肝微粒体是肝脏组织匀浆后,经差速离心法获得的内质网碎片。它并非天然细胞结构,而是研究药物代谢与毒理学的经典体外模型。其主要特性和功能如下:
一、基本特性
1.形态与来源:呈封闭的囊泡状,来源于肝细胞的光面内质网。肝脏光面内质网丰富,因此肝微粒体是研究代谢理想的材料。
2.酶系富集:富含I相代谢的关键酶,尤其是细胞色素P450酶系(CYP450s),此外还有UDP-葡萄糖醛酸转移酶等II相酶。
3.辅助因子依赖:其功能发挥需NADPH(还原型腺嘌呤二核苷酸磷酸)作为电子供体,以及分子氧参与。
4.制备简便:通过组织匀浆和逐步离心即可获得,活性保存性好,适用于高通量筛选。
二、主要功能
1.I相代谢反应:这是肝微粒体的核心功能。CYP450酶系催化药物、毒物及内源性物质(如激素、脂肪酸)发生氧化、还原和水解反应。例如,许多临床药物的初级代谢均在此完成,引入或暴露极性基团(如-OH),为后续II相反应做准备。
2.部分II相反应:微粒体膜上存在UDP-葡萄糖醛酸转移酶,可催化葡萄糖醛酸与底物结合,生成水溶性更强的代谢物,便于从胆汁或尿液排泄。
3.毒性活化与解毒:一方面,它使脂溶性毒物解毒;另一方面,某些前致癌物(如苯并芘)需经微粒体酶活化才产生致癌效应。因此肝微粒体常用于前致突变物的检测(如Ames试验的代谢活化系统)。
4.药物相互作用研究:通过比较两种药物对微粒体酶活性的抑制或诱导,可预测临床合用时的代谢性相互作用风险。