泛素-蛋白酶体通路异常是导致蛋白质内稳态失控的重要因素。而在该过程中, 负责移除蛋白底物泛素链的去泛素化酶至关重要, 其活性或表达异常可造成关键致癌/抑癌蛋白的功能变化, 直接或间接导致肿瘤发生发展和恶性演进。基于此, 靶向去泛素化酶的小分子抑制剂发现及研究已经成为抗肿瘤候选药物的热点领域之一。本综述将重点介绍泛素-蛋白酶体通路、尤其是去泛素化酶对肿瘤的调控作用和机制, 介绍去泛素化酶小分子抑制剂在肿瘤治疗研究中的应用, 并针对小分子抑制剂的研究现状和最新进展展开讨论, 为基于去泛素化酶的抗肿瘤新策略研究提供思路。

肺动脉高压(pulmonary hypertension, PH) 是一种进展迅速的肺血管疾病, 预后不良, 最终导致右心衰竭和死亡。肺小动脉的重塑是PH的重要病理特征。位于肺动脉中层的肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells, PASMCs) 表现出类似于肿瘤细胞的异常增殖和抗凋亡特征, 是肺血管重塑的主要启动因素。本文主要讨论在PASMCs增殖中起关键作用的信号通路以及对细胞增殖通路为靶点的抑制剂的最新研究进展做一综述, 以期为PH的靶向治疗提供新的视角。

2型糖尿病是一种以糖脂代谢紊乱和胰岛素绝对或相对缺乏为特征的高消耗代谢性疾病, 可诱导产生骨骼肌萎缩。高血糖、高血脂、胰岛素抵抗及炎症因子异常释放可引发骨骼肌组织信号转导异常, 使蛋白质合成及降解失衡而引起肌萎缩。正常情况下, 胰岛素样生长因子1 (IGF-1)/胰岛素可激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B (AKT), AKT既可以通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR) 增加蛋白质的合成, 也可以使叉头框蛋白O转录因子(FoxO) 磷酸化从而抑制某些泛素连接酶(如MAFbx/atrogin-1和MuRF1) 或自噬相关基因的转录。2型糖尿病状态下的IGF-1/PI3K/AKT通路减弱是导致骨骼肌萎缩的重要因素。有研究表明, 现有常用抗糖尿病药物在调控骨骼肌蛋白的合成与降解方面存在差异。文献报道, 具有抗2型糖尿病肌萎缩作用的药物包括噻唑烷二酮类、胰高血糖素样肽类似物、葡萄糖钠协同转运蛋白2抑制剂等; 仍旧存在争议或者对骨骼肌萎缩具有促进作用的药物包括二甲双胍和部分磺酰脲类及非磺酰脲类胰岛素促分泌剂。本文通过对目前常用的抗2型糖尿病药物进行梳理分析, 及所涉及的相关机制进行总结, 为抗糖尿病药物在2型糖尿病中的合理应用提供参考。

病毒感染疾病严重威胁人类生命健康与社会发展。研发高效抗耐药性的新型抗病毒药物是临床长期迫切需求和长期持续性的研究工作。生物无机化学在抗病毒药物研究领域发挥着不可或缺的作用。本文精选近年经典案例, 总结了生物无机化学在抗病毒药物研究领域中的作用, 涵盖金属酶、金属配合物、类金属有机化合物及无机纳米材料等方面; 并探讨了生物无机化学在抗病毒药物研究领域所面临的机遇、挑战和未来发展方向。

癌症, 又称恶性肿瘤, 是仅次于心脏病的第二大疾病, 其特征是基因组不稳定和易突变性。共济失调毛细血管扩张突变基因和Rad3相关蛋白(ATR) 是磷脂酰肌醇3-激酶(PIKK) 家族的成员之一, 属于丝氨酸-苏氨酸激酶, 是DNA损伤反应(DNA damaging response, 简称DDR) 和DNA修复通路的关键激酶之一。本文从药物化学的角度综述了靶向ATR激酶抑制剂的作用机制、应用分类、联合用药等方面的最新进展, 并阐述开发ATR激酶抑制剂抗肿瘤药物的可能挑战和未来前景, 以期为本领域的科学工作者提供便利, 为临床应用研究提供一定的参考意见。

