新药研发是一项高投资、长周期、高风险的技术密集型产业。近年来, 随着组学技术、生物信息学、高通量与高内涵筛选、人工智能等现代学科的迅速发展, 小分子新药研发呈现出以“整合药物化学”为特征的药物发现新范式。本文总结并探讨了药物化学领域的交叉融合与整合创新。

目前临床上所使用的小分子药物大部分以蛋白为靶标, 小分子药物通过与靶标蛋白上的特定位点结合而发挥药效。然而可成药的蛋白在总蛋白数中占据较少部分。“不可成药”蛋白占人体总蛋白的80%。因为大部分的蛋白并没有合适的药物结合位点。在中心法则中, RNA处于蛋白质的上游, 控制着蛋白质的翻译, 靶向RNA的小分子药物研究在一定程度上可以解决蛋白“不可成药”的难题。本综述文章总结了近年来靶向RNA小分子药物研究领域的代表性研究成果, 以及靶向RNA小分子药物的筛选方法, 并着重分析了靶向新冠病毒RNA的小分子药物的最新进展。

双肾上腺皮质激素样激酶1 (DCLK1) 的过表达与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关, 抑制DCLK1活性, 可以有效发挥抗肿瘤作用, 已经成为抗肿瘤药物研发的热门领域。目前已有多个DCLK1小分子抑制剂表现出优秀的体内外抗肿瘤活性, 有望为肿瘤治疗提供全新策略。基于此, 本文综述了DCLK1小分子抑制剂的发现、结构类型、结构优化、生物活性及作用机制等方面的研究进展, 以期为开发基于DCLK1的新型抗肿瘤小分子抑制剂提供借鉴和参考。

异源三聚体G蛋白是一类能与鸟嘌呤核苷酸结合, 具有GTP水解酶活性的信号转导蛋白。G蛋白由α、β、γ三个亚基组成, 是GPCR信号通路中“分子开关”。异常活化的G蛋白与葡萄膜黑色素瘤、哮喘等疾病直接相关, 直接靶向G蛋白是上述疾病有前景的治疗策略。本文将简述G蛋白的分类及生理功能, 并综述G蛋白与疾病的关系以及G蛋白调节剂的研究进展。

氧化应激是机体内一种氧化还原失衡状态, 是导致组织损伤和疾病发生的重要因素之一。核因子E2相关因子2 (nuclear factor E2-related factor 2, Nrf2)-Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1 (Kelch like ECH-associated protein 1, Keap1) 信号通路不仅是抵御氧化应激损伤的重要防御系统, 也是增强机体抗氧化能力的关键信号通路之一。大量研究表明, 靶向Keap1-Nrf2信号通路并激活Nrf2已经成为治疗氧化应激和相关疾病的有效策略。运用小分子直接阻断Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI) 是激活Nrf2并且发挥保护作用的重要方向之一, 可以避免共价修饰激活Nrf2的潜在不良反应。另一方面, Keap1作为新型E3泛素化酶工具, 已被用于蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimeras, PROTACs) 的设计。本文综述了近年来Keap1-Nrf2蛋白相互作用抑制剂和基于Keap1 E3泛素化系统的降解剂的研究进展。

赖氨酸特异性去甲基化酶1 (lysine-specific demethylase 1, LSD1) 在细胞干性、分化、细胞运动、代谢控制和上皮-间充质转化等过程中发挥着重要作用, 与肿瘤的增殖、侵袭转移和不良预后等过程密切相关, 同时也是其他疾病如神经退行性疾病和病毒感染等的潜在治疗靶标。自2013年开始, 不可逆抑制剂tranylcypromine、ORY-1001、ORY-2001、GSK-2879552、IMG-7289、INCB059872、TAK-418、LH-1802及可逆抑制剂CC-90011和SP-2577先后获批开展临床试验。本综述全面阐述了LSD1候选药物的临床研究现状, 并对LSD1靶向药物研发的前景、存在的机遇与挑战进行了概述, 旨在为相关药物研发提供参考。

尿酸转运蛋白1 (URAT1) 是一种位于人肾近曲小管上皮细胞顶膜的阴离子膜转运蛋白, 控制尿液中尿酸盐的重吸收。临床发现约90%的痛风及高尿酸血症患者表现出明显的尿酸排泄不足。因此, 开发能够通过增强肾脏尿酸盐排泄来降低体内血尿酸水平的URAT1抑制剂是抗痛风药物近年的研发热点。本文综述了具有降尿酸或抗痛风药理作用的URAT1抑制剂及其药物化学策略, 以期为新型抗痛风及高尿酸血症药物的研发提供参考。

乙型肝炎病毒感染是一个严重的全球公共卫生问题, 慢性乙肝感染能够导致肝硬化、肝代谢失常和肝癌等疾病, 严重威胁人类身体健康。已有的用于治疗慢性乙肝的核苷(酸) 类和干扰素类药物不能彻底清除共价闭合环状DNA (cccDNA) 和整合的HBV基因组DNA, 因而无法实现慢性乙肝的功能性治愈。目前, 一系列靶向于HBV生命周期的药物和免疫调节剂已进入临床试验阶段。本综述回顾了慢性乙肝的治疗现状, 以及直接抗病毒候选药物的最新研究进展。

