口感是影响口服制剂顺应性的关键因素, 不良口感严重限制了药物的临床应用甚至影响疗效。本文在介绍电子舌基本原理、现有仪器及特点的基础上, 重点讨论了电子舌在药品口感评价中的应用价值。与人尝法、动物试验等传统方法相比, 电子舌法更客观、抗疲劳、安全性好; 与溶出法相比, 信息更丰富也更接近真实味觉的指标, 在药物苦味掩蔽、质量评价与控制等方面, 均获得了广泛且有意义的应用。另外, 本文还对电子舌应用面临的挑战进行了思考, 为电子舌的深入应用提出了建议。

近年来, 我国采取一系列措施鼓励儿童用药研发生产, 满足儿童用药需求。儿童因其生理和心理发育特点, 在不良感觉的耐受性方面与成人不同, 口感不佳所导致的不良用药行为风险在儿童也相应增高, 因此良好口感在儿童用药开发时具有更强的临床意义与价值。2022年11月国家药品监督管理局药品审评中心发布了《儿童用药口感设计与评价的技术指导原则(试行)》, 本文将结合《指导原则》内容, 就其撰写背景、相关审评考虑予以介绍, 以期为儿童用药口感设计与评价提供参考, 助力儿童用药研发。

电子舌是一种电化学原理的仿生检测技术, 优点在于可以用量化的理化指标客观反映药品口感情况。本文介绍了电位型和伏安型两大类商品化电子舌的发展过程, 包括检测原理和关键革新技术等。重点讨论了基于特异响应或生物传感的专属型、小型化和混合型等新型电子舌的技术发展动态, 以全面提高对电子舌技术的认识和理解。本文对电子舌技术面临的挑战进行了探讨, 为电子舌技术的广泛应用提供了一定参考。

儿童药物良好的适口性可提高给药剂量的准确性和给药方案的依从性。许多活性药物成分具有不良的味道, 因此需要开发有效的掩味方法以改善儿童药物的适口性。本文主要介绍了常用的掩味技术和口感评价方法, 并结合案例对掩味效果药学评价的关注点、一般原则等方面提出建议, 以期为儿童药物掩味技术的开发提供参考。

药物的口感对患者的顺应性有着重要的影响, 但大多数活性药物成分具有让人不适的口感, 尤其是中药材。通过各种掩味性能的药用辅料结合相应技术可以改善药品口感和其他剂型特征, 从而提高患者顺应性。本文主要通过对掩味用辅料进行汇总, 从辅料角度解释掩味机制并介绍相关用途, 为儿童制剂掩味的进一步研究提供参考。

良药苦口, 但往往因为药物苦涩而难以下咽, 使得患者用药顺应性差, 而掩味技术的运用可以较好改善这一情况。合适有效的掩味技术能够改善患者尤其是儿童的用药顺应性, 提高疗效, 提高药物的临床价值。本文对掩味技术研究最新进展进行概括, 从作用机制和应用范围等方面对传统掩味技术进行分类汇总, 同时介绍了新型高效掩味技术。

甘草锌颗粒是治疗儿童锌缺乏症的常用制剂, 但因其用药疗程较长, 口感成为影响临床服药依从性的主要因素。目前尚未有针对甘草锌颗粒的味觉评价研究。本文联用人体感官和仿生电子舌两种评价技术, 对甘草锌颗粒处方进行筛选, 从体内外不同角度对原辅料及优选处方进行味觉评价。结果表明, 优选处方的不良口感主要是苦味与涩味, 由甘草锌药物本身产生; 辅料成分中, 黄原胶是主要的掩味成分, 使甘草锌颗粒相较于甘草锌原料的苦度和涩度至少下降1个等级。感官评价与电子舌评价结果具有良好的相关性, 两种评价方式相互结合更有利于得到客观合理的结论。本文成人感官味觉评价实验属于研究性质的临床试验, 已按照药物临床试验质量管理规范的伦理要求, 经所有受试者知情同意。

制备可用于临时调配的果味溶剂和混悬溶剂介质, 考察两种介质载药前后的稳定性, 并使用电子舌技术对临时调配后的混悬液进行口感评价。两种介质在影响因素试验、加速试验和长期试验条件下保持稳定。两种介质的外观性状均未发生改变。果味溶剂相对密度维持在1.053~1.075, pH稳定在4.2~4.5。混悬溶剂相对密度维持在0.999~1.022, pH稳定在4.0~4.5。将华法林钠片、螺内酯片等7种药品与这两种口服溶剂介质混合, 分别进行含量均匀性和稳定性检测, 结果显示加药后临时调配制剂能够均匀分散, 理化性质稳定。口感评价结果显示在卡托普利组和水合氯醛组中, 果味溶剂矫味效果最佳。在华法林钠组、利福平组、螺内酯组、维生素B1组和维生素B2组中均是复合溶剂矫味效果最好。

