过刊目录蛋白降解靶向嵌合体(proteolysis-targeting chimeras, PROTAC) 凭借其“事件驱动”特性, 能够靶向传统小分子抑制剂无法成药的靶点, 从而大大拓宽了药物开发空间。此外, PROTAC通过完全降解靶蛋白而非仅仅抑制其功能, 有效克服了小分子抑制剂的耐药性问题。然而, PROTAC的持续催化活性可能导致脱靶毒性。为解决这一问题, 刺激响应型PROTAC应运而生。PROTAC前药能够通过光、酶或活性氧等内源性或外源性刺激, 在肿瘤微环境中被特异性激活、释放PROTAC, 从而减少PROTAC的脱靶毒性并保持对靶蛋白的降解效率。本文系统总结了刺激响应型PROTAC领域的最新进展, 讨论了该领域的不足与挑战, 并展望了未来的发展方向, 以推动癌症精准治疗的进步。
靶向蛋白降解技术(targeted protein degradation, TPD) 通过泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system, UPS) 或溶酶体途径实现目标蛋白的特异性降解。作为该领域的突破性策略, 蛋白降解靶向嵌合体(proteolysis-targeting chimeras, PROTACs) 因其独特的催化性降解机制、靶向“不可成药蛋白”的能力、克服耐药性的潜力及高度选择性, 已成为创新药物研发的重要方向。然而, 对于缺乏明确结合位点的蛋白, 如转录因子(transcription factors, TFs) 和RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs) 等, 依赖靶蛋白配体的传统小分子PROTACs降解靶蛋白的效果不佳。基于此, 以寡核苷酸为靶向元件的PROTAC技术应运而生, 其通过核酸序列特异性识别靶标, 显著拓展了可降解蛋白的范围。本文系统综述了寡核苷酸-PROTAC技术的前沿进展, 涵盖靶向转录因子降解嵌合体(TF-PROTACs)、RNA靶向蛋白嵌合体(RNA-PROTACs)、G四链体靶向蛋白降解嵌合体(G4-PROTACs) 和核酸适配体靶向蛋白降解嵌合体(aptamer-PROTACs) 等创新设计策略及其在疾病治疗中的应用前景, 并探讨其面临的稳定性、递送效率等挑战及未来发展方向。通过整合核酸分子生物学与蛋白降解技术, 这一交叉学科策略有望为靶向“不可成药”蛋白及难治性疾病治疗开辟全新的药物研发策略。
乳腺癌是全球常见恶性肿瘤之一, 2022年新发患者数高达230万例, 死亡人数约67万例。目前, 乳腺癌相关蛋白因缺乏活性位点难以被传统小分子抑制剂靶向, 同时药物治疗存在获得性耐药率高等问题, 严重影响临床疗效。蛋白降解靶向嵌合体(proteolysis-targeting chimera, PROTAC) 技术的出现为上述困境提供了解决方案。然而, 要实现临床转化PROTAC需要解决水溶性差、生物利用度低及靶向性不足等问题, 而多功能纳米递送系统可为其提供技术支持。本文综述了PROTAC纳米技术在乳腺癌治疗中的最新进展, 重点关注纳米递送平台设计策略及抗肿瘤联合增效机制, 并对该技术面临的挑战及未来发展方向进行了探讨。利用纳米技术递送PROTAC, 不仅能突破传统疗法的局限, 还为乳腺癌精准治疗提供了新思路。
靶向蛋白降解药物通过特异性降解目标蛋白, 为不同疾病的治疗提供了新的策略。然而, 基于小分子的传统降解剂仍然面临生物利用度差、E3泛素连接酶可用性受限及脱靶效应等显著挑战。基于生物大分子的靶向蛋白降解药物拥有更灵活的设计和更高的特异性, 有望克服小分子蛋白降解嵌合体药物的局限性。本文聚焦生物大分子降解体系, 基于细胞内两大蛋白的核心降解通路(泛素-蛋白酶体途径与溶酶体途径), 系统地分析比较不同技术路线的分子作用机制、临床转化优势以及潜在挑战, 并探讨跨膜蛋白降解、光控蛋白降解等前沿进展及未来发展方向, 为构建基于精准靶向蛋白降解的治疗体系提供思路。