本研究主要探讨了阿司匹林对肝细胞生长因子/细胞间质表皮转化因子受体(HGF/c-Met) 轴介导的肿瘤生物学效应的影响, 初步探究阿司匹林抑制肿瘤转移的分子机制。利用分子模拟预测阿司匹林与c-Met的结合情况; 采用蛋白质胞内热稳定性实验验证阿司匹林在细胞水平与c-Met的结合情况; 采用激酶活性检测阿司匹林对c-Met激酶的抑制作用; Western blot、细胞分散实验、细胞分枝形态变化实验及Transwell实验用于检测细胞信号转导、形态与迁移能力的变化。结果显示, 阿司匹林能够有效抑制c-Met的激酶活性, 半数抑制浓度为0.95 mmol·L^-1。分子模拟实验结果显示, 阿司匹林能够结合在c-Met蛋白的ATP口袋, 主要结合位点为Tyr1230、Tyr1159和Met1229。同样, 蛋白质胞内热稳定性实验显示, 阿司匹林能够与c-Met蛋白结合。Western blot结果显示, 阿司匹林能够浓度依赖性地抑制HGF刺激后磷酸化Met的上调。细胞分散实验结果显示, 阿司匹林能够浓度依赖性地阻断HGF/c-Met介导的细胞分散, 在4 mmol·L^-1浓度下阿司匹林几乎可以完全阻断c-Met活化介导的生物学功能, 且该阻断作用与HGF无关。同样, 细胞分枝实验结果显示, 阿司匹林能够浓度依赖性抑制HGF/c-Met介导的MDCK细胞侵袭性生长细胞分枝的形态变化。Transwell实验结果显示, 阿司匹林能够浓度依赖性地阻断HGF/c-Met介导的细胞迁移与侵袭, 在4 mmol·L^-1浓度下阿司匹林几乎可以完全阻断c-Met活化介导的生物学功能, 且该阻断作用与HGF无关。以上结果表明, 阿司匹林能够与c-Met结合, 进而阻断HGF/c-Met介导的生物学效应, 从而发挥抑制肿瘤转移的作用。本研究揭示了阿司匹林的新生物学功能, 为全面理解阿司匹林的抗肿瘤转移作用提供了新的理论基础。

寨卡病毒(Zika virus, ZIKV) 的流行会引起严重的公共卫生安全问题, 而目前暂没有针对ZIKV的疫苗或药物上市。在ZIKV的复制和转录过程中, RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp) 发挥了重要作用, 而人体内不含有RdRp, 因此RdRp是一个具有潜力的抗ZIKV药物筛选靶标。本研究基于碱性磷酸酶偶联聚合酶荧光检测法建立了ZIKV RdRp抑制剂筛选模型, 对已上市抗感染化合物库进行筛选, 发现化合物奥替尼啶双盐酸盐(octenidine dihydrochloride, OCT) 对ZIKV RdRp具有较好的抑制活性, 其半数抑制浓度(a half maximal inhibitory concentration, IC₅₀) 为5.43 μmol·L^-1。利用生物膜层干涉技术研究, 结果显示OCT能够与ZIKV RdRp发生特异性结合, 并具有较强的亲和力。在抗ZIKV实验中发现, OCT对ZIKV的复制具有一定的抑制作用, 其半数有效浓度(a half maximal effective concentration, EC₅₀) 为29.94 μmol·L^-1。以上结果表明, 化合物OCT能够通过抑制RdRp活性发挥其抗ZIKV活性, 是一个具有开发潜力的抗ZIKV先导化合物。

流感病毒是RNA病毒, 分甲、乙、丙、丁4型, 其中甲型流感病毒和乙型流感病毒可引发人类急性呼吸道疾病, 全球每年约30万患者死于流感感染。流感病毒的生命周期高度依赖宿主, 靶向宿主因子已经成为抗病毒药物研究的重要策略。本研究通过转录组特征基因反向匹配(transcriptome signature reversion, TSR) 方法, 计算获得干预多宿主因子的抗流感病毒化合物列表, 评价列表中化合物体外抗流感病毒活性, 最终获得活性化合物BIX02189。结果显示, BIX02189具有广谱抗流感病毒活性, 抗甲流病毒H1N1 (A/Puerto Rico/8/1934) 和乙流病毒(B/江西新建/BV/39/2008) 的半数有效浓度(half maximal effective concentration, EC₅₀) 分别为17.1和9.4 μmol·L^-1, 其中抗甲流活性优于利巴韦林(97.9 μmol·L^-1)。转录组间无监督学习相似性成簇分析显示, BIX02189的抗流感病毒主要机制可能通过干预Raf/MEK/ERK通路, 实现对流感病毒颗粒的生成和释放的阻断。

次黄嘌呤脱氢酶(inosine 5′-monophosphate dehydrogenase, IMPDH) 是催化生物体内核苷酸从头合成途径限速步骤的关键酶。近年来, 它已成为抗病毒、抗癌、抗菌、抗寄生虫等多种疾病的治疗靶标。研究表明, IMPDH抑制剂可以通过耗竭宿主细胞内病毒复制所需原料鸟苷酸(GMP), 有效抑制病毒在宿主细胞的增殖, 具有广谱抗病毒特性。为了寻找和发现新型抗冠状病毒药物, 本研究基于IMPDH蛋白结构, 利用分子对接与ROC计算进行虚拟筛选, 从70 000个天然小分子库中筛选出22个潜在的IMPDH抑制剂。以利巴韦林为阳性对照药, 采用Huh7细胞、H460细胞模型, 对筛选出来的22个目标化合物的抗冠状病毒HCoV-229E和HCoV-OC43活性进行验证, 其中化合物11、12、15、16对HCoV-229E毒株有抑制活性; 化合物4、12、13、15对HCoV-OC43毒株具有不同程度的抑制活性。化合物12和15对两种实验病毒株都有明显的抑制活性, 药效与利巴韦林相当, 可以作为IMPDH抑制剂先导化合物进行深入研究。