崩解时限是影响口溶膜产品口感和用药顺应性的关键指标, 目前尚无检测口溶膜崩解时限的标准方法。本研究对比考察药典崩解仪法、培养皿法、海绵法、小球法以及改进设计的不附重物式垂直液面崩解法和附重物式垂直液面崩解法这6种方法, 测定4种不同厚度的西甲硅油口溶膜的体外崩解时限, 并评价其与体内崩解时限的相关性。结果表明, 药典崩解仪法和附重物式垂直液面崩解法的重复性和体内外相关性较好; 附重物式垂直液面崩解法装置简单, 崩解试验终点容易判断。附重物式垂直液面崩解法能够较好地模拟口腔内环境, 该法可操作性强, 分辨率、重复性及体内外相关性均良好, 适用于进行口溶膜的体外崩解评价。本文成人感官味觉评价实验属于研究性质的临床试验, 已按照药物临床试验质量管理规范的伦理要求, 经所有受试者知情同意。

水合氯醛是儿科临床检查前常用的中枢镇静药物, 但因其稳定性、适口性差, 严重影响临床使用的安全性和依从性。本文在考察不同处方稳定性前提下, 联用人体感官和仿生电子舌2种评价技术, 对水合氯醛口服溶液的适口处方进行筛选, 其中人体感官测试已按照药物临床试验质量管理规范的伦理要求经所有受试者知情同意。结果表明, 山梨醇、三氯蔗糖的添加可有效保障该口服溶液的稳定性; 山梨醇是主要的掩味成分, 40%山梨醇、0.5%三氯蔗糖配比下可有效掩蔽10%水合氯醛的苦味、涩味、辛辣味。感官评价与电子舌评价结果具有良好的相关性和互补性, 2种评价方式相互结合更有利于得到客观合理的结论。

阿奇霉素干混悬剂是儿科临床最常用的药物之一, 但其不良口感掩蔽一直难以实现。选取5款具有代表性的已上市的阿奇霉素干混悬剂产品, 联合采用人尝法和电子舌这2种体内外口感评价方法, 确定现有产品间存在苦味、回苦味、砂砾感、黏附性等口感差异; 采用显微拉曼成像技术, 确定上述口感差异来源于不同处方辅料和制备工艺; 将各家产品与碱性混合溶媒临时调配, 在确保药液均匀性前提下, 确定各家产品的不良口感均被掩蔽, 且统一调整为溶媒本身的适口味道, 实现了该制剂的掩味目的。后期拟开展溶媒临配后制剂稳定性和生物利用度考察, 在保证药效的前提下给出临床掩味建议。

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs) 是生物体内一类重要的活性微泡结构, EVs包裹并传递功能物质如miRNAs、转录因子、蛋白质等, 是介导细胞通讯和器官对话的重要载体。近年来研究表明, 相当多的中药具有调控EVs的药理作用, 在治疗疾病中发挥独特的跨器官、远程作用; 有些中药本身还含有植物源性EVs, 可直接参与疾病的治疗。“气”是中医学的核心理论之一, 在人体生理病理及中药药理过程中发挥多种重要作用, 但其作用的科学内涵及潜在的物质载体尚不尽清晰。最新研究提示, EVs的作用与“气”的作用有潜在相关性。为此, 本文综述了近年来益气中药调控EVs在治疗心血管疾病、神经系统疾病、肝脏疾病、肾性疾病、恶性肿瘤等疾病中的作用。EVs可能作为中间媒介物质, 在部分中药治疗疾病的药理作用中扮演了重要角色。EVs具有远程输送的特性, 与中医“气”的运动性相符合; EVs携带多种功能性分子, 与“气”的功能性相符合。EVs可能作为中医“气”的潜在物质基础, 其功能值得深入研究。

机体的免疫功能在疾病的发生发展中具有不可忽视的作用。脂质过氧化物是细胞执行铁死亡的关键效应分子, 对各类免疫细胞的功能和存活起着关键作用, 并参与了多种疾病的病理进程。脂质过氧化与免疫细胞功能密切相关。免疫细胞中大量的脂质过氧化物累积, 可导致免疫细胞自身发生铁死亡, 直接影响免疫细胞功能; 非免疫细胞通过脂质过氧化介导细胞铁死亡并释放信号分子调控免疫细胞功能, 二者共同影响机体稳态。本文就脂质过氧化在免疫功能调节作用中的最新研究进展进行综述, 浅析脂质过氧化与免疫细胞之间的关系, 并为靶向干预细胞脂质过氧化与免疫疗法治疗疾病的潜在策略提供理论基础。

