新型5-羥色胺-去甲腎上腺素雙重重?cái)z取抑制劑ZBH2012001抗抑郁作用評(píng)價(jià)與機(jī)制研究.pdf_第1頁(yè)
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1、抑郁癥(depress io n)是一種情感性精神疾病,以顯著而持久的心境低落為主要特征。抑郁癥臨床癥狀主要有情緒低落、興趣缺乏、睡眠障礙、精力減退、認(rèn)知功能障礙和食欲下降等,嚴(yán)重者可出現(xiàn)自殺行為。世界衛(wèi)生組織預(yù)計(jì)到2020年,在“全球疾病負(fù)擔(dān)”排名中抑郁癥將位居第二位。抑郁癥由于其高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率以及高自殺率正引起世界各國(guó)的高度重視。
  現(xiàn)代對(duì)于抑郁癥的治療主要采用藥物手段,臨床上經(jīng)典的抗抑郁藥物多為靶向單胺系統(tǒng)設(shè)

2、計(jì),如單胺氧化酶抑制劑(monoamine oxidase inhibitors,MAOIs)、三環(huán)類抗抑郁藥物(tricyclic antidepressants,TCAs)、5-羥色胺重?cái)z取抑制劑(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)、去甲重?cái)z取抑制劑(norepinephrine reuptake inhibitors,NRIs)、及5-HT/NE雙重重?cái)z取抑制劑(serot

3、onin and norepinephrine reuptake inhibitors,SNRIs)等,這類藥物通過(guò)升高單胺遞質(zhì)含量改善抑郁病人的癥狀,如增強(qiáng)5-羥色胺(5-hydrozytryptamine,5-HT)或去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)含量。近些年來(lái),多靶標(biāo)抗抑郁藥物的研發(fā)正成為研究熱點(diǎn)方向,以度洛西汀、文拉法辛為主要代表的SNRIs類抗抑郁藥物已成為臨床一線用藥。該類藥物同時(shí)選擇性增強(qiáng)5-HT和N

4、E含量,起效快、抗抑郁活性強(qiáng)且不良反應(yīng)少;同時(shí)該類藥物臨床用于多種神經(jīng)病理性疼痛的治療,對(duì)伴疼痛的重度抑郁癥患者療效更佳。然而,這些藥物依然存在不足之處,如有效率低(僅60%-70%左右),起效時(shí)間延遲(服藥后2-6周起效),不良反應(yīng)多等,如度洛西汀由于可能造成肝臟毒性,美國(guó)FDA禁止其用于有肝損傷的病人。即使作用靶標(biāo)相同,不同藥物作用特點(diǎn)依然存在差異,因此,新型強(qiáng)效低毒的5-HT/N E雙重重?cái)z取抑制劑研發(fā)這對(duì)提高抑郁癥患者生活質(zhì)量,

5、減輕社會(huì)負(fù)擔(dān)仍具有重大意義。
  前期以度洛西汀為先導(dǎo)化合物,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所合成了一系列可能具有5-羥色胺/去甲腎上腺素(5-HT/NE)雙重重?cái)z取抑制作用的新型化合物,前期整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外初步靶標(biāo)篩選發(fā)現(xiàn)ZBH2012001具有潛在抗抑郁活性,其結(jié)構(gòu)新穎,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),理論依據(jù)充分,作用機(jī)制可能與抑制N E和5-HT轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有關(guān),該類藥物代表了未來(lái)抗抑郁劑的研發(fā)方向,現(xiàn)有上市藥物及在研藥物中較少,因此本課題具

6、有一定的創(chuàng)新性,有望解決現(xiàn)有抗抑郁劑起效延遲,有效率低,患者耐受等一系列瓶頸問(wèn)題。本課題將分為四個(gè)部分系統(tǒng)評(píng)價(jià)ZBH2012001抗抑郁作用及其神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制,并結(jié)合藥代動(dòng)力學(xué)和急性毒性方面考察其成藥可能性。
  一、ZBH2012001靶標(biāo)特性研究
  采用放射性配體受體結(jié)合方法,在穩(wěn)定轉(zhuǎn)染人源性5-HT轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白( hSERT)和NE轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(hNET)的HEK-293細(xì)胞上評(píng)價(jià)ZBH2012001對(duì)兩種單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體的親和力

