过刊目录长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度大于200个核苷酸且不编码蛋白质的RNA分子。LncRNAs通过复杂多样的机制参与了细胞内几乎全部生物学过程的调控。它可以与细胞内的分子如蛋白质、RNA、DNA相结合,进而改变相应分子的功能,影响基因转录、蛋白翻译和分子转运等多个过程。近年的研究表明,lncRNAs也是心脏疾病的关键调控分子,参与调节心肌缺血、心律失常、心肌纤维化、心力衰竭等发生发展。本文主要探讨lncRNAs调节心脏疾病的作用与相关分子机制,并对未来的发展加以展望。
神经系统药物在整个药物研发中处于重要地位,其中调节认知功能的药物更是成为社会发展的迫切需求,但认知类药物临床供应严重不足且研发面临受挫。本文结合认知药理学的研究现状,对两大类认知药物进行简要概述,分别为影响正常认知功能的药物及改善认知功能障碍的药物。目前的新药研发集中在调节神经递质、靶向Aβ和Tau蛋白、神经保护及疏通血管等方面,仍需要新的研究方法及思路。本文将结合临床及在研药物,以阿尔茨海默病为主,提出并分析认知药理学发展的任务和挑战,总结认知药物研发策略,指出认知药理学的发展机遇,以期为广大科研人员提供新思路,共同促进认知药物的研发与发展。
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是引发老年人痴呆的最常见的神经退行性疾病。目前,AD的发病机制尚不明确,已上市的药物全部为对症治疗药物,无法延缓或逆转疾病的进程,同时在研药物面临严峻的临床转化难题。因此,围绕AD展开新药研发,解决未被满足的临床需求具有重大的社会意义和经济价值。本文结合了近年来国内外抗AD药物的研发进展,主要从动物模型和药效评价指标两个方面对抗AD药物非临床药效学评价体系进行归纳总结,以期为抗AD药物的非临床开发提供参考。
肺泡毛细血管内皮屏障主要由肺泡毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞构成。该屏障的破坏以及持续的炎症细胞浸润在慢性阻塞性肺疾患、急性肺损伤以及特发性肺纤维化等肺部疾病的发生发展中起到重要作用,因而理解肺泡毛细血管内皮屏障的调控机制具有重要意义。鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine 1-phosphate,S1P)是一种由鞘氨醇激酶产生的具有生物活性的鞘脂类代谢产物。大量研究表明S1P不仅调控免疫细胞运输,而且在调节细胞凋亡,血管内皮细胞间连接以及肺泡上皮细胞间连接等方面也发挥重要作用。本文就S1P对肺泡毛细血管内皮屏障的调节作用研究进展做一综述。
代谢重编程是肿瘤细胞代谢的重要特点。谷氨酰胺作为肿瘤细胞代谢过程中的“条件性必需氨基酸”,为肿瘤细胞提供物质和能量来源,并维持肿瘤细胞氧化还原稳态。本文综述了谷氨酰胺在肿瘤发生、发展和转移过程中发挥的重要作用,探讨其与关键生物分子的相互关系,为肿瘤治疗寻找新靶点提供思路。
ACK1/TNK2(活化的Cdc42相关激酶)是一种非受体酪氨酸激酶,最初通过与GTP结合的小GTP酶Cdc42结合而被鉴定。它在人体中广泛表达,被EGF、PDGF、TGF-β等多种细胞外生长因子激活。激活的ACK1通过与下游效应子相互作用并使其磷酸化来介导信号级联反应。近年来对ACK1生物学功能及其参与癌症的研究多有报道,在肺癌、卵巢癌和前列腺癌等多种癌症中均发现ACK1的基因扩增和过表达,并与不良预后和转移表型相关,表明ACK1是癌症治疗的潜在靶点。因此,以ACK1为靶点研发高效选择性的小分子抑制剂可为癌症治疗提供潜在的候选药物。本综述简略描述了ACK1的激活方式以及在癌症中作用,介绍了靶向ACK1小分子抑制剂的最新研究进展,并展望和讨论了临床前研究中有应用前景的新型ACK1抑制剂。
心力衰竭是多种心血管疾病的终末阶段,严重影响了全世界近4000万人的生活质量及生命安全。目前还有部分类型心力衰竭的临床特征、病理生理特点不清楚,无有效的诊断及治疗方法。近年来,基因组学、转录组学、表观基因组学、蛋白质组学、代谢组学等组学技术在疾病研究中的广泛应用,为心力衰竭的预防、诊断及治疗提供了新的策略,同时也为降低心力衰竭死亡率带来了希望。本文针对心力衰竭临床治疗现状,对各组学及其相互间的联合在心力衰竭发病机制、临床诊断治疗、相关药物药效和作用机制等方面研究中的作用及应用潜力进行了综述。
寡糖具有广泛的生物活性,有巨大的药用潜力,寡糖的结构解析是研究其构效关系的重要基础,但糖类化合物的结构多样性和复杂性限制了对寡糖活性的研究,本文重点将近年来寡糖结构解析的方法特点与研究状况进行了总结归纳,对酸性寡糖、中性寡糖、糖肽在质谱分析中的电离方式、裂解规律进行了阐述,并介绍了不同类型寡糖提取纯化方法,适合的质谱分析手段,以及不同质谱方法的优缺点,希望此综述能为寡糖的进一步研究提供参考。