蛋白酶体控制着与生命活动密切相关蛋白的降解, 对生物体内蛋白内稳态的维持起到了关键作用。随着衰老, 体内蛋白酶体活性降低, 导致一些受损蛋白的产生大于消耗, 这些蛋白的堆积导致各种疾病的产生, 如各种神经退行性疾病。因此, 促进毒性蛋白降解被认为是治疗这类疾病的潜在方案, 而提高蛋白酶体活性则是一种重要策略。但目前蛋白酶体激动剂的研究还处于初级阶段, 本文将讨论目前各类小分子蛋白酶体激动剂的研究进展, 包括研究方法、药理作用、构效关系和存在的问题等。

妊娠妇女合理用药是医生和药师必须认真对待的临床问题。妊娠期间体内大多数组织器官都会发生解剖和生理学的改变, 从而影响药物的吸收、分布、代谢和排泄等体内过程, 最终导致生物利用度的变化。因此为达到有效治疗浓度, 孕期可能需要剂量调整。过去的十几年中建模与仿真技术在新药研发和临床治疗领域的应用不断扩展, 例如用群体药动学(population pharmacokinetics, PPK) 和生理药动学(physiologically based pharmacokinetics, PBPK) 建模方法来设计特殊人群的给药方案。严谨设计和验证的模型能有效弥补临床试验的不足, 为临床研究方案设计提供极有价值的参考, 甚至替代部分临床试验。本文将介绍妊娠期影响药物药动学性质的生理学变化, 并综述PBPK模型在妊娠期药动学研究中的应用进展。

外泌体是一种活细胞分泌的囊性小泡, 携带大量具有组织或细胞特异性的蛋白质、脂质及遗传物质, 可调控不同的生理活动, 因此作为一类新兴的治疗药物被广泛研究。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs) 和树突状细胞(dendritic cells, DCs) 衍生的外泌体是研究较为广泛的两类外泌体, 已有许多临床前及临床研究表明其在肺部疾病、肝脏疾病、神经系统疾病及肿瘤等疾病中展现出良好的治疗效果。另外, 巨噬细胞、肿瘤细胞和植物细胞等众多其他细胞衍生的外泌体也因其治疗潜力受到越来越多的关注。除了天然来源的外泌体, 工程化外泌体的研究也取得许多进展。已报道的外泌体工程化手段种类繁多, 如外泌体靶向修饰、外泌体包载活性成分等。本文总结了不同来源的治疗性外泌体的研究进展, 并讨论了外泌体的应用前景与未来可能遇到的挑战。

肿瘤组织中大量的肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs) 为肿瘤的发展构建了良好的环境。CAFs不仅可以抑制免疫细胞的活化和功能, 还能阻止药物与免疫细胞向肿瘤组织的深层渗透, 从而降低肿瘤治疗效果。通过调控CAFs或克服其屏障作用抑制肿瘤是肿瘤治疗的新手段。设计纳米载体靶向调控CAFs以抑制肿瘤进展, 促进药物穿过CAFs屏障以提高肿瘤部位的药物蓄积是目前肿瘤治疗研究的热点。基于此, 本文对纳米载体用于以CAFs为靶点的肿瘤治疗研究进展进行综述, 以期为肿瘤临床治疗提供参考。

血管栓塞术是临床介入治疗动脉瘤、动静脉畸形和实体瘤等疾病的常用手段, 栓塞剂是影响栓塞疗效的重要因素。目前有线圈、微球和Onyx等数种栓塞剂进入临床应用, 但仍存在一些治疗局限: 如血管穿透能力弱、易于聚集、机械性能差、黏附导管及有毒溶剂参与等。近年来, 大量研究发现原位凝胶在血管栓塞领域具有良好的应用前景, 其低黏度前体溶液注射到靶向血管后, 可通过物理交联和/或化学交联发生溶胶-凝胶转变等形成水凝胶阻断血流, 并具有优异的载药缓释性能。本文汇总了近10年来可注射的原位凝胶血管栓塞剂的研究进展, 并对其发展前景进行讨论, 以期为未来新型栓塞剂的开发提供参考。

血脑屏障(blood brain barrier, BBB) 限制了大部分药物的脑靶向递送, 进而影响神经系统疾病有效治疗。外泌体作为细胞衍生的纳米囊泡, 可参与物质的细胞间运输、介导细胞间通讯和调节机体生物功能等, 具有低免疫原性、低毒性及可天然跨越BBB的优点, 在脑靶向递送中发挥重要作用。本文概括了外泌体分类、来源、脑靶向递送机制及其在脑部疾病中发挥的作用, 为其临床应用提供参考。

