衰期相对较短。
Colin等6研究14C标记在视网膜(RPE)细胞中的降解情况。14CbFGF在RPE细胞中经内化作用7后,
检测标有14C的代谢片段首先,用pH74的将14CbFGF从细胞相关肝素类的低亲和力的受体中洗脱。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析细胞溶解液中所含内化的14CbFGF,细胞标记30秒,即出现18
ku主带,此与天然的bFGF一致(完整的bFGF为18ku)。少量的代谢片段16ku和微量的14
ku也可见。成纤维细胞生长因子细胞标记2小时后出现2个更微量片段(85ku)6小时后85
ku的片段急剧增加,另一个7ku的片段出现,同时14ku带达到其最高浓度。有3个片段(165
ku)在125I标记中也被检测到了,与等7
的报道一致140ku带是用14CbFGF后发现的新片段与此同时,对培养基也进行电泳分析,直至24小时,其内未发现14CbFGF的片段,只有18
ku带与天然bFGF相一致。
Colin等6将静脉给药14CbFGF的大鼠放置在代谢笼中分笼饲养,并收集其尿、粪及呼出的CO2,测定其中的14C剂量。结果在给药后24小时,由14CbFGF产生的代谢物仅有总量的07经尿粪排出,用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析尿液,无14CbFGF原形及其代谢片段。总放射剂量的11经呼吸道以CO2的形式排出。
2组织学分布
目前大多采用放射免疫方法,不同的放射性标记物,其检测结果差异很大。Colin等6用14CbFGF,对青年SD大鼠静脉给药后4、24小时在固体CO2中冰冻至70
后,全鼠矢状位组织切片检测bFGF的组织分布,同时用125IbFGF作对照,结果显示骨髓和肾脏bFGF的分布量相近在甲状腺脾脏、胃、肠、膀胱和皮肤有125I分布,占总药量的50,给药后24小时的组织切片显示,甲状腺中125I分布量较4小时增加17倍,细胞因子其它器官稍有下降,而用14CbFGF后第4和24小时的组织切片中则显示上述器官无bFGF分布在肾、肾上腺、肝脏和视网膜有bFGF的分布用14CbFGF显示在肝脏和肾上腺的分布量较125IbFGF高2倍。之所以在甲状腺胃、肠、膀胱和皮肤中能检测到bFGF,可能是碘元素对这些组织有亲和性。Thrall等8曾用SD大鼠测定碘的组织分布,结果与125IbFGF的组织分布一致。由于bFGF的血浆半衰期低于5分钟12,药物与临床年月卷第第期细胞因子类药物的临床应用,王艺超葛明东胡德建,山东省高密市人民医院,山东高125I在甲状腺的积聚不可能是125IbFGF再分布的结果,而是bFGF在代谢中释放的放射性125I被甲状腺所摄龋Lazarous等4
以狗为实验对象,发现静脉给药后肺内bFGF含量增加62倍,肺吸收总量的62%,肝脏吸收1140,且随时间增加肝脏的吸收量也增加,这不仅是肝脏含有较高的肝素与bFGF结合,目的:研究几种细胞因子和药物对软骨细胞及滑膜细胞金属蛋白酶(MMPs)活性的影响。方法:以白介素1(IL-1)、转化生长因子1(TGF-1)、肿瘤坏死也与肝脏贮存、转化bFGF有关。
Cuevas等9将肝素和14CbFGF一同经大鼠的颈静脉注射,发现bFGF能通过血脑脊液屏障BBB,除胶质细胞外,在一些神经核团和非神经细胞中检测到了bFGF。Wagner等10对成年鼠皮下注射bFGF,发现bFGF能迅速通过BBB,与血浆水平平行,对感染性休克病人施行手术时,麻醉药物对细胞因子的作用问题以及如何选择麻醉药物也是麻醉科医师所共同关心的问题。本文就感染性休克时细胞因子的变化,以及麻醉药物对并使海马区有丝分裂增加3倍。Ramires等11对单侧海马区神经损伤的大鼠静脉给予bFGF