植物雌激素具有类雌激素效应,其药理作用体现在防治骨质疏松、心血管疾病和肿瘤等方面,但具体机制尚不明确。近年来,雌激素受体α介导的快速非基因组效应已被确定在雌激素相关疾病发病机制中起着重要作用。植物雌激素通过非基因组效应发挥药理作用的机制研究也越来越受到关注。本文总结了雌激素受体α介导的非基因组效应的研究进展,分析了快速非基因组效应介导某些植物雌激素药理作用的可能,并展望了植物雌激素在雌激素受体α介导的非基因组效应研究领域中的发展前景。
本研究探究了吡非尼酮(pirfenidone,Pirf)和尼达尼布(nintedanib,Nint)两种药物在单次及多次博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化模型中,抗纤维化作用差异与肺泡II型上皮细胞(alveolar epithelial type 2 cell,AEC II)介导的肺泡再生之间的关系。本实验所有动物实验均通过中国医学科学院药物研究所伦理审查委员会审查。结果表明:在单次模型中,Pirf及Nint给药组小鼠的肺重指数显著降低,血氧饱和度显著回升,肺功能得到了明显改善,炎症评分显著降低,羟脯氨酸的含量显著下降,表明两种药物具有显著的抗纤维化作用;而在多次模型中两者均没有明显的抗纤维化作用。进一步研究表明Pirf和Nint能够降低β-catenin、Axin2、c-Myc和Cyclin D1蛋白的表达,抑制Wnt/β-catenin信号通路的活化,进而抑制AEC II的干性功能。以上结果提示,在多次模型中,Pirf和Nint两种药物没有明显的抗纤维化作用是由于药物抑制Wnt/β-catenin信号通路导致AEC II细胞的干性功能受阻,即AEC II细胞介导的肺泡再生受到了抑制。
研究黄芩素(baicalein,Bai)对化疗性肠黏膜炎(chemotherapy-induced intestinal mucositis,CIM)小鼠的治疗作用及对肠道菌群的调节作用,探讨黄芩素对CIM的治疗作用与肠道菌群调控的关系。选取雄性Balb/c小鼠随机分为正常对照组、模型组和黄芩素给药组,联合5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)及伊利替康(irinotecan,IRI)制备CIM小鼠模型。动物福利和实验过程均遵循中国医学科学院药物研究所动物伦理委员会的规定。研究发现:黄芩素可显著抑制CIM小鼠体重下降、降低疾病活动指数及血清中白介素6(interleukin 6,IL-6)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)含量。菌群多样性分析和物种差异分析显示,模型组小鼠肠道菌群组成与对照组存在明显差异,黄芩素对CIM小鼠粪便菌群具有调节作用,可降低拟杆菌属、大肠杆菌属、志贺氏菌属、副杆菌属、肠球菌属、梭状芽孢杆菌属和乳球菌属丰度,而显著升高穆氏杆菌属丰度。关联性分析显示,CIM小鼠血清的IL-6和TNF-α含量与梭状芽孢杆菌属、乳球菌属、拟杆菌属等丰度相关性显著。本研究表明黄芩素可有效改善小鼠化疗性肠黏膜炎,这一作用与其对肠道菌群的调节密切相关。
本研究主要探究了新型腺苷类衍生物YZG-331对小鼠额叶皮层谷氨酸(glutamate,Glu)含量及对其受体N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)的影响。动物实验均获得中国医学科学院药物研究所伦理委员会批准。采用脑微透析取样技术和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测小鼠额叶皮层组织匀浆和细胞外液中的Glu含量;Western blot和蛋白质免疫共沉淀技术检测小鼠额叶皮层中NMDAR在细胞膜上和内体中的表达量,以及引起NMDAR内吞相关蛋白的表达量及相互作用。研究结果显示,在灌胃给予YZG-331(40 mg·kg-1)后小鼠额叶皮层组织匀浆中Glu含量与溶剂对照组相比无统计学差异,在0~0.5 h和0.5~1 h两个时间段的小鼠额叶皮层透析液中Glu含量也无明显变化。给予YZG-331 15 min后小鼠额叶皮层细胞膜上NMDAR亚基NR1与NR2B的表达量均下调,额叶皮层细胞内体的NR1和NR2B蛋白表达量显著增加,额叶皮层组织中NMDAR亚基NR2B磷酸化水平显著上升;同时用NR2B作为诱饵蛋白的免疫共沉淀结果显示小鼠额叶皮层组织的NR2B和突触后致密蛋白95(postsynaptic density-95,PSD95)免疫沉淀复合物中PSD95表达量显著降低。以上研究结果表明,化合物YZG-331对额叶皮层组织和细胞外液中Glu含量均无影响,但通过上调额叶皮层组织NR2B的磷酸化水平,减弱了NR2B与突触后致密蛋白PSD95的相互作用,降低了NMDAR的膜稳定性,促进了NMDAR的内吞,导致兴奋信号传导减少。这可能是其发挥其镇静催眠作用的机制之一。