药物-靶蛋白相互作用研究是新药研发的重要环节, 药物通过结合靶蛋白的特定氨基酸位点, 从而影响靶蛋白的药理作用, 这是药物发挥治疗效果的前提。目前, 有多种技术应用于检测药物配体与靶蛋白相互作用。如基于热力学的细胞热转移分析(cellular thermal shift assay, CETSA)、差示扫描荧光(differential scanning fluorimetry, DSF) 及质谱、核磁共振技术等。此外, 高通量配体筛选技术为寻找靶蛋白特异性配体提供了技术便利, 是高效鉴定药物配体与靶蛋白相互作用的利器。本文对药物小分子与靶点蛋白相互作用及亲和力技术进行了总结, 并探讨了高通量配体筛选技术在药物研究的应用。

血凝素和神经氨酸酶是流感病毒表面两种重要的糖蛋白, 分别在流感病毒生命周期的侵入和释放阶段发挥关键作用, 是药物设计的理想靶标。随着对流感病毒神经氨酸酶和血凝素的结构及功能的深入研究以及药物发现技术的不断发展, 针对这两个靶标的新型抑制剂被陆续发现。本综述精选近几年的代表性案例, 从药物化学角度总结了抗流感病毒表面糖蛋白小分子抑制剂的研究进展, 期望为新型高效抗流感病毒药物的研发提供参考。

乙肝病毒(hepatitis B virus, HBV)感染严重威胁人类的生命健康。现有治疗药物干扰素和核苷(酸)类似物具有不良反应严重、停药后易反弹以及不同程度的耐药性等问题, 并且二者均无法有效清除共价闭合环状DNA (covalently closed circular DNA, cccDNA), 从而导致无法彻底治愈乙肝。因此, 直接针对HBV自身蛋白或核酸的新药研发仍是公共卫生领域的当务之急。本文精选近10年的研究典例, 从药物化学的视角总结了直接靶向HBV小分子抑制剂的前沿进展。

中药的“毒性”、安全性问题已成为舆论关注的焦点。生物碱(alkaloids)是许多种常用中药的主要药效成分, 很多生物碱类成分在较低的浓度表现出很强的生物活性; 但如使用不当, 也会引发毒副作用。这些生物碱类既是中药的“活性”成分又是“毒性”成分, 相关中药的安全性尤其值得注意。生物碱作用于有机体所产生的药效或毒副作用, 可能是原型成分及代谢产物共同作用的结果, 既与化合物的结构类型有关, 还具有明显的生物种属差异。本文以《中华人民共和国药典》中“有毒”中药所含生物碱类成分为研究对象, 查阅近20年来中外文献, 归纳、评述不同结构类型的代表性生物碱的代谢途径及代谢机制, 以期为含有此类成分中药的临床用药的安全性和有效性提供参考。

基于定量系统药理学(quantitative systems pharmacology, QSP)模型的药物转化研究是国际上新兴的前沿药物研发范式。通过构建覆盖多个生理尺度中疾病关联机制及药物-靶点相互作用的数学模型, QSP可系统性整合多模态的临床前和临床层面数据, 并从机制角度动态描述疾病发生发展过程及定量预测药物干预后产生的药效和不良反应。因此, QSP模型模拟和其衍生的虚拟临床试验分析已被用于指导新靶点和新治疗策略的发现与评估、临床试验方案设计、生物标志物筛选和个体化治疗等, 其可在多个层面高效提升药物的临床转化成功率。QSP的理念在欧美发达国家的新药研发产业已经历十余年的发展和实际应用, 并已逐渐成为现代模型引导药物研发模式中的重要部分, 而其在国内仍处于起步初期。本文将全面介绍QSP这一前沿方向的内涵与进展及其在全球创新药研发中的实际应用案例, 为推动我国QSP领域的发展以及原创新药的研发提供重要参考与指导。

基于整合药理学及实验验证探讨通脉养心丸(Tongmai Yangxin pill, TMYX)对心肌缺血再灌后无复流(no-reflow, NR)的心脏保护作用及其分子机制。首先采用心肌NR大鼠(心肌缺血2 h后再灌注2 h)证实TMYX减轻NR的作用; 再通过整合药理学分析、NR大鼠离体冠脉微血管体外研究和NR大鼠体内研究, 揭示TMYX改善NR的主要成分、靶点和途径。本实验获得湖南中医药大学伦理委员会批准(LLBH-202212160001)。结果发现, TMYX通过改善心脏结构和功能, 减少无复流、缺血心肌面积和心肌细胞病理损伤, 降低心肌肌钙蛋白Ⅰ (cardiac troponin Ⅰ, cTnⅠ)含量, 对NR有治疗作用。此外, 整合药理学预测TMYX改善NR机制与缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1, HIF-1)、核因子κB (nuclear factor kappa-B, NF-κB)和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)信号通路有关。在体内, TMYX增加G蛋白偶联雌激素受体(G protein-coupled estrogen receptor, GPER)、磷酸化细胞外信号调节激酶(phospho-extracellular signal-regulated kinase, p-ERK)和HIF-1α的表达。在体外, TMYX增强冠脉微血管的舒张功能, 然而此作用被GPER、内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)及一氧化氮受体(soluble guanylate cyclase, sGC)阻断剂抑制。本研究通过整合药理学和实验评估, 揭示TMYX通过上调GPER激活HIF-1α/eNOS信号通路, 舒张冠状动脉微血管, 从而显著改善NR。

