课题组前期发现天然五环三萜路路通酸调控Cullin2的NEDD8修饰, 本研究旨在发现更多的靶向Cullin家族成员的三萜类天然活性分子, 并揭示其作用机制。利用Western blot技术检测能显著改变细胞内总蛋白NEDD8修饰以及特异性Cullin蛋白NEDD8修饰的天然产物; 利用微量热泳动(microscale thermophoresis, MST) 技术检测候选小分子齐墩果酮酸与TRAF家族蛋白的直接结合, 并通过细胞热转移实验(cellular thermal shift assay, CETSA) 验证其在活细胞水平的结合情况; 利用邻位连接技术(proximity ligation assay, PLA) 考察齐墩果酮酸对肿瘤坏死因子受体相关因子1 (TNF receptor-associated factor 1, TRAF1) 与Cullin1的NEDD8修饰复合物间的蛋白互作的调控作用。结果发现了3个显著抑制细胞内NEDD8修饰的五环三萜小分子, 其中齐墩果酮酸阻断NEDD8修饰的作用最强。与前期鉴定的路路通酸调控Cullin2/5不同, 齐墩果酮酸还能特异性诱导NEDD8修饰的Cullin1转变为其无修饰形式。结合实验表明, 齐墩果酮酸能在细胞裂解液及活细胞水平与TRAF1直接结合; 进一步的机制研究发现, 齐墩果酮酸显著改变TRAF1与Cullin1 NEDD8修饰复合物间的蛋白互作。以上结果表明, 齐墩果酮酸靶向TRAF1并调控其与NEDD8修饰复合物互作来抑制Cullin的NEDD8修饰。

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。

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV) 对人类生命健康造成严重危害。虽然目前已有多种治疗乙肝的上市药物, 但由于共价闭合环状DNA (covalently closed circular DNA, cccDNA) 的持续存在, 导致出现停药后容易复发的问题, 这也是乙肝难以治愈的根源。本文对cccDNA生成、转录和复制的调控机制进行综述, 并从药物化学的视角对相关小分子调控剂的研究进展进行了总结。

肠道菌群是一个复杂而动态的系统, 对机体的健康至关重要。它作为机体的“第二基因组”, 通过调节肠道神经、胃肠激素、肠屏障、肠道免疫和代谢与宿主重要脏器建立通讯轴, 影响宿主的多种生理功能。短链脂肪酸作为肠道菌群的重要代谢产物, 在机体的免疫、代谢、内分泌及信号传导等方面都有重要作用, 是肠-器官轴上的重要通讯物质。本文总结了肠-肝/脑/肾/肺轴与疾病的互作关系, 并重点探讨了短链脂肪酸在这种互作关系中的作用及机制, 为相关疾病的治疗提供新思路。

小檗碱(berberine) 是一种天然存在的苄基异喹啉类生物碱, 具有抗菌、抗癌、降血脂、抗糖尿病和止泻等广泛药理活性, 但因其极低的口服生物利用度(＜1%), 限制了其在临床上的应用, 尚无纯小檗碱配方被批准用于任何特定疾病。小檗碱口服生物利用度低主要是由于其在酸性条件下自聚集导致的溶解度差、渗透性低、P-gp (P-glycoprotein) 介导的外排和肝肠代谢。提高小檗碱的口服生物利用度可提高小檗碱的药理活性, 降低给药剂量进而减少不良反应。本文综述了小檗碱的多种药理活性、代谢过程、药代动力学特征, 重点介绍了通过提高溶解度和渗透性、抑制P-gp外排和结构修饰等途径提高小檗碱口服生物利用度的策略, 并对小檗碱的研究进行了展望, 为其深入研究提供指导。

本文旨在制备黄体酮压敏胶贴剂与微针组合制剂, 优化处方, 并考察其药物释放量。采用HPLC检测制剂中黄体酮含量, 通过单因素实验和正交实验, 以感官评价、黏附性、累积释放量、累积渗透量等为评价指标, 优选出贴剂最佳处方, 并用3D打印方法制备3种不同针高的微针, 将贴剂与微针组合测定其累积渗透量, 并与单纯贴剂进行对比。正交实验结果表明, 贴剂最优处方为Duro-Tak 87-2677压敏胶(87.5%)、柠檬酸三丁酯(2%)、肉豆蔻酸异丙酯(5%)、二丁基羟基甲苯(0.5%), 黄体酮含量(5%)。工艺验证结果表明, 按照优化处方制备的贴剂成形性、黏附性良好。在经皮渗透试验中, 24 h时空白组的累积渗透量为52.35 ± 7.88 μg·cm^-2, 处方贴剂的累积渗透量为200.17 ± 6.15 μg·cm^-2, 与500、750、1 000 μm微针组合贴剂的累积渗透量分别为226.01 ± 7.46、278.78 ± 6.59、422.95 ± 16.81 μg·cm^-2。动物实验经新疆医科大学实验动物伦理委员会批准(伦理批号: IACUC-20220725-8)。通过单因素实验和正交实验, 筛选出最优贴剂处方, 且贴剂与微针组合制剂的透皮渗透效果比单用更好, 能有效增加了药物体外经皮渗透。以上研究为黄体酮透皮贴剂的应用提供了理论依据。