7、;采用鈣離子內(nèi)流法和cAMP試劑法檢測(cè)ZBH2012001與5-HT1A、5-HT2 A、5-HT2 B、5-HT2 C、5-HT3、α1 A、α2 A、β2、D1、D2 S、H1、H2、M1、M2、OPRD、OPRM這16種G蛋白偶聯(lián)受體或離子通道的親和力。
  結(jié)果顯示,ZBH2012001與 hSERT和 hNET均有親和力,Ki值分別為35.3±2.86 nM,224.5±26.0 nM,與SNRIs類臨床一線用藥度洛西汀

8、相比,親和力較弱,但均衡性與之類似,而與文拉法辛比較,親和力均更強(qiáng),且作用更均衡。而對(duì)包括5-HT1 A、5-HT2 A、5-HT2 B、5-HT2 C、5-HT3、α1 A、α2 A、β2、D1、D2 S、H1、H2、M1、M2、OPRD、OPRM在內(nèi)的16種GPCR受體和離子通道均無(wú)激動(dòng)或拮抗作用。結(jié)果提示,ZBH2012001是一種潛在抗抑郁藥,其具有5-HT/NE雙重重?cái)z取抑制活性,并且靶標(biāo)選擇性良好。
  二、ZBH20

9、12001抗抑郁藥理作用研究
  采用小鼠行為絕望實(shí)驗(yàn)(包括懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn))、小鼠習(xí)得性無(wú)助模型、大鼠慢性不可預(yù)知應(yīng)激模型,對(duì)ZBH2012001抗抑郁活性進(jìn)行多模型綜合評(píng)價(jià)。
  結(jié)果顯示,在小鼠行為絕望模型中,單次給予ZBH2012001(10~40 mg/k g, p.o.)顯著降低小鼠懸尾不動(dòng)時(shí)間和游泳不動(dòng)時(shí)間;在小鼠習(xí)得性無(wú)助實(shí)驗(yàn)中, ZBH2012001(5~20 mg/k g,p.o.)顯著逆轉(zhuǎn)模型組動(dòng)

10、物逃避潛伏期的延長(zhǎng)和逃避失敗次數(shù)的增加;在大鼠慢性應(yīng)激模型中,ZBH2012001(5~10 mg/k g,p.o.)顯著逆轉(zhuǎn)模型組動(dòng)物爬格數(shù)和站立數(shù)的減少、蔗糖偏嗜度的降低、新奇環(huán)境攝食潛伏期的延長(zhǎng)和強(qiáng)迫游泳不動(dòng)時(shí)間的增加。結(jié)果提示,在多個(gè)抑郁動(dòng)物模型上, ZBH2012001急、慢性給藥均具有良好的抗抑郁活性,且在行為絕望動(dòng)物模型中ZBH2012001與臨床一線用藥度洛西汀和文拉法辛相比,抗抑郁活性更強(qiáng),提示其藥效作用更強(qiáng)。

11、  三、ZBH2012001抗抑郁作用機(jī)制研究
  評(píng)價(jià) ZBH2012001對(duì)單胺系統(tǒng)功能的影響,采用包括5-羥色氨酸(5-hydroxytryptophan,5-HTP)誘導(dǎo)小鼠甩頭行為實(shí)驗(yàn)、育亨賓毒性增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、和小鼠利血平耗竭實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的藥物誘導(dǎo)模型,并且采用高效液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)ZBH2012001對(duì)利血平耗竭實(shí)驗(yàn)小鼠不同腦區(qū)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及代謝產(chǎn)物含量的影響;評(píng)價(jià)ZBH2012001對(duì)于下丘腦-垂體-腎上腺素(

12、hypothalamic pituitary adrenal,HPA)軸功能的影響采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)ZBH2012001對(duì)慢性應(yīng)激大鼠血清皮質(zhì)酮( corticosterone, CORT)和促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)水平的影響,并且同時(shí)采用蛋白免疫印跡法檢測(cè)ZBH2012001對(duì)慢性應(yīng)激大鼠海馬糖皮質(zhì)激素受體(GRα/β)表達(dá)的影響;評(píng)價(jià)ZBH2012001對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)及神經(jīng)可塑

13、性的影響,采用蛋白免疫印跡分析技術(shù),檢測(cè) ZBH2012001慢性給藥對(duì)慢性應(yīng)激模型大鼠腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)及其相關(guān)的MEK-ERK-CREB信號(hào)傳導(dǎo)通路下調(diào)的影響;采用高爾基染色法,檢測(cè)慢性給予ZBH2012001對(duì)慢性應(yīng)激大鼠海馬區(qū)神經(jīng)錐體細(xì)胞神經(jīng)元樹突分支,樹突棘密度的影響。
  結(jié)果顯示,單次給予 ZBH2012001(20~40 mg/k g,

