UGT

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UGT(UDP-glucuronosyltransferase),全称尿苷二磷酸葡糖醛酸转移酶,是人体极其重要的一类 II相代谢 酶超家族。它们主要定位于肝细胞的内质网(微粒体)膜上,与 I 相代谢酶(CYP450)紧密相邻。UGT 的核心功能是催化葡萄糖醛酸(Glucuronic acid)从辅因子 UDPGA 转移到疏水性底物(如胆红素、药物、激素)上。这一“结合”过程使得底物分子量增加、极性大幅提高,从而便于通过胆汁或尿液排出体外。临床上,UGT1A1 酶活性的降低是导致吉尔伯特综合征(Gilbert's Syndrome)和化疗药伊立替康严重毒性的主要原因。

UGT Superfamily
Phase II Conjugation Enzyme (点击展开)
胆红素与药物的“搬运工”
酶类归属 转移酶 (Transferase)
亚细胞定位 内质网 (Microsomes)
(唯一在微粒体的 II 相酶)
必需辅因子 UDPGA (UDP-葡糖醛酸)
反应产物 葡萄糖醛酸苷 (Glucuronide)
核心亚型 UGT1A1, UGT2B7
典型底物 胆红素, SN-38, 吗啡
相关疾病 黄疸, 克里格勒-纳贾尔综合征

生化机制:葡萄糖醛酸结合

葡萄糖醛酸结合(Glucuronidation)是体内容量最大、最重要的 II 相解毒反应。

  • 反应过程:
    UGT 酶利用 UDPGA(尿苷二磷酸葡萄糖醛酸)作为供体,将其中的葡萄糖醛酸基团转移到底物分子的亲核位点(如 -OH, -COOH, -NH2, -SH)上。
  • 结果:
    生成极性极强的葡萄糖醛酸苷(Glucuronide)。由于引入了一个由于含有多个羟基和羧基的大分子糖基,底物的水溶性显著增加,通常会失去生物活性,并被转运体(如 MRP2)泵入胆汁或尿液排出。
  • 微粒体定位的意义:
    与其他主要位于细胞质的 II 相酶(如 GST, SULT)不同,UGT 位于内质网膜上,与 I 相酶 CYP450 毗邻。这种“流水线”式的布局使得 I 相代谢产物能迅速被 UGT 捕获并结合,防止有毒中间体扩散。

家族明星:UGT1A1 与 UGT2B7

UGT1A1:胆红素的唯一出口

UGT1A1 是人体内唯一能催化胆红素结合的酶。如果它罢工,脂溶性的非结合胆红素就会在体内堆积,通过血脑屏障,导致新生儿核黄疸(Kernicterus)或成人黄疸。

酶亚型 关键底物 临床意义
UGT1A1 胆红素, SN-38 (伊立替康活性代谢物)
UGT1A1*28:启动子区域 TA 重复序列增加,导致酶表达量下降 70%。
• 后果:吉尔伯特综合征 (良性黄疸) 和伊立替康迟发性腹泻/中性粒细胞减少。
UGT2B7 吗啡, 齐多夫定 (AZT)
                   特例:将吗啡转化为吗啡-6-葡糖醛酸苷 (M6G)。M6G 的镇痛活性比吗啡更强!这是 II 相代谢罕见的“生物激活”案例。
UGT1A9 丙泊酚, 麦考酚酸 影响麻醉药和免疫抑制剂的清除。
   UGT1A1 介导的胆红素代谢途径

临床应用:伊立替康与基因检测

UGT1A1 的基因检测已成为肿瘤精准治疗的典范。

  • 伊立替康代谢: 伊立替康本身是前药,在体内被转化为高活性、高毒性的 SN-38。SN-38 必须通过 UGT1A1 结合成无活性的 SN-38G 才能排出。
  • 风险人群:
    携带 UGT1A1*28(纯合或杂合)突变的患者,其 UGT1A1 酶活性显著降低,导致 SN-38 在体内蓄积。
    后果: 极易发生 IV 度中性粒细胞减少和致死性腹泻。
    对策: 指南建议对 *28 纯合子患者降低伊立替康剂量。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] King CD, et al. (2000). UDP-glucuronosyltransferases. Current Drug Metabolism.
[基础综述]:详细阐述了 UGT 的蛋白结构、催化机制以及 UDPGA 辅因子的生物合成途径。

[2] Iyer L, et al. (2002). UGT1A1*28 polymorphism as a determinant of irinotecan disposition and toxicity. Journal of Clinical Oncology.
[临床里程碑]:确立了 UGT1A1*28 多态性与伊立替康毒性之间的强相关性,推动了 FDA 修改药品说明书。

[3] Tukey RH, Strassburg CP. (2000). Human UDP-glucuronosyltransferases: metabolism, expression, and disease. Annual Review of Pharmacology and Toxicology.
[疾病机制]:深入探讨了 Crigler-Najjar 综合征(I型和II型)和 Gilbert 综合征的分子遗传学基础。

           UGT · 知识图谱
关联代谢 II相代谢肠肝循环 (被细菌水解)
核心药物 伊立替康 (SN-38) • 吗啡 • 丙泊酚 • 氯霉素
基因多态性 UGT1A1*28 (Gilbert综合征/化疗毒性)
特殊人群 新生儿 (灰婴综合征) • 肝功能不全者