本研究优化并建立了新冠病毒主蛋白酶(main protease, M^pro) 小分子抑制剂比色法高通量筛选模型, 以期快速筛选天然产物来源的新型苗头化合物。基于比色法原理, 以TSAVLQ-pNA (para-nitroanilide) 作为M^pro水解底物, 通过优化pNA底物浓度、M^pro工作浓度、最佳反应时间、二甲基亚砜耐受浓度等影响因素, 建立M^pro小分子抑制剂比色法高通量筛选模型并用于天然产物化合物库的快速筛选。通过一系列反应条件优化, 选择0.4 μmol·L^-1 M^pro和100 μmol·L^-1 pNA底物, 成功地建立了Z'因子值为0.9的比色法高通量筛选模型。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选, 证实了白果新酸(ginkgolic acid C13:0) 在体外对M^pro酶活性具有良好的竞争性抑制作用。本研究成功建立了新冠病毒M^pro小分子抑制剂比色法高通量筛选模型, 为抗新冠病毒药物先导化合物的筛选与发现奠定了实验基础。

心律失常是心脏活动的起源和/或传导障碍导致的心脏搏动频率和/或节律异常。心律失常疾病表现多样且病因复杂, 可单独发生, 也可与其他心血管疾病并发; 可突然发作导致猝死, 也可持续发作导致心力衰竭。在心肌细胞中, 钙超载可诱导细胞凋亡, 导致心律失常的发生。钙通道阻滞剂作为调节钙信号的心血管常规药物已在临床广泛使用, 但其对不同心律失常并发症的疗效不尽相同, 且具有潜在的治疗风险。因此, 从植物和其他天然产物资源寻求针对新作用机制和靶标的钙离子信号调节剂并将其开发为安全性更高、疗效更为显著的心律失常治疗药物意义重大。本文着眼于植物源天然钙离子通道拮抗剂对心律失常模型中钙离子信号的调控作用, 对近年的研究成果进展予以综述, 汇总了通过调控Ca²⁺稳态而抗心律失常的生物碱、皂苷、醌类和黄酮类化合物等多种天然药物的作用和机制, 以期为今后运用天然产物钙离子通道拮抗剂防治心律失常进行的药物开发提供理论依据。

抑郁症是以长久的情绪低落, 伴有认知、睡眠与社交障碍的精神疾病。抑郁症在中医属“郁证”、“脏躁”、“癫狂”等范畴, 以肝郁脾虚为主要证型, 以疏肝解郁、养血健脾为主要治则。逍遥散、四逆散、柴胡疏肝散等是中医临床治疗抑郁症的经方。临床与基础研究表明, 经方共有的黄酮类成分具有抗炎、抗氧化、神经保护等药理作用, 能从不同作用途径预防和抑制抑郁症的发生发展。基于此, 本综述围绕抑郁症的发病机制, 总结和讨论了抗抑郁经方及其共有黄酮类成分的抗抑郁作用及机制, 以期为抑郁症的防治提供思路。

脑血管病具有发病率高、致残致死率高及复发率高等特点, 严重危害人类健康, 增加国民卫生经济负担。丁基苯酞是临床常用的治疗脑血管疾病的一类新药, 也是当归、川芎等中药中的主要活性成分之一。本文对丁基苯酞的药理作用进行了系统概述, 其具有抗血小板聚集、抗血栓形成、抑制神经细胞凋亡、抗氧化、抗脑缺血、减轻脑损伤、抗血管性痴呆等药理作用, 其临床常与依达拉奉、阿替普酶、法舒地尔、醒脑静注射液、复方丹参注射液等药物联合使用治疗脑卒中、血管性痴呆、脑血管痉挛等脑血管疾病, 并发挥较好的协同治疗作用, 可为丁基苯酞的临床合理应用提供支撑。

痴呆是由脑部疾病引起的严重认知功能障碍的一系列疾病, 中医认为与肾的亏虚密切相关, 阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)、脑卒中(cerebral stroke) 引起的痴呆及血管性痴呆(vascular dementia, VAD) 等是最常见的痴呆类型。续断(Dipsaci Radix) 是川续断科植物川续断(Dipsacus asper Wall. ex Henry) 的干燥根, 具有补肝肾、强筋骨、通血脉的功效。续断包含三萜皂苷类、环烯醚萜苷类等主要化学成分, 近年来研究发现续断及其有效成分具有改善痴呆的作用, 其多靶点的分子机制值得深入研究。本综述将通过总结分析近年来续断改善痴呆的研究报道, 为进一步挖掘其在痴呆防治上的机制及应用提供参考。