中枢神经系统(central nervous system, CNS) 疾病药物研发面临血脑屏障(blood-brain barrier, BBB) 通透性低和以聚集状病理性蛋白为靶药物开发难度大等瓶颈。靶向蛋白降解技术(targeted protein degradation, TPD) 通过泛素-蛋白酶体系统或溶酶体途径选择性清除致病蛋白, 为CNS疾病治疗提供了新的策略。相较于传统小分子药物, 靶向蛋白降解药物采用事件驱动型作用机制, 可降解β-淀粉样蛋白等“不可成药”靶点, 且亚化学计量浓度即可生效, 有望显著降低CNS递送难度。其药效学与药代动力学的解耦特性进一步降低了脱靶风险, 尤其适用于CNS这一对药物安全性要求极高的治疗领域。目前已有3款用于CNS疾病治疗的靶向蛋白降解药物进入临床试验阶段。本综述详细阐述了基于不同降解系统的TPD技术在CNS疾病治疗中的应用进展, 系统地分析了各自技术的优势和局限性, 并对TPD应用于CNS疾病治疗面临的共性挑战和通用优化策略展开探讨, 以期为TPD技术在CNS疾病治疗中的深入应用提供新的启示。
神经退行性疾病(neurodegenerative diseases, NDDs) 普遍伴随蛋白质稳态失衡, 包括致病蛋白的异常合成、错误折叠、聚集沉积与降解障碍, 进而诱发神经毒性反应。近年来, 围绕蛋白稳态调控的多层次干预策略不断发展, 包括转录与翻译水平的表达调控、构象维持与聚集抑制, 以及以靶向蛋白降解(targeted protein degradation, TPD) 为代表的降解清除技术。鉴于NDDs病灶主要位于中枢神经系统, 有效干预依赖治疗分子穿越血脑屏障并精准递送至脑内病变区域。本文围绕NDDs中蛋白稳态失衡的发病机制, 系统综述了当前主要的干预策略, 重点讨论了TPD策略的技术进展与治疗潜力。此外, 本文进一步总结了多种脑部纳米递送系统的设计策略, 包括微环境响应、细胞特异性靶向与亚细胞器定向等, 以实现跨越血脑屏障后对特定靶点的精准递送, 实现基于蛋白稳态调控策略的神经退行性疾病精准治疗。本综述有望为开发脑靶向蛋白降解技术及其高效递送策略提供参考。
分子胶可通过特异性诱导靶蛋白和E3泛素连接酶间的相互作用来调控生物学功能, 在疾病治疗领域展现出显著优势。然而, 目前大多数分子胶的发现仍具有偶然性, 缺乏系统的发现手段和合理的设计策略。近年来, 随着化学生物学的快速发展以及对分子胶-蛋白质相互作用机制的深入研究, 分子胶的系统性开发正逐渐成为可能。因此, 本文旨在从偶然发现、系统筛选和合理设计3个方面梳理分子胶的发现策略及代表性分子, 以期为分子胶的发现与设计提供思路与参考。
蛋白质稳态(proteostasis) 是细胞借助多层次质量控制网络, 维持蛋白质组稳定性与功能完整性的核心生物学过程。泛素特异性蛋白酶7 (ubiquitin specific protease 7, USP7) 作为泛素化调控通路中的关键分子, 其表达异常或活性失调会通过改变底物蛋白的泛素化修饰状态, 驱动肿瘤的发生与进展, 已成为肿瘤精准治疗领域的重要研究靶点。本文系统概述了USP7的结构特征、对底物蛋白的稳态调控作用及其在肿瘤发展中的生物学功能, 重点围绕近年来基于USP7的肿瘤治疗策略展开综述: 包括小分子抑制剂的开发进展、蛋白降解靶向嵌合体技术的应用, 以及去泛素化酶靶向嵌合体等新型策略的探索。该综述为靶向USP7的抗肿瘤药物研发提供了系统性的理论参考与前沿研究方向。