黏液屏障是黏膜给药系统需要应对的一大生理障碍, 应对这一生理屏障, 研究者开展了大量关于黏膜黏附和黏液穿透的工作, 并取得一定成果。本文主要介绍了关于阳离子化、巯基化、马来酰亚胺功能化、凝集素化及儿茶酚缀合等新型黏膜黏附策略; 聚乙二醇、聚乙烯醇、聚(2-烷基-2-恶唑啉) 和两性离子聚合物等黏液惰性材料, 以及酶功能化、还原剂预处理等增强黏液穿透能力的研究, 并分析各策略存在的问题, 以期为临床转化提供参考。

线粒体参与能量提供、信号传导、细胞分化等诸多生理活动, 在肿瘤的发生发展中起重要作用, 以线粒体为靶标是一种癌症治疗新策略。利用纳米技术构建线粒体靶向纳米药物递送系统可改善传统药物溶解性, 延长药物半衰期, 提高其生物利用度及降低不良反应, 有望解决肿瘤治疗中出现的耐药性问题。本综述着重于癌症治疗领域, 介绍了线粒体靶向纳米药物递送系统用于癌症治疗的机制, 并概述了近5年线粒体靶向纳米药物递送系统的设计思路、分类及应用研究, 最后拓展分析了以线粒体为靶点的其他研究如仿生载体等, 并讨论其存在的优势及不足, 为未来纳米药物靶向线粒体的深入研究提供了依据。

抗体偶联药物(antibody-drug conjugates, ADCs) 目前已被广泛应用于肿瘤治疗。人表皮生长因子受体2 (human epidermal growth factor receptor 2, HER2) 在包括乳腺癌、胃癌和卵巢癌在内的多种实体瘤中均呈特异性高表达, 被视为理想的肿瘤治疗靶点。本研究在一种靶向HER2的新型抗体—MIL40的基础上, 成功构建靶向HER2的ADCs (MIL40-DM1和MIL40-MMAE), 并研究其抗肿瘤活性。实验结果表明, MIL40-DM1和MIL40-MMAE能够有效识别并结合HER2阳性肿瘤细胞。偶联DM1和MMAE后, MIL40-DM1和MIL40-MMAE与HER2-ECD抗原的结合能力并未受到影响。两者在体外均能有效杀伤HER2阳性SKOV3卵巢癌细胞、SKBR3乳腺癌细胞和N87胃癌细胞。MIL40-DM1能够有效抑制小鼠SKOV3移植瘤的体积以及重量的增长(本研究中的小鼠按照国际实验室动物护理和使用准则进行使用和治疗, 并得到了军事医学科学院军事认知与脑科学研究所动物伦理委员会的批准)。

为了明确速效救心丸中冰片“引经”作用机制, 本研究首先建立外翻肠囊体外肠道吸收模型、小鼠在体药代模型和Caco-2细胞体外吸收模型, 评价冰片促吸收作用。所有动物实验均符合南开大学伦理委员会的规定。结果显示, 与不含冰片的速效救心丸组相比, 含冰片的速效救心丸组的肠囊液中阿魏酸和藁本内酯的肠道累计吸收量和吸收渗透率显著增加; 冰片可以增加阿魏酸和藁本内酯在血液及心脏等组织中的含量, 显著降低Caco-2细胞的跨上皮电阻值, 并显著增加辣根过氧化物酶透过量。为了进一步探究冰片促进药物肠道吸收的作用机制, 本研究合成了冰片炔基光敏探针捕获其作用靶点, 采用双荧光素酶报告系统评价其钙调控作用, 发现冰片可以通过调控瞬时离子通道蛋白M8 (TrpM8) 发挥升钙作用。通过质谱成像技术证明了冰片可以使阿魏酸在心脏的富集显著增加, 进而显著增强大鼠胸主动脉的舒张效果。综上所述, 速效救心丸中的冰片可以通过作用于TrpM8蛋白, 扩大细胞间隙并增加肠道通透性, 促进药物吸收和靶器官富集, 最终实现药效增强的作用。