与传统二维(2D) 单层培养模式相比, 三维(3D) 类器官培养能更好地模拟器官组织的生理及病理状态。本研究利用1~3天新生大鼠心脏成纤维细胞(CFs)、心肌细胞(CMs) 和内皮细胞(ECs) 构建了3D心脏类器官体。动物实验方案经天津中医药大学实验动物福利与伦理委员会审查, 符合相关规范。通过观察类心脏直径和搏动情况确定了最佳接种细胞数和培养时间。通过荧光染色对其层次结构和类心脏功能进行评价, 发现细胞数为1×10⁴构建的类心脏微球不仅培养34天后仍可自发性搏动且保持特征细胞层次结构。基于此类心脏微球用苯肾上腺素(PE) 为诱导剂构建了心脏肥大模型, 并通过线粒体质量、细胞内Ca²⁺浓度、线粒体膜电位等指标进行评价。为进一步验证所建立模型可用于防治心肌肥大药物的筛选, 本研究选用冠心宁注射液(GXNI) 进行评价。结果表明GXNI显著逆转了PE导致的心脏微球面积和直径变大, 以及线粒体质量、细胞内Ca²⁺浓度的增加和线粒体膜电位的降低, 并减弱心钠肽(ANP)、脑钠肽(BNP) 和β心肌肌球蛋白重链(β-MHC) 的表达上调。本研究成功建立了诱导心脏肥大导致心脏重塑的3D类心脏体外模型, 在此体系中, 心脏球状体具有类心脏形态及细胞外基质成分, 且表现出自发及节律的收缩舒张功能, 提示类心脏微球有潜力作为研究心脏肥大病理机制及筛选相关药物的有效模型。

多柔比星(doxorubicin, DOX) 是一种蒽环类抗生素, 广泛用于治疗肿瘤, 但其长期使用会产生严重不良反应, 尤其是急性和慢性心脏毒性。本研究探索了丹参酮I (tanshinone I, Tan I) 对DOX诱导的急性心脏毒性的保护作用及其潜在的分子机制。动物福利和实验过程均遵循北京中医药大学实验动物伦理委员会的规定。采用小鼠尾静脉注射DOX (6 mg·kg^-1, 每周2次) 和DOX刺激H9C2心肌细胞方法制备在体和离体急性心脏毒性模型。在体实验于尾静脉注射前5天, 灌胃给药Tan I (10 mg·kg^-1), 直至实验结束, 检测Tan I对小鼠心功能、心肌组织形态学、血清学指标的影响。离体实验进一步研究Tan I抗氧化应激的具体机制。应用免疫荧光技术检测核因子E2相关因子2 (nuclear erythroid factor 2-related factor 2, Nrf2) 的表达量和入核情况, 并用Western blot方法检测氧化应激相关蛋白蛋白激酶B (protein kinase B, Akt)、Nrf2、血红素加氧酶1 (heme oxygenase-1, HO-1)、NAD(P)H脱氢酶醌1 [NAD(P)H uinone dehydrogenase 1, NQO1] 水平的变化, 最后进行分子对接验证。结果显示, Tan I能明显改善小鼠的心功能, 同时降低血清中心肌损伤指标肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB, CK-MB)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase, LDH) 的表达水平。免疫荧光结果提示Tan I能增加H9C2细胞中Nrf2的表达水平并促进Nrf2进入细胞核。Western blot结果也提示，与DOX组相比, DOX+Tan I组氧化应激相关蛋白P-Akt、Nrf2、HO-1、NQO1的水平均显著升高。上述结果证明, Tan I能减轻DOX诱导的急性心脏毒性, 其机制是通过上调Akt-Nrf2通路, 抑制氧化应激, 从而减轻DOX诱导的急性心肌损伤。

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB) 在维持中枢神经系统稳态方面发挥着重要作用。在许多神经系统疾病如缺血性脑卒中、阿尔茨海默症等疾病中都会出现BBB损伤。中医药对于防治缺血性脑卒中潜力巨大, 但临床相关模型的缺乏已成为其应用开发的瓶颈。本研究采用了由人脑微血管内皮细胞(HBMEC)、人脑星形胶质细胞(HA) 和人脑血管周细胞(HBVP) 组成的BBB类器官模型, 并建立了细胞活力、屏障通透性及BBB标志物表达的氧糖剥夺/复氧(OGD/R) 条件。然后在该类器官模型中研究了中药冠心宁注射液(GXNI) 对OGD/R诱导的BBB功能障碍的保护作用。结果表明, OGD/R降低BBB类器官细胞活力, 增加屏障通透性(渗漏), 降低紧密连接蛋白闭塞带-1 (ZO-1)、claudin-5、闭塞素和P-糖蛋白(P-gp) 的水平。GXNI可显著阻止OGD/R诱导的BBB破坏, 如细胞活力降低和通透性增加。本研究为中枢神经系统靶向药物的研发提供了一种新的人类细胞源性3D缺血性脑病模型, 并证明了中药GXNI在体外可有效保护BBB功能障碍。

本研究采用网络药理学分析与动物实验验证相整合的研究策略, 探讨川芎清脑颗粒(Chuanxiong Qingnao Granules, CXQN) 改善偏头痛(migraine headache, MH) 的分子作用机制。动物实验过程均遵循中国中医科学院实验动物伦理委员会的规定。基于网络药理学, 获取27个CXQN的活性成分及对应的940个作用靶点, 交集得到99个CXQN治疗MH的共同靶点, 并筛选出肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素(interleukin, IL)-6、血管内皮生长因子A (vascular endothelial growth factor A, VEGFA)、IL-1β、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF) 等关键靶点, 富集分析表明CXQN治疗MH的靶点主要参与环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)、缺氧诱导因子-1 (hypoxia inducible factor-1, HIF-1)、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B (phosphoinositide 3-kinase-protein kinase B, PI3K-Akt) 等信号通路。进一步通过在硝酸甘油诱导的MH大鼠模型中验证发现, CXQN给药组可显著改善模型大鼠的行为学症状及调节血管活性物质水平, 并显著降低TNF-α、IL-6、VEGFA、IL-1β和BDNF的基因和蛋白表达水平。本研究揭示了CXQN治疗MH的多成分、多靶点、多通路的作用特征, 且阐明CXQN治疗MH潜在的作用机制, 为其临床治疗MH疾病应用奠定理论基础和科学依据。

