Cytochrome P450
Cytochrome P450（CYP450，细胞色素 P450）是一个庞大且多样的酶超家族 (Superfamily)，包含含Heme (血红素) 的单加氧酶。作为人体主要的“解毒机器”，CYP 酶系主要位于Liver (肝脏) 细胞的Endoplasmic Reticulum (内质网) 和线粒体上。它们负责催化 Phase I Metabolism (一相代谢)，通过氧化反应增加底物的水溶性，使其更易被排出体外。CYP450 不仅代谢 70-80% 的临床药物（如外源性物质 Xenobiotics），还参与内源性物质（如类固醇激素、脂肪酸、维生素 D）的合成与分解。其活性的个体差异是导致 Adverse Drug Reaction (药物不良反应) 和治疗失败的主要原因之一。
命名规则：CYP 的族谱
CYP 酶的命名如同一个等级森严的家族系统。以 CYP3A4 为例：
- CYP： 缩写，代表 Cytochrome P450 超家族。
- 3 (Family)： 家族。氨基酸序列同源性 >40%。(如 CYP1, CYP2, CYP3)
- A (Subfamily)： 亚家族。氨基酸序列同源性 >55%。
- 4 (Isoform)： 同工酶。具体的单个酶基因。
生化机制：分子手术刀
大多数药物是脂溶性的，难以随尿液排出。CYP 酶的主要任务是进行 Phase I Metabolism（官能团化反应），即给药物分子“安上”一个氧原子（羟基化），使其极性增加。
| 关键步骤 | 过程描述 |
|---|---|
| 底物结合 | 脂溶性药物进入酶的活性中心，靠近血红素铁。 |
| 电子传递 | NADPH-CYP450 还原酶 将电子传递给血红素铁，激活氧分子。 |
| 氧原子插入 | 将一个氧原子插入底物的 C-H 键中，形成 C-OH（羟基化），另一个氧原子生成水。 |
临床相关：五大金刚
人体内有 57 种功能性 CYP 基因，但 90% 的药物代谢仅由以下 5 种同工酶完成：
- CYP3A4 / 5： “劳模”。代谢约 50% 的临床药物（如他汀类、钙通道阻滞剂）。易受西柚汁 (Grapefruit Juice) 抑制，受圣约翰草诱导。
- CYP2D6： “多态性之王”。代谢抗抑郁药、β受体阻滞剂、可待因。具有高度遗传多态性（PM/UM），不具可诱导性。
- CYP2C9： 代谢华法林 (Warfarin)、苯妥英。突变需调整剂量以防出血。
- CYP2C19： 代谢氯吡格雷 (Clopidogrel)、奥美拉唑。亚裔人群中 PM 比例较高。
- CYP1A2： 代谢咖啡因、茶碱。吸烟（多环芳烃）可强效诱导其活性。
药物相互作用 (DDI) 警示
酶抑制 (Inhibition)： 如酮康唑抑制 CYP3A4，导致共同服用的他汀类药物浓度飙升，引发横纹肌溶解。
酶诱导 (Induction)： 如利福平诱导 CYP3A4，导致避孕药代谢加速，引起避孕失败。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Zanger UM, Schwab M. (2013). Cytochrome P450 enzymes in drug metabolism: regulation of gene expression, enzyme activities, and impact of genetic variation. Pharmacology & Therapeutics.
[点评]：全面综述了 CYP 酶的遗传变异、调控机制及其在个体化给药中的核心地位。
[2] Guengerich FP. (2001). Common and uncommon cytochrome P450 reactions related to metabolism and chemical toxicity. Chemical Research in Toxicology.
[点评]：经典生化文献，详细解析了 P450 的催化循环机制以及它是如何“解毒”或“致毒”的。
[3] Nelson DR. (2009). The cytochrome p450 homepage. Human Genomics.
[点评]：介绍了 CYP 超家族的命名规则和分类系统，是理解 CYP 演化的基础资源。