厚朴酚是含有烯丙基侧链的联苯二酚, 是厚朴抗氧化和抗衰老的主要活性成分之一。为了增强厚朴酚的抗衰老活性, 改善厚朴酚的分子内氢键, 本实验将厚朴酚与肉桂酸反应得到2-O-肉桂酸厚朴酚。基于秀丽隐杆线虫模型对2-O-肉桂酸厚朴酚的抗衰老活性进行研究。结果表明, 2-O-肉桂酸厚朴酚可以减少线虫体内的脂褐素累积, 且效果优于厚朴酚。2-O-肉桂酸厚朴酚可以延长线虫的寿命, 减少正常衰老和氧化应激下线虫体内的活性氧自由基水平并提高线虫在热应激和氧化应激下的抗逆性。2-O-肉桂酸厚朴酚可以诱导DAF-16与GFP融合表达的TJ356线虫中的DAF-16从细胞质转移到细胞核, 并上调编码超氧化物歧化酶的sod-3基因的表达, 2-O-肉桂酸厚朴酚没有改善hsp-16.2线虫在氧化应激下的存活率, 说明2-O-肉桂酸厚朴酚提高氧化应激下线虫的抗逆性可能与sod-3和hsp-16.2有关。此外, 2-O-肉桂酸厚朴酚没有延长daf-16和age-1线虫的寿命, 说明2-O-肉桂酸厚朴酚抗衰老作用可能与age-1和daf-16有关。研究结果表明, 2-O-肉桂酸厚朴酚具有提高抗氧化能力和延缓衰老的潜力, 其作用机制可能与胰岛素/类胰岛素生长因子信号通路有关。

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD) 被认为是代谢综合征的表现, 目前已成为危害全球生命健康的慢性疾病之一, 临床上尚缺乏有效治疗药物。法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR) 是近几年NAFLD研究的一个热门靶点, fexaramine (Fex) 是FXR强效选择性激动剂, 其改善NAFLD的作用机制尚不明确。因此, 本研究采用高脂高胆固醇饮食构建NAFLD小鼠模型, 使用Fex口服干预6周, 评价Fex对NAFLD小鼠糖脂代谢紊乱的改善作用, 并初步探讨其潜在的作用机制。动物实验获得上海中医药大学动物伦理委员会的批准(批准号: PZSHUTCM210913011)。本实验研究发现, 100 mg·kg^-1 Fex显著抑制NAFLD小鼠体重增长, 缓解胰岛素抵抗, 改善肝脏损伤和脂质累积。进一步检测Fex对NAFLD小鼠肝肠FXR相关靶基因影响, 并分析血清、肝脏胆汁酸谱和肝脏脂代谢相关基因变化。实验发现Fex激动肠道FXR, 促进成纤维生长因子15 (fibroblast growth factor 15, FGF15) 分泌, 抑制肝脏胆汁酸合成限速酶胆固醇7α-羟化酶(cytochrome P450 family 7 subfamily A member 1, CYP7A1) 的表达, 负反馈调节胆汁酸合成, 改善胆汁酸代谢紊乱; 同时, Fex降低肝脏脂质合成和吸收、增加脂肪酸氧化, 从而改善肝脏脂质代谢。本研究表明, Fex通过激动肠道FXR-FGF15信号通路, 调节肝脏脂代谢, 发挥改善NAFLD的作用。