基于荧光偏振(fluorescence polarization,FP)原理,建立并应用以β-catenin/TCF4(T-cell factor 4)相互作用为靶标的小分子抑制剂荧光偏振高通量筛选模型获得苗头化合物。利用大肠杆菌原核表达系统,原核表达和分离纯化重组人β-catenin,以酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)进行生物学活性鉴定。以异硫氰酸荧光素(fluorescence isothiocyanate,FITC)标记的TCF4多肽为荧光探针,通过优化FITC-TCF4与β-catenin反应浓度,建立并应用靶向β-catenin/TCF4相互作用小分子抑制剂荧光偏振高通量筛选模型进行苗头化合物筛选。利用大肠杆菌原核表达系统成功进行了重组人β-catenin原核表达与分离纯化。ELISA实验证实了纯化的重组人β-catenin具有良好的生物学活性。选用20 nmol·L-1 FITC-TCF4和100 nmol·L-1 β-catenin,成功建立了Z'因子为0.88的荧光偏振高通量筛选模型。应用本筛选模型进行高通量筛选,成功筛选到了血根碱(sanguinarine)、白屈菜红碱(chelerythrine)和化合物S720具有良好的抑制活性。本研究成功建立了适用于靶向β-catenin/TCF4相互作用小分子抑制剂筛选的荧光偏振高通量筛选模型,为新型Wnt抑制剂的高效化和理性化发现奠定了基础。
特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)通常伴有炎症反应,其中巨噬细胞与其密切相关,通过巨噬细胞与肺成纤维细胞共培养模型和博来霉素诱导的IPF小鼠模型,本文探究了巨噬细胞和白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)与IPF的联系。动物福利和实验过程均遵循天津中医药大学动物伦理委员会的规定。结果表明,博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的IPF小鼠体内IL-6含量明显升高,且肺部有大量的炎性细胞浸润。划痕及免疫荧光实验结果表明,共培养36 h替代活化型(alternatively activated,M2)巨噬细胞可诱导成纤维细胞迁移及活化,且在共培养体系中IL-6的表达随之增多。划痕及天狼星红实验结果证明IL-6可促进成纤维细胞迁移和活化。研究结果证明,M2型巨噬细胞通过促进成纤维细胞分泌IL-6,从而诱导成纤维细胞活化及迁移,影响IPF发展。
脑卒中长期以来损害着人类的健康,由于其发病机制复杂,目前尚无令人满意的治疗策略。桃核承气汤在临床上对脑卒中疗效显著。本研究通过TCMSP、TCMIP、BATMAN-TCM和TCMID数据库进行成分收集,采用PharmMapper、BATMAN-TCM数据库进行靶点的预测和筛选,使用R语言包clusterProfiler对靶点进行功能富集分析,最后应用GEO数据库和分子对接对关键靶点进行验证。结果显示,桃核承气汤51个活性成分可能通过调控内皮型一氧化氮合酶(NOS3)、环加氧酶2(PTGS2)和基质金属蛋白酶9(MMP9)等15个关键靶点,影响血管内皮生长因子信号通路等发挥预防脑卒中的作用,影响肿瘤坏死因子信号通路等发挥治疗脑卒中的作用。GEO数据分析表明,桃核承气汤防治脑卒中的关键靶点:雄激素受体(AR)、胱天蛋白酶8(CASP8)、细胞间黏附分子1(ICAM1)、白细胞介素1β(IL1B)、丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、MMP9、髓过氧化物酶(MPO)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARG)、PTGS2和细胞肿瘤抗原p53(TP53)为上调基因;血清白蛋白(ALB)、雌激素受体1(ESR1)、NOS3、转录因子p65(RELA)和原癌基因络氨酸蛋白激酶Src(SRC)为下调基因。GEO分析说明,桃核承气汤可能通过下调ESR1、NOS3来预防脑卒中,通过上调ICAM1、IL1B、MAPK14、MMP9、PPARG、PTGS2和TP53,下调RELA、SRC来治疗脑卒中。本研究发现桃核承气汤在脑卒中防治过程中通过多基因和多途径发挥双向调节作用,为脑卒中治疗提供新的策略。