中药(traditional Chinese medicines, TCMs) 在治疗慢性非传染性疾病方面拥有悠久的历史和显著的疗效, 包括癌症、心脑血管疾病、糖尿病及慢性呼吸系统疾病(统称为“四大慢病”)。然而, 中药成分体系复杂, 其确切物质基础和作用机理的研究备受制约。近年来, 多种新兴靶向垂钓技术, 作为可从复杂样品体系中寻找生物分子间相互作用的手段, 为揭示TCMs的多成分、多靶点、多途径作用机制提供了有力支持。本文回顾了靶向垂钓技术的发展, 总结了基于靶标及配体垂钓技术在TCMs机制探索及活性成分确定中的典型模式, 并重点概述了近3年垂钓技术在TCMs治疗四大慢病机制研究及“成分-靶点”关系解析中的应用实例, 以深化对靶向垂钓技术的理解、推动其在中医药现代化研究中的应用, 并为相关领域的研究提供方法学借鉴。
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD) 是一种复杂的神经退行性疾病, 病理机制尚未完全明了。近年来, 线粒体功能障碍被认为是AD的重要病理特征之一。作为细胞内能量代谢中枢, 线粒体在生理状态下通过三羧酸循环和氧化磷酸化维持三磷酸腺苷稳态, 并参与重要生理过程。然而在AD病理状态下, 线粒体功能发生显著改变, 表现为生物能量代谢失衡、线粒体自噬障碍、动力学异常(包括过度分裂和融合缺陷) 以及线粒体活性氧过量产生等特征性改变。此外, 线粒体与内质网的异常相互作用破坏了细胞稳态, 进而通过加剧AD病理过程, 显著加速神经元退行性病变。本文系统综述了AD的核心病理特征, 重点解析线粒体生理功能及其在AD病理进程中的动态变化规律。最后, 本文总结了调控线粒体功能的抗AD治疗策略, 包括小分子药物、天然产物, 为AD的治疗提供了新的思路和可能的解决方案。
神经炎症在多种中枢神经系统疾病的发生和发展中发挥着枢纽性调控作用。核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族pyrin结构域蛋白3 (NLRP3) 炎症小体作为一种关键的免疫传感器, 它的激活能够加剧神经炎症, 引发神经元的损伤及死亡, 从而加剧阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的病理进程。因此, NLRP3炎症小体被视为调控神经炎症的重要靶点。近年来, NLRP3炎症小体抑制剂的研究取得了显著进展, 众多新型的NLRP3抑制剂被发现能够减少炎症反应并保护神经元免受损伤, 在动物模型中展现出良好的疗效, 特别是在改善认知和运动功能方面展现出潜力。本文将综述NLRP3炎症小体的经典激活机制, 探讨NLRP3炎症小体在阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化及抑郁症等中枢神经系统疾病中的致病机制, 总结抑制剂在新药研究中的进展, 为中枢神经系统疾病的药物开发提供新的思路和策略。
天然成分作为物种适应环境与共进化的产物, 是药物发现的重要源泉。根据中心法则的遗传规律, 将天然成分分为基因直接编码的成分(核酸和多肽) 和基因间接编码的成分(初级代谢产物和次生代谢产物)。作者利用多组学和人工智能技术, 对全球八大权威药典中收载的1 037个物种的核基因组及细胞器基因组进行解析和注释, 并整合多维数据资源构建了全球首个亿量级本草基因编码的天然多样性成分库(gene-encoded natural diversity components repository, GNDC, https://cbcb.cdutcm.edu.cn/gndc/)。本论文将系统介绍: ① GNDC成分库的构建方法, 包括数据整合策略、注释流程及数据处理; ②核心功能与数据规模: GNDC目前收录超过2.34亿个基因直接或间接编码的天然成分[包含四大专业子库: HerbalMDB (次级代谢产物): 232万个小分子化合物; HerbalPDB (小肽): 2.29亿条小肽; HerbalRDB (小RNA): 238万条小RNA; HerbalCDB (碳水化合物): 26万个碳水化合物]; ③探讨GNDC在中医药现代化研究中的应用。GNDC提供了亿量级的天然成分, 将为药物发现提供前所未有的广阔“化学空间”, 有力驱动药物研发模式从“经验导向”向“大数据驱动”的转变, 为中医药现代化研究带来新的范式。