天然低共熔溶剂是一种由生物相容性好的天然物质作为氢键供体和受体所构成的低共熔溶剂, 如胆碱、氨基酸和糖等, 具有低成本、易制备及环境友好等优点, 已在许多领域中有着广泛的应用。由于其生物相容性好, 使用较为安全, 特别适用于医药领域。本文首先从天然低共熔溶剂的形成原理出发, 对目前所采用的分子模拟设计方法进行了综述; 然后对目前天然低共熔溶剂所使用材料和制备方法进行了总结, 并阐述了其理化性质; 最后对其目前在药剂学中的应用进行了总结, 包括增加药物溶解度、促进药物渗透性、促进药物口服吸收等, 并对其在药剂学中的应用前景进行展望。

细胞自噬（autophagy）是一种溶酶体降解途径，在细胞内环境稳态、细胞发育、细胞免疫、抑制肿瘤、能量代谢、预防神经退行性变和延长寿命方面起着至关重要的作用。自噬的药理学激活可能是治疗癌症等某些人类疾病的有效方法。本研究基于beclin-1已有的晶体结构，联合变构位点识别方法、高通量虚拟筛选及体外活性评价，发现化合物10能激活自噬且具有良好的抗MDA-MB-231细胞增殖活性[半数抑制浓度（IC₅₀=8.25±1.53 μmol·L^-1）]。随后的分子对接、分子动力学模拟及免疫印迹研究结果表明，化合物10能够靶向激活beclin-1。体外研究表明，化合物10能够诱导MDA-MB-231细胞发生自噬相关性死亡。同时还发现化合物10激活自噬后，还伴随细胞凋亡的发生。本研究确定了候选化合物10作为开发有效的、具有选择性靶向beclin-1激活自噬的先导物，为进一步开发和优化用于临床治疗的靶向beclin-1激活自噬小分子药物提供依据。

本研究整合代谢组学技术和肠道菌群分析, 探讨生、炒酸枣仁(Ziziphi Spinosae Seme, ZSS; Fried Ziziphi Spinosae Semen, FZSS) 对失眠小鼠内源性代谢物及肠道菌群结构的影响。动物实验获得山西中医药大学伦理委员会的批准(批准号: 2021DW172)。通过腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA) 复制小鼠失眠模型, 分别给予ZSS、FZSS治疗5天, 开展戊巴比妥钠诱导睡眠实验, 考察ZSS、FZSS协同助眠作用。采用UPLC-Q-Orbitrap MS对失眠小鼠血清进行代谢轮廓分析, 结合多元统计分析, 筛选差异代谢物, 并借助MetaboAnalyst 5.0构建相关代谢通路与网络。利用16S rRNA分析肠道菌群结构及筛选差异性菌群。结果显示, 戊巴比妥钠诱导睡眠实验中, 与模型组相比, ZSS、FZSS均可降低睡眠潜伏期并延长睡眠时间; 血清代谢组学结果显示, 共鉴定36种与失眠相关的潜在生物标志物。与模型组相比, ZSS和FZSS组分别鉴定25和27种差异代谢物, 其中ZSS、FZSS均可显著回调共有的20种差异代谢物。共涉及10条与氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢调控机制密切相关通路。苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成, 半胱氨酸和甲硫氨酸等5条代谢通路是ZSS组、FZSS组共有调控途径; 而花生四烯酸代谢是ZSS改善睡眠的独有代谢途径; 谷氨酸和谷氨酰胺等3条代谢通路是FZSS改善睡眠独有的调控途径。PCoA分析表明ZSS组、FZSS组菌群结构均有向空白组恢复的趋势; ZSS、FZSS均可促进普沃菌属丰度下降, 而上调乳酸菌属丰度。LEfSe和相关性分析表明血清差异代谢物犬尿喹啉酸、L-谷氨酸、D-脯氨酸与ZSS组差异菌γ-变形菌纲呈显著正相关; 5-羟色胺、乙酰胆碱、L-甲硫氨酸与FZSS组差异菌乳酸菌属呈显著正相关。综上, ZSS与FZSS均可影响氨基酸、能量及脂质等代谢通路并调控肠道菌群结构, 从而发挥治疗失眠作用, 但在具体的代谢通路及肠道菌群各有特点。本研究结果为阐明ZSS、FZSS治疗失眠作用机制提供了实验基础, 为指导临床合理用药提供科学依据。

舒血宁注射液作为一种银杏叶提取物制剂, 在脑卒中急性期和亚急性期防治上表现出独特优势, 但其主要活性部位尚不明晰。本研究旨在基于前期构建的小鼠脑卒中亚急性期模型, 进一步探讨舒血宁的两个主要组分银杏总黄酮和银杏总内酯对促进脑卒中小鼠神经功能恢复的贡献度及作用机制。主要通过神经及行为学变化、脑梗死体积、血脑屏障渗透和脑水肿进行药效评价, 结合转录组和网络药理学进行通路和靶标预测, 最后在mRNA和蛋白水平进行机制验证。结果显示, 在药效评价和粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor, GCSF)、巨噬细胞分化抗原1 (macrophage-1 antigen, MAC-1)和E选择素参与的粒细胞黏附与浸润的调节机制中, 银杏总内酯的作用均优于银杏总黄酮, 提示舒血宁注射液可能主要通过银杏总内酯组分下调G-CSF介导的粒细胞黏附与浸润通路来改善亚急性期卒中小鼠的预后。这一发现有望为优化处方和寻找靶向治疗缺血性脑卒中预后的天然药物提供参考。本研究动物实验过程遵循天津中医药大学动物伦理委员会的规定。