研究1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖(1,2,3,4,6-pentyl-O-galloyl-beta-D-glucose,PGG)骨保护作用及其抗成骨细胞凋亡相关机制。建立泼尼松龙诱导的斑马鱼骨质疏松模型,钙黄绿素染色观察PGG对斑马鱼骨骼面积的影响。体外培养骨髓间充质干细胞,茜素红染色观察钙化结节数目,qRT-PCR法检测成骨细胞分化相关指标Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx 2)和骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)的mRNA水平;体外培养前成骨细胞系MC3T3-E1,过氧化氢(400 μmol·L-1)建立氧化应激模型,观察在该模型下PGG对成骨细胞的作用。采用MTT法检测PGG对成骨细胞活力的影响;Hoechst 33342染色观察PGG对细胞凋亡的作用;Western blot检测PGG对抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax、核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)及下游蛋白血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表达;DCFH-DA荧光染色检测细胞内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;JC-1荧光染色检测线粒体膜电位水平。结果显示,与模型组相比,PGG可以显著提高斑马鱼模型椎骨面积;成骨细胞分化第14天时,与空白组相比,PGG组钙化结节数目显著增多,Runx 2、OCN的mRNA水平显著提高;此外,在氧化应激环境下,PGG可以提高成骨细胞活力,显著减少凋亡细胞数,提高Bcl-2/Bax的比率;荧光染色结果显示,PGG降低细胞内ROS荧光密度,提高线粒体膜电位。Western blot实验数据显示,PGG可以促进核内Nrf2蛋白表达,并增强下游蛋白HO-1的表达。综上,PGG可改善斑马鱼骨质疏松,且该作用可能与调控Nrf2/HO-1信号通路改善线粒体功能障碍,抗氧化应激环境下成骨细胞凋亡从而促进骨形成有关。本研究为抗骨质疏松治疗药物的发现提供新的思路与线索。
研究鼠尾草酸(carnosic acid,CA)延缓早熟性细胞衰老和对D-半乳糖(D-gal)诱导小鼠衰老的保护作用和相关机制。采用人胚肺二倍体成纤维2BS细胞系,应用200 μmol·L-1 H2O2建立早熟性细胞衰老模型,观察CA对衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性和衰老相关蛋白p53、p21和p16的影响。动物实验获得浙江医院伦理委员会批准。采用雄性C57 BL/6J小鼠连续8周皮下注射D-gal(100 mg·kg-1·d-1)构建小鼠衰老模型,给予5和10 mg·kg-1·d-1 CA进行干预,Morris水迷宫实验观察小鼠空间记忆能力变化、测定小鼠血清及海马组织中脂质过氧化产物丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)水平、晚期糖基化终末产物(AGEs)、炎症因子白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNFα)水平,并检测海马内衰老相关分子的蛋白表达变化。结果显示,H2O2处理的2BS细胞SA-β-Gal染色阳性率接近95%,而CA干预组为35%左右,并显著降低H2O2诱导的衰老相关分子p53、p21和p16蛋白水平。在D-gal小鼠模型中,CA干预明显改善了小鼠空间记忆能力,并显著抑制AGEs生成、氧化应激和炎症因子水平,同时减少小鼠海马中衰老相关p53、p21和p16蛋白表达。研究表明,CA可改善氧化应激诱导的2BS细胞早熟型衰老,并可以明显改善小鼠空间记忆能力,该作用与其抗氧化、抗炎及抑制非酶糖基化作用相关。
五味子醇乙(schisandrol B,SolB)是传统中药五味子的活性单体之一。前期研究发现SolB在抵抗药源性肝损伤和促进肝再生的过程中,具有促进良性肝增大的作用,但肝增大过程中内源物质的变化尚不清楚。本研究通过脂质组学研究SolB所致肝增大过程的脂质组变化。本动物实验经中山大学动物伦理委员会批准。雄性C57BL/6小鼠腹腔注射SolB(100 mg·kg-1·d-1)5 d后采集血清和肝脏样本进行生化和病理检测,采用基于Q Exactive UHPLC-MS/MS系统的脂质组学方法对肝脏样本进行脂质组学检测与分析。结果发现SolB显著促进正常小鼠的良性肝增大(与肝损伤、炎症无关),小鼠肝脏出现脂质累积。脂质组学分析发现35种有显著差异的脂质,其中甘油三酯(triglycerides,TG)变化最为显著,其含量显著升高,提示SolB所致肝增大过程能量合成增加。本研究阐明了SolB所致肝增大的脂质组变化,初步解释了SolB促进肝增大过程对脂质的影响。