本研究探讨了去甲乌药碱(higenamine, HG) 抗异丙肾上腺素(isoproterenol, ISO) 诱导心肌梗死的药理作用和分子机制。动物实验遵循广州中医药大学实验动物福利与伦理相关规定。采用ISO处理H9c2细胞和诱导大鼠心肌梗死模型, 用ELISA、超声心动、HE染色、Western blot和TUNEL染色等方法评价HG对心肌梗死大鼠心脏功能指标和病理形态学的影响, 以及细胞凋亡、自噬和甲基转移酶样3 (methyltransferase-like 3, METTL3)/转录因子EB (transcription factor EB, TFEB) 信号通路相关蛋白的表达, 并用分子对接技术阐明HG与METTL3之间的相互作用。结果表明: HG可显著改善ISO诱导的心肌梗死大鼠心脏组织病理形态学, 上调左室射血分数和左室短轴缩短率, 抑制肌酸激酶同工酶CK-MB (creatine kinase Mb) 和CK (creatine kinase), 以及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH) 水平。同时, HG可显著提高ISO诱导H9c2细胞存活率和抑制H9c2细胞凋亡。机制研究发现, HG可抑制凋亡相关蛋白(Bax/Bcl2、caspase3、cleaved-caspase3) 表达, 上调Bcl2结合蛋白Beclin1的表达, 上调细胞自噬通量, 降低自噬微管相关蛋白轻链3B (light chain 3B, LC-3B)-I/LC-3B-II的比值。进一步研究发现, HG上调自噬调节转录因子TFEB的表达, 抑制其上游靶点METTL3的表达, 且分子对接结果显示HG与METTL3有良好的相互作用。本研究表明, HG具有良好的抗心肌细胞凋亡、改善心肌梗死的作用, 其机制可能与调控METTL3/TFEB信号通路介导心肌细胞自噬有关。

本研究结合网络药理学和动物实验, 探讨生脉散(ShengMaiSan, SMS) 降低钙泄漏保护糖尿病大鼠心肌收缩功能的作用机制。通过TCMSP和BATMAN数据库获取SMS活性成分, 利用Swiss Target Prediction和GeneCards分别预测SMS活性成分和糖尿病心肌病的潜在作用靶点。获取了1 288个SMS潜在作用靶点, 1 066个糖尿病心肌病疾病靶点, 得到180个交集靶点。使用String数据库构建蛋白互作关系网络, Cytoscape软件进行拓扑学分析获得核心靶点, Metascape平台进行GO (gene ontology) 和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes) 富集分析。筛选出39个核心作用靶点, KEGG通路分析涉及钙信号通路等159条通路。结合文献报道筛选与糖尿病心肌病收缩功能相关的靶点, 最终聚焦于钙信号调节通路。腹腔注射链脲佐菌素诱导1型糖尿病大鼠模型。将大鼠分为对照组、模型组、SMS组和曲美他嗪(trimetazidine, TMZ) 组, 检测左心室血流动力学, 急性分离大鼠心肌细胞后进行心肌细胞收缩和钙瞬变同步检测, 同时检测肌浆网(sarcoplasmic reticulum, SR) 钙库容量和钙泄漏水平及钙泄漏相关蛋白。结果显示, 与正常组相比, 模型组大鼠左室和心肌细胞收缩功能降低, 钙转运紊乱; 与模型组相比, SMS组和TMZ组都可使左心室最大收缩压增高, 最大收缩舒张速率增高, 心肌细胞收缩幅度增高, 降低舒张期Ca²⁺浓度, 降低SR钙泄漏水平, 使雷诺丁受体2 (ryanodine receptor 2, RyR2) 磷酸化水平降低, 两给药组无显著性差异。SMS可能通过钙信号通路靶点, 下调RyR2磷酸化水平、降低SR钙泄漏, 增强心肌钙敏感性, 增加心肌细胞收缩幅度, 增加左室收缩压、左室最大收缩舒张速率, 保护糖尿病大鼠心肌收缩功能。本研究动物福利和实验过程均遵循中国中医科学院医学实验中心实验动物伦理委员会的规定。

自身免疫性疾病(autoimmune diseases, AID) 是由于自身免疫系统攻击自身组织产生的疾病。研究表明, 自身免疫耐受的失衡及长期炎症反应无疑是AID发生的核心事件。过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ) 属于核激素受体超家族, 是配体激活转录因子。PPARγ与维甲酸X受体(retinoid X receptor, RXR) 结合形成异源二聚体; 当PPAR被激活后, 该复合体通过与位于每个基因调控位点的特定的过氧化物酶体增殖物反应元件(PPAR response element, PPRE) 结合, 进而发挥调控基因表达的作用。PPARγ具有多种生物学功能, 在调节新陈代谢、控制炎症、调节糖脂代谢、改善动脉粥样硬化、抑制肿瘤和调节免疫过程中发挥重要作用。近几年研究表明, PPARγ参与多种AID的发病机制, 其可能涉及调节巨噬细胞的激活和极化, 调控树突状细胞功能, 介导T细胞的增殖和分化及调节相关基质细胞的功能。本文就PPARγ的生物学功能、信号转导途径和激动剂对AID的保护作用及相关机制进行总结, 旨在为相关疾病的机制研究和防治策略提供依据。

