细胞药物代谢体外模拟与质谱分析

【作者】 李海芳； 李敏； 介明沙； 林金明；

【机构】 清华大学化学系；

【摘要】 微流控芯片是进行细胞共培养和细胞药物代谢研究的理想手段^[1-2]。我们借助多孔膜或中空纤维在微流控芯片上建立了结肠癌Caco-2细胞、HepG2肝癌细胞和U251胶质瘤细胞的多层共培养体系,用来模拟药物的肠细胞吸收、肝细胞代谢和杀死靶细胞的过程。通过质谱分析发现HepG2肝癌细胞可以发挥肝代谢功能,将前体药物转化为活性中间产物,如将伊利替康转化为7-乙基-10-羟基喜树碱（SN-38）,显著增强药物对U251细胞的杀伤效果^[3]。利用微流控芯片共培养体系进一步研究了药物的协同作用,发现联合用药比单一用药对肿瘤细胞的杀伤效果显著。在细胞药物代谢研究中,谷胱甘肽（Glutathione,GSH）是指示细胞受损和凋亡状态的一种重要生物标志物,它还可以与药物结合增强细胞的耐药性^[4]。如图1所示,我们发展了一种纳米金修饰的多孔硅芯片,不仅可以对GSH进行特异性捕获,且复合纳米结构表面具有很好的激光电离基质辅助效应,可进行无基质的LDI质谱检测。该方法实现了细胞中还原型GSH、氧化型GSSG含量及GSH/GSSG的快速分析^[5]。研究发现,肿瘤细胞中的GSH/GSSG与药物浓度和作用时间呈负相关性,缺氧培养下药物对细胞中GSH/GSSG的影响较正常培养条件下更为明显^[5]。更多还原