14、p.o.)可顯著增加5-HTP誘導(dǎo)的小鼠的甩頭行為次數(shù)、ZBH2012001(5~40 mg/k g,p.o.)可顯著增強(qiáng)育亨賓毒性致死作用,ZBH2012001(10~20 mg/k g,p.o.)可顯著逆轉(zhuǎn)利血平耗竭單胺遞質(zhì)引起的小鼠眼瞼下垂和體溫降低,同時(shí)增加利血平耗竭模型小鼠腦組織海馬的NE、5-HT水平,降低海馬、前額皮層、紋狀體、下丘腦5-HIAA/5-HT的代謝轉(zhuǎn)化率;ZBH2012001(5~10 mg/k g,p.o.

15、)能劑量依賴性逆轉(zhuǎn)慢性應(yīng)激導(dǎo)致大鼠HPA軸功能亢進(jìn),表現(xiàn)為血清CORT和ACTH升高、海馬區(qū)GR表達(dá)減少;ZBH2012001(5~10 mg/kg,p.o.)能顯著逆轉(zhuǎn)慢性應(yīng)激大鼠海馬區(qū)BDNF、p-CREB和p-ERK蛋白表達(dá)的減少。ZBH2012001(5~10 mg/k g,p.o.)能顯著逆轉(zhuǎn)對(duì)慢性應(yīng)激大鼠海馬區(qū)神經(jīng)錐體細(xì)胞神經(jīng)元樹突長(zhǎng)度的縮短,分支和棘突密度的減少。結(jié)果提示,ZBH2012001能夠提高腦內(nèi)5-HT、N E含

16、量,增強(qiáng)單胺神經(jīng)傳導(dǎo)能,抑制HPA軸功能亢進(jìn),增強(qiáng)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)功能和神經(jīng)可塑性,這些可能是其抗抑郁作用的重要機(jī)制。
  四、ZBH2012001的藥代動(dòng)力學(xué)及毒理學(xué)的初步評(píng)價(jià)
  評(píng)價(jià)ZBH2012001的藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),通過(guò)采用靜脈或口服給予大鼠ZBH201200120 mg/k g,取大腦不同分區(qū)或分點(diǎn)采血,采用6460LC/MS/MS液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)試樣品中藥物濃度,采用Phoenix WinNonlin軟件(Cer

17、tara Company, USA)計(jì)算非房室藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)(半衰期,達(dá)峰時(shí)間,峰濃度,生物利用度);評(píng)價(jià)ZBH2012001的急性毒性反應(yīng),通過(guò)腹腔或口服給予小鼠不同劑量藥物,觀察小鼠死亡情況,計(jì)算LD50值。
  結(jié)果顯示,ZBH2012001靜脈或口服后半衰期分別為2.3 h和1.9 h,達(dá)峰時(shí)間分別為0.0167 h和1.4 h,峰濃度分別為6886.8和815.1 ng/mL的生物利用度高, ZBH2012001的絕對(duì)生

18、物利用度為60.5%,遠(yuǎn)高于度洛西汀和文拉法辛;ZBH2012001在小鼠的LD50口服為346.4 mg/kg,腹腔注射為132.3 mg/kg,高于度洛西汀和文拉法辛。結(jié)果提示ZBH2012001藥代特性良好且具有一定的安全性。
  綜上所述,ZBH2012001作為潛在的5-HT/NE雙重重?cái)z取抑制劑,與SERT和 NET有溫和親和力,與 SNRIs類臨床一線用藥度洛西汀相比,親和力較弱,但均衡性與之類似,而與文拉法辛比較,

19、親和力均更強(qiáng),且作用更均衡。ZBH2012001對(duì)16種GPCR受體無(wú)激動(dòng)或拮抗作用,提示其長(zhǎng)期使用對(duì)心血管系統(tǒng)、膽堿能系統(tǒng)、組胺系統(tǒng)、阿片系統(tǒng)等帶來(lái)不良反應(yīng)的可能風(fēng)險(xiǎn)較低,安全性好。
  ZBH2012001在多種抑郁動(dòng)物模型上表現(xiàn)出明確的抗抑郁活性,與臨床一線用藥度洛西汀和文拉法辛相比,抗抑郁活性更強(qiáng),提示其藥效作用更強(qiáng)。其作用機(jī)制可能與增強(qiáng)5-HT和N E神經(jīng)功能,抑制HPA軸功能亢進(jìn),增強(qiáng)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)功能、神經(jīng)可塑性有關(guān)。ZB

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