白三烯B₄ (leukotriene B₄, LTB₄) 是一种促炎调节因子, 多数炎症细胞均可产生。LTB₄与其受体BLT1 (leukotriene B₄ receptor 1) 结合后可通过趋化作用和黏附分子上调将嗜中性粒细胞和巨噬细胞迁移至炎症部位。大量研究表明LTB₄-BLT1轴与自身免疫性疾病及炎症的发生有关。因此, LTB₄受体拮抗剂对治疗这类疾病具有重要作用。本文简略描述了LTB₄的作用, 综述了目前处于临床或临床前研究的LTB₄受体拮抗剂的研究进展。

小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA) 是以RNA干扰(RNAi) 为基础的一类具有独特药代动力学特性和作用机制的药物, 目前已有5种基于两种递送系统的siRNA药物上市获批, 并且有越来越多的siRNA药物进入临床研究阶段。生理药代动力学(PBPK) 建模是一种辅助药物开发和决策的可靠的工具, 并且越来越被监管机构接受, PBPK模型在小分子和大分子领域广泛应用的背景下, 在指导siRNA类药物开发方面仍然处于起步阶段。本文结合siRNA类药物的药代动力学特征, 概述了siRNA类药物PBPK模型开发的现状及模型构建中所需的关键参数, 以期为今后PBPK模型在siRNA类药物研发中的应用, 及优化设计临床前试验获得关键数据提供一定的借鉴。

在儿科用药研发面临巨大挑战的背景下, 模型引导的药物研发(model-informed drug development, MIDD) 在儿科新药研发中日益受到重视。在指导剂量选择时, MIDD的核心内容包括基于生理的药物动力学(physiologically based pharmacokinetic, PBPK) 模型和群体药物动力学(population pharmacokinetic, PopPK) 模型的建立和仿真预测。PBPK模型用于开展临床试验前对儿科剂量进行预测, 具有从成人PK外推至儿科PK的能力; PopPK模型用于从儿科临床数据中分析得到药物的PK特征, 分析影响药物PK行为的关键协变量, 指导个体化儿科用药。这两种模型各有优势与不足, 需要在儿科新药研发各个阶段进行联合运用, 互相补充, 共同为儿童各年龄阶段的剂量选择发挥作用。本文以利伐沙班儿科用药研发为例, 介绍PBPK模型和PopPK模型在儿科Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验中设计和验证给药方案的联合应用, 为其他儿科用药研发中MIDD的应用提供参考。

采用硅胶柱色谱、中压液相色谱、半制备高效液相色谱等方法对广藿香油进行分离纯化, 并根据IR、HR-ESI-MS、NMR及X-单晶衍射等手段鉴定化合物的结构, 得到1个新的[7, 10∶1, 5] 型广藿香烷型倍半萜, 鉴定为(-)-(3S, 4R, 5R, 7R, 10R)-[7, 10∶1, 5]patchoul-1(2)-en-3, 4-diol (1)。对化合物1进行了细胞抗炎活性实验, 结果表明, 化合物1对LPS诱导的RAW264.7细胞释放NO具有抑制作用。

运用硅胶柱色谱、ODS柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱及半制备高效液相等多种色谱分离技术, 从山蜡梅叶中分离得到9个化合物, 通过质谱、核磁共振波谱以及单晶衍射数据, 分别鉴定为: chimnitensene B (1)、1α-hydroxyisodauc-4-en-15-al (2)、trans-4, 5-dihydroxycorocalane (3)、trefoliol B (4)、oplopanone (5)、oplodiol (6)、3-(3'-hydroxybutyl)-2, 4, 4-trimethylcyclohexa-2, 5-dienone (7)、9(S)-4-oxo-7, 8-dihydro-β-ionol (8) 和saniculamoid D (9)。其中, 化合物1为新的愈创木烷型倍半萜, 化合物2~9为首次从山蜡梅植物中分离得到。

将板蓝根化学成分与网络药理学研究结合, 探讨板蓝根防治流感及新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19) 的潜在分子作用机制。采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF-MS) 技术鉴定出板蓝根体外化学成分70个, 入血成分33个; 对其中41种潜在药效成分进行网络药理学分析。结果表明, 板蓝根可通过调控蛋白激酶B1 (protein kinase B1, AKT1)、血清白蛋白(serum albumin, ALB)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)、血管内皮生长因子A (vascular endothelial growth factor A, VEGFA)、酪氨酸蛋白激酶SRC (tyrosine-protein kinase SRC, SRC)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)、细胞间黏附分子-1 (intercellular adhesion molecule-1, ICAM1) 等关键靶点以及低氧诱导因子-1 (hypoxia inducible factor-1, HIF-1)、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、甲型流感、Toll样受体(Toll-like receptors, TLR)、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B (phosphatidylinositol-3-kinase-protein kinase B, PI3K-AKT) 和COVID-19等潜在信号通路防治流感和COVID-19。本研究初步阐述了板蓝根防治流感及COVID-19通过炎症反应、免疫调节以及病毒防御等作用机制, 为后续临床研究提供依据。本文所有动物实验均获得沈阳药科大学伦理委员会批准(SYPU-IACUC-S2020-12.23-201)。