本研究主要研究新型吲哚胺2, 3-双加氧酶1 (IDO1) 抑制剂NLG-919联合化疗药物替莫唑胺对人脑胶质瘤的生长抑制作用及其作用机制。通过MTT法检测NLG-919和替莫唑胺单独使用及联合使用后的肿瘤生长作用; 通过集落形成实验、侵袭实验和迁移实验检测NLG-919和替莫唑胺单独使用及联合使用后对人脑胶质瘤细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响; 采用流式细胞术进行细胞凋亡、周期、活性氧(ROS) 产生以及线粒体膜电位(JC-1) 检测实验, 比较单独用药和联合用药的抗肿瘤效果; 通过免疫荧光实验检测IDO1的表达水平和高效液相色谱仪检测犬尿氨酸表达水平探究NLG-919协同替莫唑胺的抗肿瘤作用机制。结果显示, 相比于替莫唑胺, NLG-919具有较弱的体外增殖抑制作用, 其作用于U251细胞和U87细胞72 h后的半数抑制浓度(IC₅₀) 分别是26.9和30.7 μmol·L^-1, 但当其与化疗药物替莫唑胺联合使用后可显著增加替莫唑胺的抗胶质瘤活性。与单独用药相比, 联合用药组具有更强的抑制胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移的能力。联合用药提高了替莫唑胺诱导细胞凋亡的能力, 其作用机制可能与诱导ROS的增加以及线粒体膜电位的损伤有关, 同时, 联合用药提高了替莫唑胺诱导细胞周期阻滞的能力, 抑制胶质瘤的生长。此外, NLG-919可以显著下调人脑胶质瘤细胞的IDO1表达, 在与替莫唑胺联用后抑制效果有所增强, 并且有效地阻断色氨酸代谢产生犬尿氨酸。总之, IDO1抑制剂NLG-919和替莫唑胺在抗癌治疗方面表现出显著的协同作用, 为人脑胶质瘤的临床联合治疗候选药物提供了选择基础。

本研究旨在确定黄芩素对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 诱导的BV-2细胞神经炎症的分子机制。采用生物信息分析、分子对接方法预测黄芩素的潜在靶点和作用机制, 并使用免疫荧光染色和Western blot技术对关键靶点一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS) 和环氧合酶-2 (cyclooxygenase-2, COX-2)、信号转导子和转录激活子1/核因子κB (signal transducer and activator of transcription 1/nuclear factor kappa-B, STAT1/NF-κB) 信号通路相关蛋白及其上游调控因子NADPH氧化酶2 (NADPH oxidase-2, NOX2) 进行验证, 研究黄芩素改善神经炎症的作用机制。结果表明, 生物信息分析和分子对接技术预测出iNOS和COX-2为关键靶点, NF-κB信号通路为关键通路。实验验证表明, 在LPS诱导的BV-2细胞中, 黄芩素能显著降低iNOS和COX-2的表达水平, 有效抑制NF-κB和STAT1的磷酸化及NOX2的生成。综上, 黄芩素可通过NOX2 (gp91^phox/p47^phox)/STAT1/NF-κB途径显著抑制LPS诱导的BV-2细胞炎症。

α-芋螺毒素是从海洋软体动物芋螺毒液中发现的多肽类毒素, 能够特异作用于各种不同亚型烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)。nAChRs在调节神经递质释放、细胞兴奋性等方面发挥重要生理功能。因为nAChRs功能异常与多种疾病密切相关, 所以α-芋螺毒素可以开发为研究nAChRs的分子探针或直接作为先导药物进行开发。前期, 研究人员从幻芋螺中发现的4种α-3/5型芋螺毒素MI、MIA、MIB和MIC, 但MIA和MIB对不同亚型的nAChRs阻断活性及选择性还没有深入研究, 本研究通过9-芴甲氧羰基(Fmoc) 固相法合成了α-芋螺毒素MI、MIA、MIB和MIC, 并利用电生理技术对它们抑制不同亚型鼠源nAChRs的活性进行系统测定, 结果表明MIA和MIB是肌肉型乙酰胆碱受体拮抗剂, 半阻断剂量(IC₅₀) 分别是14.45和72.78 nmol·L^-1, 稍弱于MI与MIC, 且对其他神经型nAChRs阻断活性微弱。分子对接研究显示, MIA和MIB与肌肉型nAChRs作用机制类似, N-端氨基酸序列差异是其活性差异的主要原因。本研究表明, 芋螺毒素MIA和MIB有潜力发展成为检测肌肉型nAChRs功能以及诊断或治疗相关疾病的工具药物。

