富山大學(xué)的Zhiyou Yang、Tomoharu Kuboyama和Chihiro Tohda從植物中分離出了治療阿爾茨海默氏并的活性化合物,研究表明,生化分析加藥理學(xué)方法可用來(lái)尋找AD干預新靶點(diǎn)。
科學(xué)家們從骨碎補(一種傳統中藥)中鑒定了幾種活性化合物,能改善AD小鼠記憶,減少疾病特征。
傳統植物藥自古傳承,相應療法在許多國家依然流行(比如部分傳統中國醫藥)。植物通常含有大量化合物,一些對人體沒(méi)有影響,另一些則具有顯著(zhù)醫用效果。如果一種植物藥曾顯示出治療效果,科學(xué)家們就有興趣分離和鑒定產(chǎn)生效果的化合物,看看它們是否具有新藥開(kāi)發(fā)潛力。
大多數情況,科學(xué)家通過(guò)細胞實(shí)驗或無(wú)細胞檢測手段反復篩選粗提植物藥物,看看它們是否能表現特殊效果。如果某種化合物在試管或培養皿中發(fā)揮積極作用,科學(xué)家們就繼續用它們在動(dòng)物身上進(jìn)行試驗。這一過(guò)程耗費大量人力物力,還無(wú)法預測藥物進(jìn)入人體后可能發(fā)生的變化,因為肝臟和血液中的酶類(lèi)會(huì )把藥物代謝成各種形式的代謝產(chǎn)物。此外,許多藥物還難以進(jìn)入體內某些部位,比如大腦,只有特定藥物或其代謝產(chǎn)物能通過(guò)血腦屏障,進(jìn)入患病組織。
“傳統體外實(shí)驗篩選出來(lái)的候選化合物,往往并非真的活性化合物,因為這些實(shí)驗方法并不考慮生物代謝和組織分布?!蔽恼峦ㄓ嵶髡?/span>Chihiro Tohda解釋道?!翱紤]到這些因素,我們的目標是構建真正活性化合物篩選有效操作方法?!?/span>
科學(xué)家們使用基因突變構建淀粉樣蛋白和tau蛋白堆積(阿爾茨海默氏癥典型特征)小鼠模型,以測試藥物篩選成效。
最初,研究人員將植物搗碎,用粗提取液喂食小鼠,他們發(fā)現口服骨碎補(Davallia trichomanoides)降低了小鼠大腦內淀粉樣蛋白和tau蛋白水平,改善了記憶損傷。
口服粗提物5小時(shí)后,研究人員檢查了小鼠腦部組織,發(fā)現三種化合物進(jìn)入了腦組織,它們分別是柚皮素和另外兩種柚皮素代謝物。
然后,研究人員用提純柚皮素喂食小鼠,發(fā)現AD癥狀同樣有所改善,證明柚皮素及其代謝產(chǎn)物是潛在的植物藥活性成分。
他們還在神經(jīng)元中發(fā)現了一個(gè)名為CRMP2的柚皮素結合蛋白,該蛋白能使神經(jīng)元生長(cháng),該機制可能是柚皮素改善AD癥狀的生物學(xué)原因。
研究小組希望這種技術(shù)可用于其他治療藥物識別。“我們即將采用該方法去發(fā)現其他疾病治療新藥,如脊髓損傷、抑郁和肌肉萎縮等?!?/span>Tohda解釋道。
根據文章所寫(xiě),他們的篩選策略主要包括4個(gè)步驟:
(1) 使用體內體外模型篩選可促進(jìn)軸突延伸和記憶恢復的天然藥物;
(2) 用化學(xué)和病例分析手段系統地探索呈遞至腦部的有效代謝產(chǎn)物;
(3) 以目標蛋白作為起點(diǎn),鑒定有效代謝產(chǎn)物信號軸;
(4) 澄清受代謝產(chǎn)物驅動(dòng)的具體信號通路。
(本文轉載生物通)