肝脏细胞色素同工酶

人种和人体差异的奥妙缘于基因，其为编码功能蛋白或RNA的核酸片段，作为生物遗传的单位，可在染色体排列成线性的遗传基本单元。当细胞分裂时能自身复制，基因可储备有关遗传的信息。基因有一定的稳定性，但在某些条件下可发生突变，突变后的基因又以新的形式处于稳定状态；基因尚可重组，可在不同物种上进行交换，在新的位置上复制、转录、翻译。基因在医药学的位置十分重要，不仅用于基因工程制药（疫苗、单抗）、疾病鉴别、诊断和治疗，且又与药物相互作用的发生机制密切相关，其中由于肝细胞色素P450同工酶的活性和代谢密切相关。

肝脏的细胞色素P450同工酶（Cytochrome P450 Isodynamic Enzyme）是血红蛋白超级家族，它是内质网膜上混合功能氧化酶系统的末端氧化酶。这些为同工酶是由于其与一氧化碳结合和还原时，采用分光光度法测得的吸收峰均在450 nm波长附近，因此统称为P450。现已清楚认识到CYP可参与外源性物质（如药物、乙醇、抗氧化剂、有机溶剂、染料、化学制品）的代谢。它们在氧化、过氧化和还原内源性生理化合物，如甾体、胆汁酸、脂肪酸、前列腺素等代谢方面起重要作用。

早期研究证实细胞色素P450有多种类型，但并不知道不同物种和组织有相似的同功异构体。研究人员根据同工酶的光谱特性、电泳泳动度或其底物将其分别命名。随着人们认识氨基酸顺序的迅速进展，其将同工酶及基因分为家族酶、亚家族酶和个体酶，均以“CYP”为词首来命名所有物种的细胞色素P450同工酶。在该系统中，对所有来源的细胞色素P450蛋白的氨基酸若有40%以上的同一性，则归于同一家族，并以阿拉伯数字标示。亚家族酶由氨基酸顺序有55%以上相似的酶组成以大写字母标示，字母后面的阿拉伯数字表示不同的酶，与酶相关的基因则用斜体字表示。比如，CYP2家族有几个亚家族诸如CYP2C、CYP2D、CYP2E。数字代表不同的个体酶，如CYP2D6，基因则用CYP2D6表示。

CYP系统可催化多种反应，包括环氧化、N-去烷基化、O-去烷基化、S-氧化及脂肪族和芳香族残基的羟化反应。氧化反应可使化合物激活或失活。和所有的酶一样，细胞色素P450同工酶呈饱和动力学，其活性需要辅助因子，并可被诱导或抑制。如苯巴比妥可诱导CYP2B，肾上腺皮质激素可诱导CYP3A，乙醇可诱导CYP2E及氯贝丁酯可诱导CYP4A。

迄今为止，在人体中已发现至少有700种以上与CYP相关的基因，且在不断发展，多数与P450系统和药物肝脏代谢有关。其中CYP1、CYP2、CYP3家族约占肝脏P450含量的70%，并负责大多数药物的代谢。