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD) 是一种与代谢综合征密切相关的慢性肝病, 其动物模型对于研究NAFLD的病理机制和疾病进展至关重要。目前, 常用的NAFLD动物模型主要包括高脂胆碱蛋氨酸缺乏饮食(HFMCD) 和高脂饮食(HFD) 诱导的小鼠模型。本研究通过对HFMCD造模8周与HFD造模12周的NAFLD小鼠模型进行比较, 系统评估两种模型在肝脏重量、组织学变化及脂质代谢和炎症相关基因表达方面的差异。实验结果表明, 与正常饮食(NCD) 组相比, HFMCD造模的小鼠体重和血糖显著降低, 而HFD造模的小鼠体重和血糖显著升高。两种造模方式均导致肝重增加, 但H&E染色显示HFMCD组肝损伤更严重, 油红O染色提示HFMCD组小鼠的脂质堆积程度显著高于HFD组。qPCR分析表明, 与NCD组相比, HFMCD组和HFD组小鼠的肝脏炎症因子表达均显著升高。天狼星红染色显示, HFMCD组小鼠肝脏出现明显纤维化, 胶原合成相关基因表达显著升高, 而HFD组小鼠肝脏未见明显纤维化。F4/80免疫组化分析显示, 两种造模方式均可导致肝脏巨噬细胞浸润程度增加, 但HFMCD组肝脏F4/80标记的巨噬细胞数量显著高于HFD组。综上, HFMCD和HFD饮食诱导的NAFLD模型在病理特征和分子机制上存在显著差异, HFMCD模型更适用于研究NAFLD向NASH的进展, 而HFD模型更适用于研究单纯性脂肪肝的代谢机制。本研究为NAFLD研究提供了实验依据, 并为不同研究需求选择合适的动物模型提供了指导。本研究涉及的实验动物均受南京大学动物保护与使用委员会批准, 并严格按照南京大学动物保护委员会的指导方针和建议进行。
乳腺癌骨转移干扰骨的正常代谢, 成骨分化是骨代谢的重要过程, 通过促进成骨分化, 可有效改善骨转移局部环境, 提高治疗效果。因此, 开发抑制乳腺癌并调节成骨分化的双功能药物, 可能为乳腺癌骨转移的治疗提供新策略。雷公藤是具有抗肿瘤活性的天然药物, 但其毒性限制了其应用及相关药物开发。本研究制备雷公藤来源的碳点(Tripterygium wilfordii carbon dots, T-CDs), 通过光谱分析、动态光散射及透射电子显微镜对其表征, 并在体外评估其抗乳腺癌及成骨调控效应。结果显示, T-CDs呈近球形, 晶格间距0.20 nm, 平均粒径5.38 nm, ζ电位-8.46 mV, 表面富含-OH、C=O、C=C等官能团, 并在280 nm处显示紫外吸收; 一方面, T-CDs可通过破坏乳腺癌细胞氧化还原稳态诱导乳腺癌细胞铁死亡, 同时触发免疫原性细胞死亡; 另一方面, T-CDs可通过调节乳腺癌细胞因子分泌水平, 促进成骨细胞的分化, 有望用于治疗乳腺癌及其骨转移。
通过乳汁代谢组学结合生物靶标网络分析探究驴胶补血颗粒(Lvjiaobuxue Granule, LBG) 改善大鼠产后气血双虚(postpartum Qi and blood deficiency) 的作用机制。本研究通过检测行为学指标、血常规参数、免疫器官指数及乳汁免疫球蛋白G (immunoglobulin G, IgG) 评价LBG改善大鼠产后气血双虚的作用; 结合LC-MS乳汁代谢组学筛选差异代谢物, 运用生物靶标网络分析预测关键成分-靶点-通路关系, 并通过分子对接验证相互作用。本研究动物实验遵循山西大学科学研究伦理委员会的规定并通过动物实验伦理审查(批号: SXULL2023022)。