,发现bFGF可诱导残存的海马传入神经的轴突生长芽突,间接证实bFGF能通过BBB。Colin等6单用14CbFGF对青年大鼠静脉给药后检查脑组织,未发现bFGF。
等12将125IbFGF经下腔静脉注射给小鼠,重组细胞因子是利用基因工程技术生产的细胞因子产品,作为药物用于治疗肿瘤感染、造血障碍等,可收到良好的疗效。近十多年来,重组细胞因子类药物的研制有较快发展分别于051、2、5、8和10分钟后经眼动、静脉取血处死动物取肝、肾、脾肺、心、胃肠、脑及性腺,分别测定其放射剂量。血中的放射剂量用药后30秒下降了一半,1分钟后已不能测到与此相反,用药后1分钟组织器官中可检测到大量bFGF,主要分布在肾脏、肝脏和脾脏。此结果与Edelman等1报道一致。
bFGF与细胞表面受体或存在于细胞表面、细胞外基质的肝素样分子结合,因为bFGF与细胞表面受体的结合对2
敏感,故等12用含的缓冲液洗涤后显示,bFGF主要与血管表面的肝素样分子结合因此,含血管丰富、血管内含肝素样分子多的组织器官就能结合较多的bFGF。
3bFGF药代学的研究方法
目前大都采用同位素标记bFGF,在静脉给药后不同时间点采集动物组织标本,继而采用放射自显影技术,测定动物不同组织同位素的放射剂量,间接推测出组织的bFGF含量及药代学149,12。通常使用的方法是放射标记细胞因子,特别是用放射性碘(125I)标记其缺点是:半衰期短596日,放射性碘的挥发,所标记的多肽放射性分解作用6改变多肽的结构,并使一些bFGF的生物活性丧失13
在动物体内碘有其特定的分布规律,影响bFGF的分布规律的观察8
碘仅仅与bFGF几个酪氨酸残基相接合,bFGF的每个代谢片段中不都含有酪氨酸残基,故检测bFGF的代谢片断不够准确6。有人采用35S标记bFGF以免影响bFGF的活性,但35S只能与bFGF中的硫氨酸残基结合,检测bFGF的代谢片断同样不够准确13。与35S标记bFGF具有相同弊端的是地高辛标记14和生物素标记15,后两者的标记部位仅涉及少数氨基酸残基。有人采用14C标记bFGF68,16,17。14C标记的bFGF生物活性不变半衰期长2年后仍有70以上在放射自显影方面更敏感与碘元素不同,碳元素在全身组织中无特异分布最重要的是bFGF中的碳元素几乎均被14C标记
,使bFGF每个代谢片断几乎都含有14C,检测bFGF的代谢片断非常准确6总之,目前标记bFGF的方法中,以14C标记最好。
4小结
bFGF静脉给药后主要分布在肝脏、脾脏、肾脏及血流丰富的组织器官,为上述器官的创伤修复提供了理论依据。存在的问题是:bFGF的一系列代谢片段中是否存在生物活性由于种属间bFGF药代学差异极大,在临床应用之前,需要进行灵长类动物或志愿者的药代学的实验研究bFGF的半衰期很短,如何提高靶器官与bFGF的结合能力,或通过化学修饰,延长其半衰期,重组细胞因子药物- 第十六章细胞因子类药物第一节概述细胞因子cytokine细胞因子cytokine是由免疫细胞及相关细胞产生的一类调节细胞功能的高活性、以提高bFGF在靶器官的作用时间,细胞因子临床应用细胞因子基因工程药物的临床应用虞积仁邱志祥摘要:分子生物学及基因工程技术的发展使许多细胞因子已能人工合成,其中,,从而提高疗效。
基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目作者简介:田京发(1962),男(汉族),河北衡水人,硕士研究生,主治医师。
田京发(解放军第三四医院,北京100037)
刘达根(解放军第三四医院,北京100037)
付小兵(解放军第三四医院,北京100037)
参考文献:
肝细胞生长因子Research,细胞生长因子5张萱,张铭,苏旭,等基因重组人碱性成纤维细胞生长因子药物动力学实验研究家兔静脉快推给药分析白求恩医科大学学报,1999,25