异甘草素(isoliquiritigenin, ISL) 是从甘草中分离得到的类黄酮化合物, 具有良好的抗氧化、降血糖活性, 本文旨在探究ISL缓解2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM) 引起的能量代谢紊乱的分子机制。体内实验以8周龄C57BL/6J雄性小鼠为实验动物, 采用高脂高糖饮食饲养合并腹腔注射链脲佐菌素的方法构建T2DM动物模型, 实验操作和动物福利均遵循北京中医药大学实验动物伦理委员会规定; 体外实验以人肝癌细胞HepG2为实验细胞系。采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 和实时荧光定量PCR法(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR) 检测线粒体功能相关靶点的蛋白和mRNA水平; 采用流式细胞术检测线粒体活性氧(reactive oxygen species, ROS) 和线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential, MMP) 水平; 利用分子对接对ISL和部分靶点的相互作用进行验证。结果表明, ISL可显著抑制小鼠肝脏和HepG2细胞中线粒体呼吸链复合物Ⅰ的活性, 并提高解偶联蛋白2 (uncoupling protein 2, UCP2) 的水平; ISL还可显著降低ROS水平, 并提高MMP水平。此外, ISL可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α (proliferator-activated receptor gamma co-activator 1α, PGC-1α) 促进线粒体生物发生; 通过上调Parkin的转录和蛋白水平促进线粒体自噬; 通过提高线粒体融合素2 (mitofusin 2, MFN2) 的转录和蛋白水平促进线粒体融合。综上, ISL可抑制T2DM小鼠肝脏线粒体过度氧化磷酸化, 并通过促进线粒体生物发生、自噬和融合来缓解T2DM引起的能量代谢紊乱。

天然产物是抗肿瘤先导化合物开发的重要来源, 但其在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC) 奥西替尼耐药中的药理学作用及其调控机制有待进一步阐明。本研究以天然产物女贞苷为研究对象, 通过细胞增殖实验和细胞周期检测分析女贞苷在非小细胞肺癌奥西替尼耐药细胞中的药效; 使用公共数据库及生物信息学手段筛选女贞苷在非小细胞肺癌奥西替尼耐药细胞中的潜在作用靶点; 并用分子对接结合微量热泳动实验鉴定女贞苷与靶点分子的作用关系; Western blot检测女贞苷对靶点分子及其下游通路的影响。结果发现, 女贞苷能够抑制非小细胞肺癌奥西替尼耐药细胞的活力, 其可阻滞耐药细胞G1/S期进程; 进一步分析发现, 细胞周期调控分子细胞周期依赖性激酶6 (cyclin-dependent kinase 6, CDK6) 是女贞苷在非小细胞肺癌奥西替尼耐药细胞中的潜在靶点; 女贞苷能够抑制CDK6-Rb轴的激活。综上, 天然产物女贞苷具有抵抗非小细胞肺癌奥西替尼耐药性的作用, 其可通过调控细胞周期相关分子抑制耐药细胞增殖。本研究为天然产物治疗非小细胞肺癌靶向耐药提供了理论基础, 也为临床联合用药开发提供了新的思路。

肿瘤耐药是导致化疗失败的主要原因, 而基因突变或功能缺失是引起耐药的关键因素。前期研究显示, SPLIT多毛增强子1 (hairy and enhancer of SPLIT1, HES1) 在赫赛汀耐药胃癌细胞中表达上调, 抑制其活性可逆转其耐药, 其机制尚未明确。本研究以赫赛汀耐药胃癌细胞NCI N87R为对象, 基于CRISPR/Cas9构建HES1敲除细胞(△HES1/NCI N87R), 探究HES1在胃癌赫赛汀耐药中的潜在作用。采用定量蛋白质组学分析△HES1/NCI N87R细胞蛋白质表达谱; 基于基因集富集分析(GeneSet Enrichment Analysis, GSEA) 和Metascape数据库进行基因本体分析; 利用GeneAnalytics进行通路富集分析, 并通过免疫印迹和抑制剂对筛选分子及通路研究。结果显示, 相比NCI N87R细胞, △HES1/NCI N87R对赫赛汀的抗药性降低; 敲除HES1使NCI N87R细胞1 263种基因表达改变, 其中上调761种, 下调502种, 且铁死亡、脂肪酸β-氧化、自噬、谷胱甘肽代谢等多条通路显著变化。功能研究显示, △HES1/NCI N87R细胞铁离子和丙二醛浓度增加, 而谷胱甘肽降低, 进一步发现, 铁死亡抑制剂Fer-1能够逆转△HES1/NCI N87R中pTP53、溶质载体家族7成员11 (solute carrier family 7 member 11, SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4 (glutathione peroxidase 4, GPX4) 的表达, 且降低对赫赛汀的敏感性, 提示HES1通过TP53/SLC7A11/GPX4通路参与调控NCI N87R细胞对赫赛汀耐药, 靶向HES1介导的TP53/SLC7A11/GPX4信号轴可能是逆转胃癌赫赛汀耐药的潜在策略。