结果显示, LBG显著改善了产后气血双虚模型大鼠的行为学异常、血常规参数降低、免疫器官损伤及乳汁IgG下降(P < 0.05、P < 0.01); 鉴定出20种内源性差异代谢物, 涉及氨基酸、脂肪酸和核苷酸类等; 生物靶标网络分析显示LBG中关键成分木犀草素、咖啡酸、阿魏酸可能分别通过调控CYP19A1、CYP1A1、CYP1A2和CYP3A4核心靶点, 影响乳汁中亚油酸内源性代谢物变化, 调节类固醇激素生物合成来发挥其改善产后气血双虚的作用; 分子对接证实关键成分与靶点蛋白具有强结合活性。本研究表明LBG通过多成分协同调控CYP酶介导的亚油酸代谢重编程及类固醇激素生物合成通路改善大鼠产后气血双虚。
右心室(right ventricular, RV) 功能障碍是肺动脉高压患者预后的关键因素。低氧刺激能够引起肺血管收缩和心肌损伤效应, 加速肺动脉高压患者RV重构的过程。前期, 本课题组利用体外血管环实验发现α-水芹烯(α-phellandrene, PE) 具有舒张血管的药效, 但其对低氧诱导的大鼠RV结构和功能影响及调控机制尚未阐明。基于此, 本研究通过构建低氧性肺动脉高压(hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension, HPH) 大鼠模型, 利用小动物超声检测系统、组织形态学分析及Western blot等方法系统评估PE对HPH大鼠RV多尺度病理改变的干预效果, 最后利用H9C2细胞研究PE对一氧化氮(nitric oxide, NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(soluble guanylyl cyclase, sGC)-环磷酸鸟苷(cyclic guanosine phosphate, cGMP) 信号通路的调控机制。结果显示, 与模型组相比, PE增加了HPH大鼠三尖瓣环收缩期位移、肺动脉加速时间、RV面积变化分数和RV射血分数的水平, 有效改善RV收缩功能; 同时降低舒张期RV游离壁厚度及内径, 缓解低氧诱导的RV重构。与模型组相比, PE显著降低了HPH大鼠的平均肺动脉压力和RV肥厚指数的水平。组织形态学分析显示, PE降低RV胶原沉积及纤维化标志物α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的水平。分子机制研究发现, PE通过上调大鼠RV组织和H9C2细胞中内皮型一氧化氮合酶表达、增加NO生物利用度, 激活sGC-cGMP信号轴, 进而减少低氧性氧化损伤并降低纤维化水平。本研究揭示了PE能通过调控NO-sGC-cGMP信号通路降低低氧导致的RV氧化损伤和纤维化水平, 改善低氧性RV重构和功能障碍, 为开发RV靶向的HPH治疗策略提供实验依据。本研究经青海大学实验动物伦理审查委员会批准(批准号: PJ-202302-01)。
松油烯-4-醇(terpinen-4-ol, T4O) 是具有显著的心血管药理活性的单萜化合物。本研究旨在探讨松油烯-4-醇对高糖(high glucose, HG) 诱导的大鼠心肌细胞(H9C2) 损伤的保护作用及其对沉默调节蛋白1 (sirtuin 1, SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor-γ, PPARγ) 信号通路的影响。实验预先以不同剂量的松油烯-4-醇预孵育H9C2细胞2 h后, 加入高糖共同孵育48 h以构建细胞损伤模型。采用MTT法测定细胞存活率; 采用荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS) 水平; 采用流式细胞术检测细胞凋亡率; JC-1染色观察线粒体膜电位变化; 采用Western blot检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-9和Caspase-3以及SIRT1和PPARγ的表达水平; 免疫荧光观察SIRT1和PPARγ的定位及表达情况。