基于文献报道的喹喔啉类PAR4抑制剂, 本文设计合成了25个新型具有抗血小板活性的喹喔啉类化合物, 结构通过¹H NMR、¹³C NMR、MS进行确证。对化合物进行抗血小板活性评价、构效关系研究和FLIPER钙流检测。结果表明, 化合物14a、14g、13i、13p的活性较好且都具有PAR4选择性。特别是化合物14g (IC₅₀ = 0.26 μmol·L^-1), 相对先导化合物A (IC₅₀ = 1.73 μmol·L^-1) 活性提高了6.7倍。本文发现的以2, 3-二氢萘[2, 3-g]二噁唑[1, 4]喹喔啉和[1, 3]二噁唑[4, 5-g]喹喔啉为母核的衍生物是一类具有潜力的新型抗血小板化合物, 值得进一步研究, 以开发出高效的新型PAR4选择性拮抗剂。

综合运用硅胶柱色谱、凝胶(Sephadex-20) 柱色谱、薄层色谱、半制备HPLC等多种色谱技术对中国南海西沙采集到的乳白肉芝软珊瑚Sarcophyton glaucum的乙醚相进行分离纯化, 共分离得到26个化合物。根据其理化性质和各种波谱数据分析, 分别鉴定为: 15-dehydroxy-sarcophytol D (1)、ximaoglaucumin C (2)、(11S, 12S, 1E, 3E, 7E)-11, 12-epoxycembra-1, 3, 7-triene (3)、sarcophytol W (4)、cembrene (5)、sarcophytol B (6)、sarcophytol K (7)、sarcophytol J (8)、pentaene-cembrene (9)、sarcophytol E (10)、(+)-marasol (11)、(2S)-sarcophytoninsarcophytoxide (12)、(-)-17-hydroxydeepoxysarcophytoxide (13)、(+)-sarcophytoxide (14)、13-acetoxysarcophytoxide (15)、bophynin B (16)、16-oxosarcophytoxide E (17)、sarcophinone (18)、7α-8β-dihydroxydeepoxysarcophine (19)、(+)-sarcophine (20)、14-dehydroxy-sarcophytol L (21)、sarcophytol L (22)、13α-hydroxy-sarcophytol L (23)、trocheliophol C (24)、trocheliophol E (25) 和trocheliophol L (26)。其中化合物1为新的西松烷型二萜。抗炎生物活性测试结果表明, 化合物4对脂多糖(LPS) 诱导的BV2细胞炎症反应具有抑制作用。

采用常压硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、反相柱色谱及半制备高效液相色谱等色谱技术对玄参科玄参属植物玄参(Scrophularia ningpoensis Hemsl.) 干燥根的70%乙醇提取物进行化学成分研究, 共分离得到13个化合物, 依据其理化性质及UV、IR、NMR、MS、ECD等多种波谱分析方法鉴定了化合物的结构, 分别为11α-isopropylcytisine (1)、13α-isopropylcytisine (2)、尿嘧啶(3)、(S)-5-羟基吡咯烷-2-酮(4)、pterolactam (5)、methyl-L-pyroglutamate (6)、山柰素(7)、木犀草素(8)、5, 6, 7, 4′-四甲氧基黄酮(9)、6′-羟基-2′, 3′, 4, 4′-四甲氧基查尔酮(10)、东莨菪苷(11)、hymexelsin (12) 和8-羟基香豆素(13), 其中, 化合物1和2为新化合物, 化合物3、4、7~12首次从该植物中分离得到。通过对分离得到的化合物进行肿瘤细胞毒活性研究, 结果表明化合物8和9对小鼠乳腺癌细胞(4T1) 具有微弱的细胞毒活性。