茵陈术附汤(Yinchenzhufu decoction, YCZFD) 是治疗阴黄证的经典方剂, 可改善胆汁淤积性肝损伤, 但作用机制尚不完全清楚, 本文运用网络药理学、分子对接、动物实验和分子生物学方法, 探讨YCZFD抗胆汁淤积性肝损伤机制。采用石胆酸(lithocholic acid, LCA) 诱导的急性胆汁淤积小鼠模型, 考察YCZFD给药2周对小鼠肝功能指标及肝脏组织形态学的影响。动物实验经上海中医药大学实验动物福利与伦理委员会批准, 伦理编号为: PZSHUTCM190823002。结果显示, YCZFD可降低模型小鼠血生化指标水平, 改善肝细胞损伤; 运用多个数据库预测YCZFD活性成分与胆汁淤积性肝损伤对应靶点。利用String数据库和Cytoscape软件构建交集靶点PPI网络(protein-protein interaction networks), 显示YCZFD抗胆汁淤积性肝损伤可能核心靶点与肿瘤坏死因子、白介素-1β、非受体酪氨酸激酶Src、白介素-6等有关, 基于Metascape平台进行GO (gene ontology) 和KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes) 富集分析, 发现YCZFD抗胆汁淤积性肝损伤可能与其调节肿瘤坏死因子信号通路、核因子-κB信号通路、胆汁分泌等相关, 并运用了AutoDockTools软件对YCZFD影响的核心靶点和核心成分进行分子对接验证。为验证网络药理学结果, 采用UPLC-MS/MS方法测定小鼠肝脏中胆汁酸谱水平, 显示YCZFD使模型小鼠肝脏中游离胆汁酸、牛磺酸结合型胆汁酸和总胆汁酸水平明显下降; 通过real-time PCR和Western blot方法, 发现YCZFD干预可上调胆汁淤积小鼠肝脏法尼醇X受体及代谢酶(尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1a1)、外排转运体(胆盐外排泵、多药耐药相关蛋白2、多药耐药相关蛋白3等) 表达, 促进胆汁酸代谢和外排, 改善胆汁酸稳态, 抑制NOD样受体家族3活化介导的细胞焦亡及炎症反应, 改善胆汁淤积性肝损伤。

为了筛选新型的抗登革热病毒(DENV) NS5 RdRp酶抑制剂, 本论文采用分子杂合的方法, 基于嘧啶酮类HCV NS5B RdRp抑制剂3jc和ZIKV NS5 RdRp抑制剂4w的结构, 设计合成了一系列5-氰基-2-硫乙酰芳基嘧啶酮化合物。通过MTT法及噬斑法体外抗DENV活性筛选发现其中5个化合物显示了抗DENV活性, 其中活性最高的化合物7a'k的抗病毒活性优于阳性对照物利巴韦林(EC₅₀ = 7.86 μmol·L^-1 vs EC₅₀ = 18.07 μmol·L^-1), 其余4个化合物与利巴韦林活性相当。最后通过分子对接分析了可能的结合模式, 为该类新型DENV NS5 RdRp酶抑制剂进一步研究提供了思路。

基于糖类药物的修饰或用糖类分子改造其他活性物质的思路, 将具有多种活性的D-氨基葡萄糖与氟喹诺酮类(fluoroquinolones, FQs) 进行拼合, 设计并合成了16个D-氨基葡萄糖的FQs衍生物。抗人致病菌和抗柑橘溃疡病菌活性测试发现, 2个目标分子TM2b和TM2d对于金葡菌ATCC14125的抑制活性强于所有测试的阳性对照药物; 2个目标分子TM2m和TM2n对柑橘溃疡病菌的抑制率在浓度分别为0.5和0.2 µg·mL^-1时都高于阳性对照链霉素, 值得进一步研究。本研究首次合成了D-氨基葡萄糖与FQs拼合的新型分子, 发现了超强抑菌活性分子, 拓宽了D-氨基葡萄糖衍生物的类型及生物活性范围。

本文合成构建了六种四嗪-氟硼荧(dipyrromethene boron difluoride, BODIPY) 探针, 并通过四嗪生物正交点击-释放反应实现了对探针单线态氧产率的高达14倍的调控, 通过研究探针中不同四嗪取代基结构、meso-位不同羧基类型的探针光动力治疗(photodynamic therapy, PDT) 性质, 揭示了构效关系。通过对探针的稳定性和释放效率的筛选, 获得了适用于活细胞应用的光动力探针P5、P6。该策略对四嗪及BODIPY官能团具有良好兼容性, 扩大了四嗪生物正交点击-释放反应的应用范围, 为BODIPY光动力探针的单线态氧产率调控提供了新思路。