本研究旨在分析黄芪总黄酮(total flavonoids of Astragalus membranaceus,TFA)联合顺铂对Lewis荷瘤小鼠的抗癌作用及机制,动物实验获得山西大学伦理委员会的批准(SXULL2018012)。肿瘤重量、肿瘤体积变化曲线、抑瘤率等药效学指标以及脏器指数分析显示黄芪总黄酮对顺铂的抗肿瘤作用具有增效减毒作用;进一步采用网络药理学技术预测黄芪总黄酮的作用靶点,结果显示毛蕊异黄酮葡萄糖苷可能是抑制肺癌的主要活性成分,细胞肿瘤抗原p53(TRP53)、与Ras相关的C3肉毒毒素底物1(RAC1)、受体酪氨酸蛋白激酶erbB-2(ERBB2)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、信号转导子和转录激活子3(STAT3)等靶点可能与黄芪总黄酮对顺铂的增效减毒作用相关;血清IL-6含量以及肿瘤组织STAT3、p53蛋白的表达水平结果显示,黄芪总黄酮可能通过IL-6/STAT3通路来抑制肿瘤生长;UPLC-MS血清代谢组学分析结果提示,与肺癌相关的代谢通路包括鞘脂代谢通路、视黄醇代谢通路、甘油磷酸代谢通路、原代胆汁酸生物合成通路,黄芪总黄酮可回调成分相对应的通路为原代胆汁酸生物合成通路。本研究综合采用多种技术分析了黄芪总黄酮联合顺铂对Lewis荷瘤小鼠抗癌作用及作用机制,为进一步的肿瘤药物开发奠定了基础。
利用LC-MS代谢组学技术,分析柴胡-白芍药对对慢性不可预知温和应激抑郁(CUMS)大鼠肝脏内源性代谢物代谢紊乱的调控作用,明确柴胡-白芍药对“疏肝解郁”的代谢调控途径。将大鼠随机分为正常对照组、CUMS模型组、文拉法辛阳性药组和柴胡-白芍药对高、低剂量组,造模及给药持续28天。通过抑郁症传统药效学指标(大鼠体重、旷场实验、糖水偏爱实验及强迫游泳实验)评价柴胡-白芍药对的药效。动物实验获得山西大学伦理委员会的批准(批准号:SXULL2016036)。采用UHPLC-Q Exactive Orbitrap-MS代谢组学技术分析柴胡-白芍药对对CUMS模型大鼠肝脏代谢轮廓调节作用,探讨柴胡-白芍药对“疏肝解郁”的代谢调控机制。结果显示柴胡-白芍药对能显著改善CUMS模型组大鼠的抑郁样行为;通过LC-MS代谢组学技术共鉴定指认出25种与抑郁相关的生物标志物,柴胡-白芍药对能显著回调其中的16种;代谢通路分析显示D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,谷胱甘肽代谢为其改善CUMS模型大鼠肝脏代谢紊乱的主要途径。
阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)主要的病理特征表现为β-淀粉样蛋白(amyloid-β protein,Aβ)在细胞外聚合形成斑块。抑止Aβ分子聚合,阻止Aβ分子聚合形成具有神经毒性的寡聚体是开发治疗AD药物的方向之一。研究表明当Aβ42中Asn27发生脱酰胺化修饰后,能够有效阻止Aβ单体发生聚合,但具体作用机制尚不清楚。针对此问题,本研究采用分子动力学模拟方法,探究Asn27发生脱酰胺修饰对Aβ42单体结构的改变和对聚合的影响。结果表明,Aβ42的Asn27发生脱酰胺化修饰会破坏D23~K28之间形成的盐桥,抑制Turn区域残基形成β转角结构,导致羧基末端(C-terminal region,CTR)与氨基末端(N-terminal region,NTR)区域不能形成反向平行的β折叠,使得Aβ42链内相互作用减弱。Asn27发生脱酰胺化修饰引起结构的改变,导致Aβ42单体间的聚合作用下降,这也与之前的实验结果相符合。D23~K28盐桥的形成对于促进Aβ42单体的聚合具有重要作用,将是针对抑制Aβ42聚合的潜在药物设计位点。
本文基于在羟基脒类IDO1抑制剂化合物B与epacadostat分子的主要代谢位点羟基上键合一个能够在肿瘤缺氧的微环境中降解的硝基芳环载体分子,设计合成特异性靶向肿瘤组织的IDO1抑制剂前药,检测其对肿瘤生长的影响。共合成了11个前药化合物,其结构通过1H NMR和HR-MS确证。通过MTT实验、体外硝基还原酶还原实验、稳定性实验和体内肿瘤组织缺氧降解实验筛选出稳定性、释药速度等结果较好的化合物F-1、F-6用于体内药效评价。实验结果初步表明,前药F-1对小鼠肝癌的生长抑制率为67.41%,明显高于原药组的42.31%,提示特异性抑制肿瘤组织的IDO1与全面抑制机体内IDO1的抗肿瘤效果明显不同。动物实验遵循中国医学科学院药物研究所动物实验中心标准操作规程。
白茅内生菌Chaetomium globosum WQ固体发酵能产生丰富的细胞松弛素化合物。在前期实验基础上,以1H NMR谱和TLC为指导,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱和高效液相色谱等方法从C.globosum WQ固体发酵产物乙酸乙酯相浸膏中分离得到1个新细胞松弛素化合物,其结构经高分辨质谱、一维和二维核磁共振谱等波谱技术鉴定为20-iso-chaetoglobosin E(1)。