通过SIRT1 siRNA转染实现SIRT1在H9C2细胞中的沉默表达, 进一步观察松油烯-4-醇对高糖诱导的H9C2细胞内ROS含量、细胞凋亡率、线粒体膜电位水平及上述蛋白表达水平的影响。结果显示, 与高糖组相比, 松油烯-4-醇干预可显著改善高糖诱导的H9C2细胞损伤, 降低ROS水平和细胞凋亡率, 增加线粒体膜电位, 下调高糖诱导的Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平, 同时上调Bcl-2/Bax比值及SIRT1、PPARγ的表达水平(P < 0.05, P < 0.01)。沉默SIRT1后, 与negative control + 高糖组比较, SIRT1 siRNA + 高糖组细胞内ROS含量和细胞凋亡率显著增加, 线粒体膜电位降低, Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平上调, Bcl-2/Bax比值以及SIRT1、PPARγ的表达水平进一步下调(P < 0.05, P < 0.01); 而沉默SIRT1与松油烯-4-醇共处理后, 可逆转松油烯-4-醇对H9C2细胞损伤的保护作用。综上所述, 松油烯-4-醇可减轻高糖诱导的H9C2细胞损伤, 其作用机制可能与激活SIRT1/PPARγ信号通路相关, 本研究为抗心肌损伤药物的研发提供了新的思路和潜在靶点。
荨麻为常用中药, 在应用过程中常致接触性皮炎, 但其致炎成分尚未见研究报道。本文首先采用RAW264.7细胞模型, 确定二氯甲烷部位为致炎部位; 然后, 采用硅胶柱层析、制备HPLC等色谱技术, 结合HRMS、NMR、UPLC-IM-Q-TOF-MS方法, 从致炎部位中鉴定了荨麻酚、肉桂酸、水杨酸等44种成分; 接着, 采用转录组学分析、结合分子对接方法, 确定了潜在致炎成分; 最后, 采用小鼠皮肤开放涂布方法, 对潜在致炎成分进行评价, 结果发现, 肉桂酸、水杨酸均能明显导致小鼠皮肤红斑、耳肿胀, 显著升高小鼠血清和皮肤中的组胺、NO水平, 为荨麻的主要致炎成分。所有动物实验由上海交大实验中心伦理委员会审查并批准(批准号: A2025060-001)。本实验为荨麻的进一步研究及应用提供了科学依据。
本研究以CHO-K1-FSHR-CRE-Luc转基因细胞作为靶细胞, 通过荧光素酶检测系统测定rhFSH-CTP的生物学活性。对该方法的关键参数进行优化, 根据2020年版《中华人民共和国药典》四部对该方法的相对准确度、中间精密度、线性和范围、可靠性结果等进行验证。结果表明, rhFSH-CTP在本方法中符合四参数方程: y = (A-D)/[1+(x/C)^B]+D, 有良好的剂量-效应曲线。5个效价水平(50%、80%、100%、125%及200%) 的相对生物学活性(n = 8) 的几何平均值分别为(53.87 ± 2.47)%、(81.58 ± 1.66)%、(96.76 ± 4.64)%、(127.03 ± 8.19)%、(207.62 ± 15.52)%。相对偏倚(RB) 及其90%置信区间分别为7.7% (4.2%, 10.8%)、2.0% (0.6%, 3.3%)、-3.2% (-6.4%, -0.3%)、1.6% (-2.9%, 5.8%)、3.8% (-1.6%, 8.9%), 相对偏倚及置信区间的绝对值均小于11%。5个效价水平的几何变异系数(GCV) 及其置信区间的上限均小于20%。线性范围为50%~200%, 斜率为0.974 2, R2 = 0.994 8, 均符合2020年版《中华人民共和国药典》四部通则9401的要求。上述结果的偏离平行项、回归项均符合2020年版《中华人民共和国药典》四部通则1431生物检定统计法可靠性检验的要求。本研究成功建立了一种rhFSH-CTP生物学活性检测方法,该方法具有良好的有效性和可靠性。