本研究拟基于代谢组学、分子对接技术及药理学方法研究消炎利胆方干预1, 4-二氢-2, 4, 6-三甲基-3, 5-吡啶二甲酸二乙酯(3, 5-diethoxycarbonyl-1, 4-dihydro-2, 4, 6-collidine, DDC) 诱导的慢性肝内胆汁淤积(chronic intrahepatic cholestasis, CIHC) 小鼠的作用机制。实验通过给予小鼠含0.1% DDC的饲料喂养复制CIHC模型, 给予临床等效剂量的消炎利胆方(5 g·kg^-1) 干预后, 检测各组小鼠丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase, AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP) 和总胆红素(total bilirubin, TBIL) 的含量及观察肝脏组织病理学变化, 所有动物实验均获得广州中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: ZYD-2021-001)。应用代谢组学技术分析各组小鼠血清中内源性小分子代谢轮廓差异, 鉴别差异代谢物及富集相关生物途径和分子靶标, 并将消炎利胆方中主要活性成分与核心靶点进行分子对接, 进一步通过细胞实验验证分子对接的结果。结果表明, 消炎利胆方显著降低血清中ALT、AST、AKP和TBIL的含量, 减轻肝组织的炎症浸润及肝细胞坏死情况; 代谢组学分析中共筛选识别出35个与胆汁淤积相关的差异代谢物, 消炎利胆方可显著回调其中12个差异代谢物的水平; 代谢通路分析显示消炎利胆方主要通过影响原代胆汁酸生物合成、亚油酸代谢等途径干预CIHC; “蛋白-蛋白”相互作用网络显示细胞色素P450 3A4酶(CYP3A4) 和细胞色素P450 1A1酶(CYP1A1) 是消炎利胆方干预CIHC的关键靶点。分子对接结果表明消炎利胆方中6个主要活性成分均与关键靶点具有较好的结合亲和力, 进一步通过细胞实验表明消炎利胆方中的3个活性成分能够显著诱导CYP3A4 mRNA的表达。上述研究结果显示, 消炎利胆方主要通过干预CIHC小鼠的胆汁酸生物合成途径来改善肝脏组织病变及胆汁代谢障碍, 其中, CYP3A4是消炎利胆方治疗CIHC的关键靶点, 本研究为进一步阐明消炎利胆方的药效作用机制提供参考依据。

本研究利用超高效液相色谱-串联质谱对山西道地药材党参和引种至甘肃的党参进行广泛靶向代谢组测定并比较分析, 找出差异显著的次生代谢成分。结果发现, 山西长治和甘肃定西两个产地的党参中共有6大类(黄酮类、酚酸类、木质素和香豆素类、萜类、生物碱类、其他类) 161种次生代谢产物, 具有显著差异的次生代谢物有98种。其中山西长治产党参中有33种次生代谢物的相对含量较高, 而甘肃定西产党参有65种次生代谢物的相对含量显著高于山西长治产党参。通过代谢通路富集分析发现, 两地党参的次生代谢物中酚酸类和黄酮类代谢水平存在显著差异, 这可能是山西长治与甘肃定西两地党参质量差异形成的原因之一。该研究首次对山西长治的道地党参和引种至甘肃定西的党参次生代谢物进行比较分析, 对党参品质进一步研究提供参考。

AP2/ERF基因家族是植物界中的最大转录因子家族之一, 在响应生物与非生物胁迫、参与对植物激素的应答及植物生长发育过程具有重要的作用。本研究利用生物信息学方法对三七AP2/ERF家族进行鉴定, 并分析该家族的蛋白理化性质与结构、系统进化关系、表达模式及PnDREB4基因的功能。结果表明, 在三七中鉴定到140个AP2/ERF家族成员, 分为DREB、ERF、AP2、RAV、Soloist五个亚族, 各亚族间蛋白理化性质和基序分布相似。尖孢镰刀菌侵染三七植株, 其AP2/ERF家族基因中有34个差异表达基因, 19个基因表达上调, 其中PnDREB84在0~96 h范围内随着尖孢镰刀菌侵染时间的延长表达量上调。低温4 ℃胁迫后, 超表达PnDREB84基因的三七植株, 其ABA和SA激素的含量增加。结果表明, PnDREB84基因在生物胁迫和非生物胁迫过程中发挥双重调控作用, PnDREB84基因可作为三七抗逆新品种培育的潜在分子标记。三七AP2/ERF转录因子的鉴定及PnDREB84基因功能分析为三七抗逆机制解析及新品种培育提供数据支撑。