采用UPLC-Q-TOF-MSE技术结合外源性代谢组学方法,对肝豆汤给药后正常和铜负荷模型大鼠尿液中的原形成分及代谢产物进行定性分析,在正、负离子扫描模式下获取大鼠尿液样品的质谱信息,包括保留时间、精确分子质量及离子强度。应用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)外源性代谢组学方法筛选鉴定肝豆汤原形成分和相关代谢产物,最终从大鼠尿液中共检测到77个外源性成分,包括45个原形成分和32个代谢产物,10个原形成分经对照品确证;肝豆汤在大鼠尿液中原形成分主要有蒽醌、生物碱、原萜烷型萜和黄酮;这些成分在大鼠尿液中代谢途径有羟基化、去甲基化、硫酸化、葡萄糖醛酸化等。结果表明UPLC-Q-TOF-MSE结合外源性代谢组学方法准确便捷,可作为筛选鉴定体内微量代谢成分的有效工具。动物实验经安徽中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号:2019025)。
“豆腥气”是黄芪重要的道地性特征之一,阐明黄芪“豆腥气”物质基础对于研究道地药材特征、建立道地药材质控方法具有重要意义。目前已有报道对不同产地黄芪挥发性成分分析,但并未进行系统全面的研究。本实验运用了固相微萃取气质联用(SPME-GC-MS)技术分析了山西(仿野生芪)、甘肃(栽培芪)、内蒙古(栽培芪)3个产地黄芪挥发性成分,结合多元统计分析的方法探讨3个不同产地黄芪挥发性成分的差异,并通过主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)进行多元统计分析和评价。结果显示,利用SPME-GC-MS技术对3个产地黄芪挥发性成分进行分析,共鉴定出76种挥发性成分;PCA模型结果表明黄芪中挥发性成分与产地具有相关性;PLS-DA可以实现3个产地黄芪样本的分离,不同产地黄芪样本中挥发性成分存在较明显差异;并筛选出己酸、正己醛、2-丁基-2-辛烯醛、正己醇、苯甲醇、2-丁基呋喃这6种主要的差异挥发性物质;并且发现不同产地、栽培方式黄芪中正己醛和己酸比值存在较大差异,山西仿野生芪中正己醛/己酸平均相对含量比值为7.8:1,而内蒙古、甘肃栽培芪中正己醛/己酸的比值分别为2.3:1和0.96:1。本研究鉴定出的挥发性成分不仅为黄芪道地性特征“豆腥气”研究奠定了基础,也为黄芪质量控制提供了新的思路。
研究萘醌类化合物紫草素(shikonin)体外抗肿瘤活性与对SW620结肠癌移植瘤小鼠的抗肿瘤作用及其机制。采用MTT法测定紫草素对4种结直肠癌细胞的半数抑制浓度(IC50);建立人结肠癌SW620裸鼠异体移植瘤模型,通过测定肿瘤体积、抑瘤率观察紫草素在体内的抗肿瘤活性并利用代谢组学技术结合多元统计对小鼠血清进行分析,探讨紫草素抗肿瘤作用机制。结果显示,紫草素能够显著抑制4种结肠癌细胞的增殖,同时在体内具有较高的抗肿瘤活性,在低、高剂量条件下抑瘤率分别达38.35%和42.16%。代谢组学分析共鉴定出包括色氨酸、缬氨酸和甲硫氨酸在内的38个差异代谢物,通路富集发现其主要通过调节SW620结肠癌移植瘤小鼠体内紊乱的氨基酸代谢发挥抗肿瘤作用,其中对色氨酸代谢通路的影响最为显著。本研究表明紫草素能够通过调节氨基酸代谢发挥抗结肠癌作用,为紫草素的进一步开发及临床应用提供理论依据。
采用UHPLC-PDA-Q-TOF/MSE通过定性和相对定量方法对栽培箭叶淫羊藿、天平山淫羊藿、柔毛淫羊藿进行质量研究。本文以箭叶、天平山、柔毛淫羊藿的栽培种质、相应野生种质以及来自国内其他野生种质为研究对象,采用UHPLC-Q-TOF/MSE结合UNIFI数据分析平台快速鉴定淫羊藿中化合物32个,同时利用主成分分析(PCA)法对3个种栽培及野生样本进行比较,结果表明栽培与相应野生样本化学成分组成比较一致。最后利用UHPLC-PDA对所有样本中12个黄酮类成分及总黄酮进行相对定量,结果表明3个种的栽培与相应野生种质化学成分相对含量较相似,且栽培后淫羊藿质量稳定性较好。本文利用UHPLC-PDA-Q-TOF/MSE结合UNIFI数据分析平台和PCA方法建立的定性和相对定量方法可用于栽培淫羊藿的质量研究,同时研究结果也为淫羊藿药材的栽培推广和资源合理开发利用提供了科学依据。
为了考察动物药地龙中镉(Cd)和砷(As)的生物可给性,并对Cd和As的风险进行评估,本研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了地龙中Cd和As的残留量;建立in vitro PBET(physiologically based extraction test)体外模拟消化/MDCK细胞模型考察地龙中Cd和As的生物可给性;分别采用危害指数法(HI)和暴露限值法(MOE)对于地龙中Cd和As的残留总量以及生物可给量的风险进行评估。结果表明:6批地龙中Cd和As的残留总量范围分别为8.319~33.606 mg·kg-1和0.532~16.412 mg·kg-1。经过MDCK细胞转运后,地龙中Cd的生物可给性在10.13%~64.16%之间;As的生物可给性在2.72%~46.57%之间。风险评估的结果表明:MDCK细胞转运前,所有批次地龙中As的MOE值以及Cd的HI值均大于1,As的风险可接受,Cd的风险不可接受;MDCK细胞转运后,除了1批地龙外,其余5批地龙中Cd的HI值均小于1(风险降低至安全范围内)。本研究为更加客观、科学地评估中药中重金属对人体的健康风险,制定更加科学、合理的重金属限量标准提供重要的技术支撑。