利用UHPLC-Q-TOF/MS代谢组学技术, 分析桔梗总皂苷对浓氨水引咳模型以及酚红排泄模型小鼠血清内源性代谢物代谢紊乱的调控作用, 明确桔梗总皂苷发挥镇咳与祛痰作用的代谢调控途径。经江西中医药大学实验动物伦理委员会审议同意并批准后(批准号: JZLLSC-20190235), 将小鼠随机分成正常组、模型组、阳性药组和桔梗总皂苷给药组, 通过浓氨水引咳实验和酚红排泄实验来评价桔梗总皂苷的镇咳与祛痰药效。采用UHPLC-Q-TOF/MS对浓氨水引咳模型以及酚红排泄模型小鼠血清代谢物进行鉴定, 并采用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析进行多元分析, 通过变量投影重要性值和t检验结果来筛选差异代谢物, 利用Metaboanalyst平台分析差异代谢物的代谢通路。结果显示桔梗总皂苷能显著延长浓氨水引咳模型中小鼠的咳嗽潜伏期和咳嗽次数, 能显著增加酚红排泄模型中小鼠的酚红排泄量。通过UHPLC-Q-TOF/MS共鉴定出19种与咳嗽相关的差异代谢物, 桔梗总皂苷能显著回调其中的16种; 鉴定出17种与排痰相关的差异代谢物, 桔梗总皂苷能回调其中的17种。代谢通路分析显示亚油酸代谢、花生四烯酸代谢和甘油磷脂代谢为其改善浓氨水引咳模型小鼠血清代谢紊乱的主要途径; 亚油酸代谢, 苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成, 花生四烯酸代谢, 苯丙氨酸代谢和α-亚麻酸代谢为其改善酚红排泄模型小鼠血清代谢紊乱的主要途径。本研究综合多种技术首次阐明桔梗总皂苷发挥镇咳与祛痰作用的代谢调控途径。

滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.) 是我国的特色药用植物, 具有抗炎、保肝等功效。目前, 对于滇龙胆特征成分的含量测定方面研究较少, 因此有必要建立科学有效的质量控制方法; 本研究建立了高效液相色谱(HPLC) 指纹图谱, 通过文献查阅及特征图谱指认, 筛选滇龙胆质量标志物(Q-marker) 的来源范围。网络药理学分析成分的有效性及其所对应的靶点和通路, 绘制“成分-靶点-通路”图。HPLC定性和定量分析筛选组间差异的主要标志成分, 最终确定滇龙胆的质量标志物; 文献和HPLC特征图谱确定了5种环烯醚萜类成分为滇龙胆质量标志物的主要来源范围。多产地滇龙胆的网络药理学(有效性) 和定性定量(检测性) 分析确定獐芽菜苷、龙胆苦苷、獐芽菜苦苷3种成分可作为主要标志性成分, 且不同产地间成分含量差异显著; 通过网络药理学和指纹图谱对不同产地滇龙胆进行分析, 确定可作为其潜在质量标志物的成分, 为后期滇龙胆的质量控制提供充分的理论依据。

建立测定缘毛紫菀(Aster souliei Franch.) 多成分的一测多评法。采用超高效液相色谱法, 以绿原酸为内参物, 建立新绿原酸、隐绿原酸、芦丁、异槲皮苷、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、槲皮素、芹菜素、山柰酚10个成分的相对校正因子, 并同时采用外标法与一测多评法测定各成分的含量, 建立线性回归模型。采用系统聚类分析和正交偏最小二乘法-判别分析对23批缘毛紫菀进行质量评价。结果表明: 各校正因子重复性良好, 一测多评法测得23批缘毛紫菀中新绿原酸、隐绿原酸、芦丁、异槲皮苷、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、槲皮素、芹菜素、山柰酚的平均含量为0.165、0.234、6.115、0.478、0.484、3.359、1.382、0.210、0.172和0.057 mg·g^-1; 外标法测得平均含量为0.163、0.235、6.172、0.479、0.483、3.343、1.413、0.207、0.171和0.056 mg·g^-1, 两种方法各成分含量无显著性差异。聚类分析和正交偏最小二乘法-判别分析结果显示23批缘毛紫菀可以聚为两类, 这两类差异主要表现在咖啡酸类含量上, 第一类含量范围为0.873~5.647 mg·g^-1, 第二类含量为8.524~16.705 mg·g^-1。建立的一测多评法被证实是一种科学和缺少对照品的可替代方法, 可以简便快速评价缘毛紫菀的质量。