利用基于UHPLC-LTQ-orbitrap-MS的代谢组学技术, 分析去芹糖桔梗皂苷D (deapio-platycodin D, DPD) 对浓氨水引咳模型以及酚红排泄模型小鼠肺部组织内源性代谢物代谢紊乱的调控作用, 明确DPD发挥镇咳、祛痰活性的代谢调控途径。经江西中医药大学动物伦理委员会批准后(批准号: JZLLSC-20190235), 通过浓氨水引咳和酚红排泄实验评估DPD的镇咳、祛痰药效, 采用UHPLC-LTQ-orbitrap-MS方法筛选差异性代谢物, 利用MetaboAnalyst平台分析与差异性代谢物相关的代谢通路。结果表明, DPD能显著延长(P < 0.05) 模型小鼠咳嗽潜伏期, 减少咳嗽次数, 能显著增加(P < 0.05) 模型小鼠的酚红排泄量。通过UHPLC-LTQ-orbitrap-MS技术共鉴定出25种与咳嗽相关的差异性代谢物、38种与排痰相关的差异性代谢物, DPD能显著回调这些差异性代谢物水平。代谢通路分析结果显示亚油酸代谢, 花生四烯酸代谢, 甘油磷脂代谢, 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢, 戊糖和葡萄糖醛酸相互转化与赖氨酸降解为其改善浓氨水引咳模型小鼠代谢紊乱的主要途径; 亚油酸代谢, 牛磺酸与亚牛磺酸代谢, 甘油磷脂代谢, 嘌呤代谢, 嘧啶代谢, 花生四烯酸代谢与不饱和脂肪酸代谢为其改善酚红排泄模型小鼠代谢紊乱的主要途径; 其中亚油酸代谢, 花生四烯酸代谢, 甘油磷脂代谢为DPD发挥镇咳祛痰活性的共有调控途径。这些代谢通路与抗炎、免疫功能调节、神经递质释放、细胞信号传导、能量代谢与细胞凋亡等的调控机制密切相关。本研究首次阐明了DPD的镇咳祛痰机制。

苦杏仁在储藏过程中容易出现走油变质等情况, 故苦杏仁在临床使用时常要求“临方捣碎”。为进一步确认苦杏仁“临方捣碎”的科学理论价值, 确定苦杏仁的最佳储存条件, 本研究采用UPLC-MS/MS技术对不同储存状态(捣碎和未捣碎)、储存时间(0、2和4周) 和储存温度(25 ℃和4 ℃) 下的苦杏仁进行化学成分比较研究。经文献比对、课题组前期工作积累及Compound Discoverer软件检索, 共从苦杏仁提取液中鉴定出58种物质。同时, 发现不同储存状态、储存时间和储存温度的苦杏仁化学成分含量具有明显的统计学差异。研究结果表明, 未捣碎储存相较于捣碎储存的苦杏仁化学成分组成稳定; 4 ℃储存的相较于25 ℃储存的苦杏仁化学组成更稳定; 储存时间越短, 其化学成分变化越少。苦杏仁的主要药效成分苦杏仁苷在以上三种储存条件下均表现出统计学差异, 可作为苦杏仁“临方捣碎”的潜在质量标志物。

肠-肝轴在非酒精性脂肪性肝病的发生、发展与消退中具有重要调控作用, 奥贝胆酸(obeticholic acid, OCA) 是法尼酯X受体激动剂。本文用蛋氨酸和胆碱缺乏(methionine and choline deficient, MCD) 饮食喂养C57BL/6小鼠8周, 同时灌胃OCA (6.5 mg·kg^-1·d^-1), 应用UPLC-MS技术及16S rDNA测序技术研究了OCA对MCD小鼠血清脂质与胆汁酸代谢组学, 以及小鼠回肠菌群组成的影响。结果表明: OCA降低了MCD小鼠血清谷氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST) 活性和肝脏甘油三酯(triglyceride, TG)、丙二醛(malondialdehyde, MDA) 含量, 缓解了肝脂堆积与炎症; OCA下调了血清中2个类花生酸(12, 13-EpOME、9, 10-EpOME)、4个游离脂肪酸(free fatty acid, FFA) (FFA16∶1、FFA18∶1、FFA16∶2、FFA18∶3) 和TG(16∶1_16∶1_18∶2) 含量, 上调了1个类花生酸(血栓素B3) 含量; KEGG差异代谢产物通路分析显示脂肪酸合成可能是OCA改善MCD小鼠脂质代谢紊乱的主要途径; OCA降低了小鼠肠道克里斯滕森菌科及毛螺菌属_UCG-006的相对丰度; OCA降低了血清23-脱甲脱氧胆酸、猪脱氧胆酸、3β-脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺脱氧胆酸、牛磺石胆酸、牛磺胆酸的水平。上述研究表明OCA对MCD小鼠非酒精性脂肪肝病的缓解作用可能与其调节上述游离脂肪酸、氧化脂质、12α-羟基化胆汁酸代谢及肠道克里斯滕森菌科和毛螺菌属丰度有关。动物实验经湖北大学实验动物伦理委员会批准(No. 20220036)。