针对抗PD-1单抗的报告基因活性测定法开展实验室间的联合验证,以研究该方法多实验室间的可应用和可转移性。本文采用两种协作方案,分别对该方法的检测内、检测间和实验室间精密度以及线性和准确性进行了研究。结果显示:该方法的检测内精密度的95%可置信区间为(1.72~16.89)%,检测间精密度为(2.63~17.67)%,实验室间精密度为(9.00~14.26)%;线性的相关系数均大于0.99,对于不同效价水平准确性的95%可置信区间,50%为(91.83~104.40)%,75%为(90.40~101.40)%,100%为(94.71~105.60)%,125%为(94.00~102.00)%,150%为(96.73~104.30)%。联合验证结果证明,该针对抗PD-1单抗的报告基因测活法,其精密度、线性和准确性均良好,可应用于不同实验室抗PD-1单抗的放行检测及稳定性分析。
蓓萨罗丁是一种新型维甲酸类似物,大量研究表明其具有神经保护作用。其晶I型的溶解度和生物利用度较低,严重限制了蓓萨罗丁的临床应用。本文首次制备蓓萨罗丁-聚乙烯吡咯烷酮共无定型物样品,基于X射线衍射及红外光谱分析表征了共无定型物结构。同时,利用LC-MS建立SD大鼠血浆及组织中蓓萨罗丁检测方法。体外溶出结果表明共无定型物使蓓萨罗丁在纯水中溶出度提高了4.17倍。SD大鼠分别给予30 mg·kg-1蓓萨罗丁和共无定型物后,共无定型给药组的蓓萨罗丁血浆AUC从7 034.89 μg·L-1·h提高至10 174.03 μg·L-1·h,达峰时间从7.33 h显著提前至0.9 h,同时Cmax由627.76 μg·L-1显著提升至3 011.88 μg·L-1。各个组织中的蓓萨罗丁含量都有提升,其中以脑、肝和肾组织中提升最为显著。动物福利和实验过程均遵循中国医学科学院药物研究所动物伦理委员会的规定。结果表明蓓萨罗丁-聚乙烯吡咯烷酮共无定型物改变了原药药物代谢动力学特征,为蓓萨罗丁共无定型物治疗脑部疾病提供临床前数据支持。
一致性评价中发现,仿制药与原研药体外释放一致并不足以说明体内释放的一致,作为片剂药物释放的前提,片剂的崩解极大影响了药物释放情况,而这些与崩解剂的结构性质密切相关,因此崩解剂的系统性研究对仿制药一致性评价具有重要意义。本实验考察了9个厂家11种羧甲淀粉钠(carboxymethyl starch sodium,CMS-Na)的理化性质及应用性能,为一致性评价中的辅料选择提供参考。采用扫描电子显微镜观察粒子形态;干法粒度仪测定粒径分布;按照2015版中国药典方法测定羧甲淀粉钠pH值和干燥失重;通过卡尔指数(Carr's指数)、豪森比(Hausner比)和休止角评价粉体的流动性;以吸水性和溶胀性为评价指标,评价羧甲淀粉钠的崩解性能。分别以乳糖和微晶纤维素为填充剂,研究羧甲淀粉钠的崩解效果。结果显示,所有产品pH值和干燥失重均符合要求,但粒子形态、流动性、吸水溶胀性及崩解时限等差异较大,导致不同来源的羧甲淀粉钠性质及片剂崩解差异性较大。可见若要保证仿制药与原研药完全一致,在处方前研究中,合理选择崩解剂才能确保良好的批间重现性。
软胶囊壁不透光时,无法直接观察内容物变化。本研究旨在原位无损伤地测定软胶囊的结构及其内部微粒分布,揭示软胶囊的内在质量,发展软胶囊原研制剂剖析与物理稳定性评价的新技术。以蜂胶软胶囊为例,依托同步辐射光源X-射线显微成像(synchrotron radiation X-ray micro computed tomography,SR-μCT)原位无损伤地采集软胶囊的CT投影图像,通过三维重构计算内容物中微粒体积、个数、分布及囊壁厚度等结构参数,分别定量分析长期试验和加速试验6个月后软胶囊的结构差异。结果表明,长期试验的软胶囊内容物分布均匀,微粒数量少;加速试验后软胶囊的壳壁在压缝部位、一侧囊壁处局部变薄,内容物出现分层现象,具有相对较强X-射线吸收的微粒密集分布在囊壁边缘。本研究通过SR-μCT获取的软胶囊结构参数可用于评价储存环境对软胶囊稳定性的影响,为软胶囊质量控制与评价提供新方法。
研究共载多西他赛(docetaxel,DTX)和维拉帕米(verapamil,VRP)组成的脂质体(DTX-VRP liposome,DTX-VRP LP)对人乳腺癌化疗多药耐药性的逆转作用。采用薄膜分散法制备DTX-VRP LP;用激光粒度仪考察了其粒径大小和zeta电位;用超滤法测定了载药量和包封率;动态透析法考察脂质体在pH值7.4和6.8的磷酸盐缓冲液(PBS)中体外累积释放率;以DTX诱导的多药耐药人源乳腺癌(MCF-7/DTX)细胞株研究脂质体的体内外药效学。动物实验获得上海交通大学动物伦理委员会批准(批准号:2019-06-172)。结果表明,DTX-VRP LP平均粒径约为140.9 nm,zeta电位约在-28.7 mV。