黄芪多糖分子量分布广, 常规水提醇沉制备的多糖为大分子混合物, 虽有研究证明黄芪多糖具有双向免疫调节功能, 然而免疫抑制或抗炎活性组分的多糖分子量分布及调控机制并不明确。因此, 课题组通过水提醇沉法制备黄芪总多糖, 采用凝胶色谱法对其测定分子量分布, 结合超滤膜截留法分离制备不同分子量多糖组分, 通过脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 诱导小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7过度炎症模型进行筛选, 并采用LC-MS/MS代谢组学技术研究其调控机制。结果表明, 黄芪多糖主要由APS-Ⅰ (大于2 000 kDa) 和APS-Ⅱ (10 kDa) 组成; APS-Ⅰ由Man、Rha、Gal A、Glu、Gal和Ara 6种单糖组成, 各单糖组成比例约为0.54∶0.26∶12.24∶17.24∶8.46∶1; APS-Ⅱ由Rha、Gal A、Glu、Gal和Ara 5种单糖组成, 各单糖组成比例约为0.26∶0.14∶24.04∶0.62∶1。APS-Ⅰ和APS-Ⅱ在0~100 μg·mL^-1对RAW 264.7无毒性; 与模型组相比, APS-Ⅰ在0~100 μg·mL^-1内能明显抑制RAW 264.7分泌NO和TNF-α; 并能明显促进IL-10的分泌, 体外抗炎活性优于APS-Ⅱ。代谢组学发现, 与空白组比较, 模型组发现32种差异代谢物; 给药组可显著回调18种差异代谢物; 主要涉及精氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、色氨酸代谢。本研究发现APS-Ⅰ的体外抗炎活性优于APS-Ⅱ, 其机制可能与氨基酸代谢及能量代谢密切相关, 以期为进一步阐明黄芪多糖药效物质基础指明方向。

体外培养多细胞肿瘤球(multicellular tumor spheroids, MCTS) 可以模拟体内肿瘤组织结构与代谢特征, 对于研究肿瘤细胞代谢表型及其药物干预机制具有重要意义。本研究构建食管癌MCTS, 经紫杉醇(paclitaxel, PTX) 普通注射液、紫杉醇脂质体和白蛋白结合型紫杉醇三种剂型分别处理后制备MCTS冰冻切片, 采用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像技术(AFADESI-MSI) 建立了MCTS质谱成像分析方法, 实现了对紫杉醇不同剂型处理后PTX在MCTS中渗透和富集过程的可视化, 并对紫杉醇注射液组开展了空间分辨代谢组学研究。结果表明, 紫杉醇在MCTS模型中的渗透和富集行为与剂型有关, 紫杉醇注射剂给药后MCTS中内源性代谢物变化具有时间和空间特征, 最初的0~4 h MCTS代谢变化以中高极性代谢物和一些脂类代谢物的下调为主, 主要发生在MCTS中心区域; 给药8~72 h, MCTS代谢变化以脂类代谢物上调为主, 主要发生在MCTS外周区域。本研究将体内相关性强的MCTS模型与免标记、高灵敏、高覆盖的质谱成像技术相结合, 为药物代谢组学研究提供了新的方法策略。

构建血脑屏障微流控芯片模型, 应用于中药活性成分跨血脑屏障渗透性研究。该芯片模型由垂直交叉的两层通道及单层聚碳酸酯膜组成, 采用原代人脑微血管内皮细胞, 并能模拟血管剪切应力。通过活/死细胞染色和免疫荧光染色观察芯片上细胞生长状态, 细胞生长状态良好, 且在动态培养下细胞间黏附连接蛋白结构完整; 考察该芯片模型对荧光示踪剂和3种模型药物的渗透性和P-糖蛋白(P-gp)的表达情况, 结果显示荧光示踪剂和模型药物的渗透性与文献报道一致, 芯片上P-gp表达和功能正常, 表明该血脑屏障芯片模型具有完整的结构和功能。将构建成功的芯片模型应用于6种中药活性成分跨血脑屏障渗透性评价, 采用HPLC-MS/MS法测定跨膜转运液中的药物浓度, 获得各成分的P_app结果。延胡索甲素P_app为(4.51 ± 1.90)×10^-7 cm·s^-1、延胡索乙素P_app为(9.10 ± 6.59)×10^-7 cm·s^-1、欧前胡素P_app为(9.38 ± 2.53)×10^-7 cm·s^-1, 而异欧前胡素、黄芩苷和绿原酸浓度低于定量限, 推测其在芯片模型上渗透性较低。本研究成功构建血脑屏障微流控芯片模型, 屏障功能更加完善且更接近生理环境, 有望作为一种新的体外药物渗透性评价工具。

