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溫醫(yī)大梁廣團(tuán)隊(duì)相繼發(fā)現(xiàn)抗炎活性天然產(chǎn)物的重要分子靶點(diǎn)

來源:溫州醫(yī)科大學(xué)      2022-10-13
導(dǎo)讀:近日,溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院化學(xué)生物學(xué)研究中心梁廣課題組長期圍繞抗炎天然產(chǎn)物進(jìn)行活性篩選、作用靶點(diǎn)確證、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和新藥研發(fā)等研究工作。

中藥天然產(chǎn)物是大自然饋贈(zèng)的瑰寶,同時(shí)也是藥物或藥物先導(dǎo)挖掘的寶庫。多種傳統(tǒng)中醫(yī)藥在炎癥性疾病中具有很好的治療效果,但作用靶點(diǎn)和機(jī)制不明確,限制了它們推廣和應(yīng)用。藥學(xué)院化學(xué)生物學(xué)研究中心梁廣課題組長期圍繞抗炎天然產(chǎn)物進(jìn)行活性篩選、作用靶點(diǎn)確證、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和新藥研發(fā)等研究工作。近日,課題組在國際知名期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》(Top一區(qū),IF=14.9)和《Advanced Science》(Top一區(qū),IF=17.5)上相繼在線發(fā)表了題為“Costunolide covalently targets NACHT domain of NLRP3 to inhibit inflammasome activation and alleviate NLRP3-driven inflammatory diseases”和“Schisandrin B attenuates diabetic cardiomyopathy by targeting MyD88 and inhibiting MyD88-dependent inflammation”的研究性文章,分別闡明了天然產(chǎn)物木香烴內(nèi)酯(Costunolide,Cos)和五味子乙素(Schisandrin B,Sch B)緩解炎癥性疾病的作用機(jī)制和分子靶點(diǎn)。

在Acta Pharmaceutica Sinica B發(fā)表的論文中(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383522004038),課題組通過建立高通量的抗焦亡活性篩選體系,從200多個(gè)天產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)木香烴內(nèi)酯能夠顯著地抑制細(xì)胞焦亡。Cos是通過特異性共價(jià)結(jié)合NLRP3蛋白從而抑制NLRP3炎性小體的組裝和活化,對其它類型炎性小體的活化沒有影響。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),Cos通過與NLRP3蛋白598位的半胱氨酸共價(jià)結(jié)合,從而抑制其ATP水解活性,繼而抑制NLRP3炎性小體復(fù)合物的組裝和活化以及后續(xù)炎性細(xì)胞因子的釋放。有趣的是,課題組發(fā)現(xiàn)廣泛存在于活性天然產(chǎn)物中的α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯基團(tuán)是共價(jià)靶向NLRP3蛋白產(chǎn)生抑制活性的藥效團(tuán)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明,Cos通過抑制NLRP3炎癥小體活化在對痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、急性腹膜炎和潰瘍性結(jié)腸炎等動(dòng)物疾病模型具備良好的治療效果。該項(xiàng)研究表明,Cos在NLRP3炎性小體依賴的疾病治療和靶向NLRP3共價(jià)抑制劑的開發(fā)中具有巨大潛力,為Cos及其相關(guān)中草藥在臨床上的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)研究支撐,也為新型NLRP3抑制劑的設(shè)計(jì)研發(fā)提供了新的先導(dǎo)化合物。溫州醫(yī)科大學(xué)中心碩士研究生徐浩文為該文章第一作者,梁廣研究員和羅武副研究員為該文章共同通訊作者。

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Advanced Science的論文中(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202202590),課題組研究了五味子乙素的作用和分子靶點(diǎn)。課題組初步發(fā)現(xiàn)Sch B顯著緩解高濃度葡萄糖(HG)誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷。進(jìn)一步,RNA測序結(jié)果提示Sch B可下調(diào)HG誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng),而低度系統(tǒng)性炎癥是糖尿病性心肌病顯著特征。有趣的是,炎癥因子qPCR芯片顯示,Sch B主要抑制髓樣分化蛋白88(MyD88)依賴的基因表達(dá)。進(jìn)一步的體內(nèi)和體外研究都表明,Sch B直接結(jié)合MyD88蛋白的TIR結(jié)構(gòu)域,從而阻斷MyD88二聚,選擇性地抑制MyD88依賴的炎癥信號激活,但不影響MyD88非依賴的toll樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。在1型和2型糖尿病小鼠模型中施用Sch B后可以顯著保護(hù)心臟功能,減少心肌損傷,減少炎癥細(xì)胞因子的分泌,并伴隨著對MyD88炎癥信號通路的選擇性抑制。此外,心肌細(xì)胞特異性敲除MyD88也保護(hù)了1型糖尿病小鼠誘導(dǎo)的心臟炎癥和損傷??傊n題組的研究表明心肌細(xì)胞MyD88在1型和2型糖尿病的心功能障礙中都發(fā)揮關(guān)鍵作用,而Sch B可以特異性靶向MyD88以減少炎癥性糖尿病心肌病。本研究為糖尿病心肌病提供了潛在的治療新藥,為新型MyD88抑制劑的設(shè)計(jì)提供了天然的先導(dǎo)化合物。羅武副研究員和研究生林科為該文章第一作者,梁廣研究員為該文章通訊作者。

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以上成果受到國家自然科學(xué)基金國際合作項(xiàng)目、浙江省自然科學(xué)基金、浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助和支持。

參考資料:http://yxy.wmu.edu.cn/info/1157/7111.htm

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