DTX-VRP LP中DTX及VRP包封率和载药量分别是(81.7±3.9)%、(2.9±0.3)%和(59.6±0.6)%、(1.6±0.5)%;在pH 7.4和6.8 PBS中,0~4 h内DTX-VRP LP组累积释放率分别约为40%和70%,相较于其他实验组,DTX-VRP LP组累积释放率稍慢些。体外药效学实验显示,在相同剂量下,DTX溶液组、DTX LP组及DTX-VRP LP组对MCF-7细胞的IC50值分别为3.19±0.6、1.46±0.48和1.12±0.33 μmol·L-1,对MCF-7细胞均具有很强的细胞毒性,各组结果相差不大。但在MCF-7/DTX细胞上,其他实验组的IC50均大于10 μmol·L-1,DTX-VRP LP组IC50值为7.4±2.86 μmol·L-1,显示出明显的细胞毒性,且随着浓度依赖性地逆转乳腺癌MCF-7/DTX细胞的多药耐药性(P < 0.05),其他实验组均对MCF-7/DTX细胞无效。体内对MCF-7/DTX移植瘤的抑制作用与体外结果一致。综上,DTX-VRP LP可逆转MCF-7/DTX细胞多药耐药性。
旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花均为菊科旋覆花属药用植物,其中湖北旋覆花为我国特有。为分析比较旋覆花属3个物种的基因组序列差异,进而为该属植物分子鉴别和种质资源开发提供科学依据,本文采用二代测序技术对旋覆花属3个物种的总DNA进行测序,使用NOVOPlasty成功组装了完整的叶绿体基因组,然后用CPGAVAS2对3个基因组的基因组成及重复序列进行了分析比较。最后用RAxML对旋覆花属3个物种及其近缘物种进行了系统发育分析。结果显示,旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花的叶绿体基因组全长分别为150 754、150 909、150 812 bp,均由一个大的单拷贝区(LSC)(82 427、82 552、82 474 bp),一个小的单拷贝区(SSC)(18 431、18 453、18 434 bp)和一对反向重复序列(IRs)(24 948、24 952、24 952 bp)组成。基因组注释结果显示,3个物种均共编码111个不同基因,包括79个蛋白编码基因、28个tRNA基因和4个rRNA基因。旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花叶绿体基因组G/C含量分别为37.72%、37.71%、37.71%;分别共检测到32、33、34个简单重复序列;18、22、18个串联重复序列和33、37、38个散在重复序列。系统发育分析结果表明,旋覆花属3个物种与阔苞菊聚在一起;表明旋覆花族与千里光族亲缘关系较近,可能起源于千里光族,而非菜蓟族。本研究为研究旋覆花属物种鉴定、亲缘关系、进化历史与遗传多样性研究奠定了坚实的基础。
本研究以猪苓转录组数据(SRP058382)为基础,利用BLASTx和ESTScan对猪苓的CDS进行预测,共筛选出332条unigenes,再利用CodonW分析这些基因密码子使用偏向性。结果显示,猪苓基因密码子GC含量范围在44.51%~64.6%,平均含量为53.57%,GC3平均含量为57.98%,说明猪苓基因偏向使用以G或C结尾的密码子;ENC值在38.46到61之间,说明其密码子偏向性较弱;中性绘图分析及ENC-plot曲线分析显示,猪苓基因GC12与GC3的回归系数为0.075,说明GC12和GC3的相关性微弱,并且大部分基因ENC值偏离了理论值。这些分析表明在猪苓基因的密码子使用偏向性的形成过程中,突变和选择压力等诸多因素都发挥着重要作用。通过高表达优越密码子分析确定了猪苓基因中22个最优密码子,多以G或C结尾。研究结果为猪苓的转基因研究中载体的选择及分子进化研究提供理论依据。
细茎石斛是药用石斛的重要来源,也是正品枫斗的主要来源之一。本研究利用Illumina高通量测序技术对细茎石斛叶绿体全基因组进行测序,完成了其物理图谱绘制和基因组结构特征解析,并与近缘物种进行了比较和系统发育分析。细茎石斛叶绿体基因组全长为150 754 bp,两个反向互补重复区(IRs)长25 906 bp,大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)长度分别为84 818 bp和14 124 bp。共注释到123个基因,包括77个蛋白编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因,其中17个基因含有内含子。生物信息学分析获得53个SSR位点,大多数位点具有A-T碱基偏好性。采用33条石斛属植物的叶绿体基因组序列构建系统发育树,结果显示细茎石斛复合种中的物种聚在同一个大支,说明其亲缘关系较近。本研究为细茎石斛的鉴定、细茎石斛复合种系统发育关系及其本草基因组学研究提供理论基础。