促成骨剂重组人甲状旁腺激素(1-34) [PTH (1-34)] 的半衰期短和生物利用率低。本研究制备了一种可生物降解的透明质酸-聚N-异丙基丙烯酰胺温敏水凝胶(AHA-g-PNIPAAm), 并探究其作为药物载体对PTH (1-34) 释放和细胞行为的影响。采用核磁共振氢谱和红外光谱对AHA-g-PNIPAAm的结构进行确证; 利用物理溶胀法制备载药温敏水凝胶, 并进行稳定性考察; 采用扫描电镜观察水凝胶的形貌; 采用紫外分光光度法考察水凝胶的最低临界转变温度和体外药物释放行为; 四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法) 研究载药温敏水凝胶对小鼠单核巨噬细胞RAW264.7和小鼠颅骨前成骨细胞MC3T3-E1细胞的毒性与增殖作用; 抗酒石酸酸性磷酸酶检测法考察载药水凝胶对RAW264.7分化的影响。结果显示, 制备的载PTH (1-34) 温敏水凝胶呈现规整的三维蜂窝状结构, 具有良好的稳定性、温敏性和药物缓控释性能, 可有效促进MC3T3-E1细胞的增殖, 抑制RAW264.7向破骨细胞的分化。

甘草为我国最常用的大宗药材之一, 主要分布在干旱、半干旱区域, 有着重要的经济和生态价值。bZIP转录因子在植物生物或非生物胁迫响应、生长发育、次生代谢产物合成等方面具有重要的调控作用。本研究利用Illumina高通量测序技术对不同浓度脱落酸(ABA) 处理的甘草转录组进行测序, 并基于已发表的甘草全基因组数据, 以拟南芥基因组中发现的bZIP序列为参照, 鉴定了甘草中的bZIP转录因子。之后筛选ABA依赖bZIP转录因子基因作为候选基因, 对其编码蛋白理化性质、结构以及外源ABA胁迫下基因的表达模式进行分析。共鉴定到69个甘草bZIP转录因子家族基因, 命名为GubZIP1-69, 并根据它们与拟南芥bZIP的同源相似性分为A~I以及S这10个亚家族。通过计算69个GubZIPs基因在不同外源ABA胁迫下的相对表达量, 筛选出可能参与ABA信号通路的调控基因, 即GubZIP1、GubZIP5、GubZIP8、GubZIP30、GubZIP33和GubZIP56。外源ABA胁迫下候选GubZIPs基因的表达模式分析结果显示, 与0 mg·L^-1浓度ABA处理下相比, 25 mg·L^-1的ABA没有引起基因的表达模式发生变化, 而在50 mg·L^-1浓度ABA处理下的表达模式发生了明显的变化, 说明这些基因的表达响应50 mg·L^-1浓度的ABA, 即基因相对表达量均在处理后3 h下降, 6 h之后逐渐上升, 除了GubZIP8, 12 h后基因相对表达量较0 h均显著上升。本研究为进一步开展甘草bZIP转录因子功能研究, 阐明其调控机制奠定了基础, 为今后利用分子育种方法培育优质甘草品种提供了科学依据。

地黄为玄参科药用植物, 具有重要的药用价值。为了有效发掘地黄的转录组信息, 鉴定参与苯乙醇苷(PhGs) 类成分生物合成的催化酶基因, 本研究以地黄的叶、茎和块根为材料利用Pacific Biosiences RS Ⅱ平台进行测序。共获得非冗余的转录本27 773条, 平均长度2 380 bp, 预测出27 236个蛋白编码序列(CDS: coding sequence)。利用BLAST等软件在NR、NT、GO、COG、KEGG、Swissprot和Interpro等数据库共预测到27 399个注释的基因。NR注释表明, 与地黄转录本匹配数量最多的是芝麻(Sesamum indicum), 有81.44%, 这与它们进化上的亲缘关系一致。推测了参与异毛蕊花糖苷、松果菊苷、肉苁蓉苷A、肉苁蓉苷F、2′-乙酰毛蕊花糖苷和leonoside F生物合成的催化酶, 并鉴定出143个参与苯乙醇苷类成分生物合成的转录本。19个催化酶基因在地黄12个组织中与毛蕊花糖苷的含量呈正相关, 其中多数基因在叶和花中具有较高的表达量。研究结果为地黄功能基因的挖掘提供了可靠的转录组数据, 为苯乙醇苷类成分生物合成的分子机制研究提供了依据。