黄芩苷滴眼液在眼部疾病治疗中具有广阔的临床应用前景, 但尚缺乏对其有关物质的定性与定量研究。本文首次建立了黄芩苷滴眼液中有关物质的分析方法, 为产品开发与质量控制提供了科学依据。通过LC-Q/TOF-MS/MS初步鉴定出黄芩苷滴眼液中含有7种有关物质, 分别为野黄芩苷、千层纸素A-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、木蝴蝶苷A、槲皮素7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷/槲皮素3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、白杨素-7-O-葡萄糖醛酸苷、黄芩素及野黄芩素。采用HPLC法对木蝴蝶苷A、野黄芩苷和千层纸素A-7-O-β-葡萄糖醛酸苷进行定量分析, 色谱柱为纳谱AR C18柱(250 mm × 4.6 mm, 5 μm), 流动相为0.1%磷酸水溶液(A)-乙腈(B), 梯度洗脱, 柱温20 ℃, 流速0.8 mL·min-1, 检测波长254 nm。建立的方法专属性强、灵敏度高且精密度良好。本研究建立了黄芩苷滴眼液中有关物质的定性与定量分析方法, 为保障其质量提供了依据。
建立大泻肺汤中6种入血成分(大黄酸、芦荟大黄素、芥子酸、甘草苷、芹糖异甘草苷、汉黄芩苷) 的UPLC-QTRAP-MS/MS分析方法, 并应用于正常及慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 模型大鼠体内的药代动力学研究, 揭示其体内的吸收动力学特征和消除规律, 以期为大泻肺汤临床用药及进一步开发提供科学依据。正常及COPD模型大鼠灌胃大泻肺汤后于不同时间点眼底静脉丛取血, 采用超高效液相色谱-三重四极杆-线性离子阱质谱(UPLC-QTRAP-MS/MS) 测定不同时间点各物质的血药浓度, 并采用药代动力学软件DAS 2.0计算各成分的药代动力学参数。结果表明, 6种成分在各自范围内线性关系良好, 方法学考察均符合要求; 运用药代动力学软件DAS 2.0非房室模型成功计算了6种成分的达峰浓度(Cmax)、达峰时间(tmax)、半衰期(t1/2)、药时曲线下面积(AUC0-t) 等药代动力学参数。大泻肺汤有效成分群在正常组及模型组中药代动力学特征存在显著差异, 提示机体处于不同生理状态下, 由于机体状态的改变会对大泻肺汤有效成分的吸收和消除产生一定的影响。实验获得南京中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: 202406A085)。
建立高效液相色谱-一测多评法(high performance liquid chromatography-quantitative analysis of multi-components by single marker, HPLC-QAMS) 测定小儿咳喘灵口服液中15种成分的含量, 为小儿咳喘灵口服液的质量控制提供了方法依据。以水溶解样品, 色谱柱为Kromasil C18 (250 mm × 4.6 mm, 5 μm), 以乙腈-0.1%甲酸为流动相进行梯度洗脱, 柱温为30 ℃, 流速为1.0 mL·min-1, 进样量为5 μL, 检测波长254 nm; 以绿原酸为内标, 计算其他14个成分的相对校正因子, 测定含量; 并对22批样品进行聚类分析与主成分分析。15种成分在各自浓度范围内线性关系良好(r ≥ 0. 999 5), 平均加样回收率96.52%~99.02%, RSD为0.57%~1.40%; 一测多评法法所得结果与外标法接近。22批样品聚类分析分成四类; 主成分分析提取了4个主成分, 贡献率达到81.706%。结果表明, 该方法准确、专属性强, 可用于该制剂的含量测定及质量评价。