采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用技术(UHPLC/Q-TOF-MS) 对人血浆磷脂类成分进行快速分析并推测其质谱裂解规律。本文采用Acquity UHPLC^TM BEH C18色谱柱(50 mm × 2.1 mm, 1.7 μm), 以含10 mmol·L^-1甲酸铵和0.1%甲酸的水溶液(A) 与含10 mmol·L^-1甲酸铵和0.1%甲酸的乙腈-异丙醇(体积比为1∶1) 有机溶液(B) 作为流动相进行梯度洗脱, 流速0.3 mL·min^-1, 柱温50 ℃, ESI源正、负离子模式下采集质谱数据。根据Masslynx 4.1软件计算的精确相对分子质量和元素组成, 并通过与对照品、二级质谱碎片离子以及脂质数据库的比对, 共鉴定出82个血浆脂质成分, 其中包括14个溶血磷脂酰胆碱(LysoPCs)、39个磷脂酰胆碱(PCs)、17个鞘磷脂(SMs)、7个神经酰胺(Cers)、4个磷脂酰乙醇胺(PEs)、1个磷脂酰肌醇(PI)。本实验建立了一种简便高效、快捷、稳定的分析方法, 可对人血浆磷脂类成分进行较为全面地定性分析, 同时总结了主要磷脂类成分的质谱裂解规律, 为进一步以血浆磷脂作为研究对象的代谢组学研究奠定基础。本实验获得广州医科大学附属第二医院临床研究与应用伦理委员会的审查和批准(批准号: 2020-hs-07)。

建立基于均相时间分辨荧光免疫分析技术的人胰岛素体外生物学活性测定方法。利用CHO-INSR B1284转基因细胞, 通过均相时间分辨荧光免疫分析系统检测人胰岛素的体外生物学活性; 对靶细胞铺板密度、药物的量效范围、刺激时间等关键参数进行优化; 验证方法的专属性、相对准确度、中间精密度、线性与范围, 以及细胞的传代稳定性; 以重组人胰岛素国家标准品为参比品, 将本研究建立的方法应用于其他人胰岛素类似物原料药、制剂的生物学活性测定。结果表明人胰岛素及其类似物存在剂量效应曲线, R² > 0.995, 符合四参数方程y = (A - D) / [1 + (x/C)^B] + D。本方法专属性良好, 64%、80%、100%、125%、156%共5个效价浓度的待测品相对效价(n = 8) 的几何均值、相对偏倚、几何变异系数(GCV, %) 均符合《中华人民共和国药典》2020版四部通则9401的要求; 且方法可适用于其他胰岛素类似物的生物学活性测定。该方法操作简便、耗时短、准确度高、精密度好, 可用于胰岛素类产品的生物学活性评价和质量控制。

八角枫为八角枫科Alangiaceae八角枫属Alangium常用药用植物, 是贵州特色苗药之一, 该属植物分化强烈、形态变异复杂, 各药材活性成分和药效存在显著差异。本文利用Illumina高通量测序技术对八角枫亚种(稀花八角枫、伏毛八角枫) 和毛八角枫叶绿体基因组进行测序, 完成其组装注释与结构特征解析, 并从NCBI下载同属植物八角枫、高山八角枫进行基因组比较分析。最后, 选择NCBI中已发表的与八角枫科亲缘关系较近的物种进行系统发育树构建。结果如下: 稀花八角枫、伏毛八角枫和毛八角枫叶绿体基因组全长为156 670、156 672、156 871 bp, 为典型的四段式结构, 均包含1个长单拷贝区(LSC)、1个短单拷贝区(SSC) 及2个反向重复区(IRa和IRb)。均注释到133个基因, 其中包括88个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。叶绿体基因组中均发现了正向重复、回文重复和反向重复3种类型的长重复序列和SSR位点。基因组比较分析表明5个物种边界过渡区域存在多样性, 叶绿体基因组未发现重排或倒置, 在ndhA、ycf1、rpl16、ycf2及petD等基因的编码区存在显著差异, 这些位点为八角枫的分子鉴别提供了新位点。系统分析中毛八角枫单独聚为一支, 稀花八角枫和伏毛八角枫聚为一支, 支持率为93, 亲缘关系较近, 表明系统发育树可用于物种鉴别。本文可为八角枫属分类鉴定、保证八角枫药材临床用药安全及规范八角枫药材市场提供依据。

红花龙胆(Gentiana rhodantha) 为特色苗族药材, 在治疗湿热黄疸、小便不利、肺热咳嗽等方面具有显著疗效, 但在物种进化关系及分类鉴定方面存在争议。本研究对红花龙胆叶绿体基因组进行了二代、三代测序, 并分析其结构特点及适应性进化分析。结果表明, 红花龙胆叶绿体基因组全长148 844 bp, 大单拷贝区(LSC) 80 076 bp、小单拷贝区(SSC) 17 596 bp和反向重复区(IR) 25 586 bp, GC含量37.75%。共注释到124个基因, 包括80个蛋白编码基因(CDS)、36个tRNA基因和8个rRNA基因; 红花龙胆叶绿体基因组密码子偏好性较弱, 影响因素主要是自然选择, 最优密码子为CUU、UCU、UCA、CCA、ACU; MISA共发现169个SSR, 其中单核苷酸重复最多(114个, 67.50%), 其次是二核苷酸重复(43个, 25.44%); 与同组及同属其他物种相比, 红花龙胆叶绿体基因的Ka/Ks值基本小于1, 表明在长期的进化过程中受到了较强的纯化选择, 存在进化事件的光合作用基因psaI和表达相关基因rpl22、rps11出现组间差异, 且系统发育分析结果支持红花龙胆与龙胆属狭蕊组聚为一支, 并与其他组能够明显区别开, 支持了狭蕊组独立成属的观点。本研究将为今后开展红花龙胆叶绿体基因工程、分子育种等研究提供参考依据。