款冬Tussilago farfara L.为菊科植物Compositae款冬属Tussilago多年生草本植物, 其干燥花蕾及叶具有良好的生物活性成分, 在我国及欧洲地区药用历史悠久。本文对款冬全叶绿体基因组特征、序列重复、结构变异和系统发育进行了研究, 利用Illumination技术对款冬叶绿体基因组进行测序后, 进一步通过组装、注释获得了完整的款冬叶绿体基因组, 随后开展了反向重复-大单拷贝/小单拷贝区的收缩和扩张分析、基因组序列变异等一系列的特征分析, 并利用从NCBI下载的13种同科植物序列构建了邻接系统发育树。结果表明, 款冬叶绿体基因组总GC含量为37.4%, 长度为150 300bp; 共注释得到125个基因, 其中包括82个蛋白编码基因、35个tRNA和8个rRNA; 共检测出148个简单重复序列(simple sequence repeats, SSR) 位点, 相对同义密码子使用度显示, 在64种密码子中, 有31种密码子的使用度 > 1, 密码子偏好A/U结尾; 边界分析显示款冬在内的7种菊科植物叶绿体基因组均高度保守大单拷贝(large single-copy, LSC) 区和一个小单拷贝(small single-copy, SSC) 区序列变异高于反向重复(inverted repeat, IR) 区; 系统发育分析中, 样品款冬与已报道的榆林产款冬叶绿体基因组支持率呈100%, 聚为一小支, 并与橐吾属植物复序橐吾、全缘橐吾等构成一个单系分支。本研究获得了高质量的款冬叶绿体全基因组, 并对其基因组特征、密码子偏好性、简单重复序列SSR特性、SC/IR边界、序列变异和系统发育等进行了全面的分析, 可为该药用植物的物种鉴定、遗传多样性分析及资源开发提供依据。

花青素还原酶(anthocyanidin reductase, ANR) 是黄酮合成途径中的关键酶, 该酶的催化活性对花青素含量有重要的调控作用。本研究根据忍冬转录组数据, 设计特异性引物, 克隆忍冬和红白忍冬ANR基因的CDS、gDNA及启动子序列。结果表明, 从忍冬和红白忍冬克隆得LjANR和rLjANR的CDS序列均为1 002 bp, gDNA序列分别为2 017和2 026 bp, 启动子序列分别为1 170和1 164 bp。LjANR和rLjANR均含有6个外显子和5个内含子, 外显子长度一致, 内含子差异较大, 二者启动子序列中均含有大量光响应、激素应答、非生物胁迫应答元件。生物信息学分析发现, LjANR和rLjANR均编码333个氨基酸, 均为稳定的疏水性蛋白, 无跨膜结构, 无信号肽, 二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成。序列比对及系统进化分析表明, LjANR和rLjANR蛋白与猕猴桃、茶树、油茶聚为一类, 亲缘关系较近。qRT-PCR分析发现, LjANR和rLjANR均在花蕾中表达量最高, 根中表达量最低, 不同花期的表达量变化模式相似, S1和S2期表达量较高, 然后表达量逐渐下降, 至S4期达到最低, 之后在S5期有一个缓慢的上升后表达量再次下降, 两个品种中ANR基因的表达量在根、S2、S5期差异显著, 茎、花蕾、S1、S3、S6期差异极显著。将LjANR基因构建到原核表达载体pET-32a上进行诱导表达, 在59 kD处成功表达出目的蛋白。该研究为进一步研究ANR基因的功能奠定了基础, 同时也为忍冬新品种的选育提供理论指导。

距药黄精Polygonatum franchetii Hua为黄精属Polygonatum Mill.中国特有药用植物。本研究利用DNBSEQ-T7高通量测序平台测序获得距药黄精2个分别来自不同产地个体的叶绿体全基因组序列, 完成组装注释和特征解析, 并将其与同属已发表植物叶绿体全基因组进行了比较和系统发育分析。距药黄精2个个体叶绿体全基因组长度分别为155 942和155 962 bp, 各包含一个大单拷贝区(large single copy, LSC; 84 670、84 722 bp), 一个小单拷贝区(small single copy, SSC; 18 564、18 566 bp) 和一对反向重复区(inverted repeats, IRa/IRb; 26 354、26 337 bp); 两者均编码113个基因, 包括79个蛋白编码基因、30个tRNA基因和4个rRNA基因。基因组比较分析结果表明, 距药黄精同种2个个体间及黄精属不同种间叶绿体全基因组序列长度、GC (guanine and cytosine) 含量、基因组成及排列顺序均高度保守, 所包含的重复序列类型及分布位置亦较为一致, IRs区未发生明显的扩张或收缩。距药黄精2个个体间叶绿体基因组序列的变异小于不同种间, 种内、种间编码基因序列变异均小于非编码基因序列, IRs区序列变异均小于LSC、SSC区; 共筛选到8条核苷酸多样性较高的种间高变异序列, 分别位于LSC和SSC区。系统发育分析结果显示, 黄精属所有物种以100%的支持率构成一个单系, 属内轮叶组单独构成一支, 黄精组和互叶组构成姐妹分支, 距药黄精2个个体聚为一支, 位于轮叶组内, 与狭叶黄精P. stenophyllum Maxim.亲缘关系最近。本研究对距药黄精叶绿体全基因组进行了全面解析并基于叶绿体系统发育基因组学分析阐明了其在黄精属的系统发育位置, 研究结果将为距药黄精的资源开发利用及黄精属药用植物种间分子鉴定、系统发育等研究提供基础。