原小檗碱型生物碱具有显著的抗肿瘤及血管生成调节活性, 但其干预血管生成的具体效应与代谢调控机制尚未系统阐明。本研究采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q Exactive Orbitrap HRMS) 鉴定黄连与延胡索中的化学成分谱, 结合鹌鹑胚绒毛尿囊膜(quail chorioallantoic membrane, qCAM) 模型与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVEC) 增殖实验评价主要原小檗碱型生物碱类成分的抗血管生成效应, 并通过qPCR实验检测血管内皮细胞生长因子受体2 (vascular endothelial growth factor receptor 2, VEGFR2) mRNA水平。进一步通过解吸电喷雾电离-质谱成像(DESI-MSI) 技术对主要抗血管生成成分干预后引起的代谢轮廓改变进行分析, 通过结合网络药理学与分子对接技术对其与血管生成关键靶点互作进行表征并开展“构-效”分析。黄连中共鉴定得到13种生物碱类成分, 延胡索中鉴定得到17种生物碱类成分, 其中均以原小檗碱型生物碱为主, 其中, qCAM模型与HUVEC实验共同表明, 氧化小檗碱抗血管生成活性最为显著。代谢组学结果表明, 氧化小檗碱干预后主要引起D-谷氨酰胺、D-谷氨酸代谢等氨基酸合成与代谢通路改变代谢轮廓, 且引起脂质代谢抑制, 这种由能量与脂质代谢抑制的代谢轮廓异常可能通过影响细胞膜结构(磷脂酸、鞘磷脂、磷脂酰胆碱)、信号传导、氧化应激及炎症反应抑制血管生成。而C-8位置的氧化使氧化小檗碱在与EGFR、JAK2的互作中表现出更低的结合能以及更多的弱相互作用, 从而表现出相对小檗碱更加显著的抗血管生成活性。
碳量子点(carbon quantum dots, CDs) 是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料, 由尺寸低于10 nm的碳纳米颗粒组成。由于其具有优异的光学性能, 良好的水溶性和生物相容性等优势, 在癌症的光热/光动力治疗中展现出了巨大的潜能。近年来, 以中药作为碳源制备的碳量子点引起了科学家们的广泛关注。在本研究中, 以灵芝、茯苓、铁皮石斛、薏苡仁和生姜为研究对象, 采用常规的水热法一步合成了中药碳量子点, 筛选出荧光量子产率和光热转化性能最佳的灵芝CDs。结果显示, 所制备的灵芝CDs粒径为6.40 ± 1.31 nm, 具有良好的体内、外荧光成像性能, 并展示出了一定的肿瘤靶向性, 可在近红外激光的介导下, 产生光热/光动力协同作用高效杀死胰腺癌细胞。所有动物实验程序均经过贵州中医药大学动物伦理委员会的审查与批准(No. 20230022)。
氧甲基转移酶(O-methyltransferase, OMT) 是参与苄基异喹啉生物碱甲基化修饰的关键酶, 其功能研究有助于揭示苄基异喹啉生物碱合成的分子机制。该研究从金线吊乌龟植物中成功克隆1条OMT基因, 并进行生物信息学分析及体外功能验证。ScOMT26基因的CDS序列全长为1 092 bp, 编码蛋白的氨基酸残基数量为363个, 该蛋白分子式C1827H2879N467O543S18, 属于稳定疏水性蛋白。体外酶促反应结果表明, ScOMT26能体外催化乌药碱的C4′位羟基甲基化生成4′-甲基乌药碱, 该酶的最适反应条件为pH 7.0, 50 mmol·L-1磷酸钾缓冲液, 25 ℃。该研究首次从金线吊乌龟中获得氧甲基转移酶并完成其功能鉴定, 为更深入了解OMT基因在苄基异喹啉生物碱合成途径中的功能提供了参考。