CFTR氯離子通道激活劑的篩選及其分子藥理學(xué)機(jī)制研究.pdf

1、囊性纖維化跨膜電導(dǎo)調(diào)節(jié)因子(cystic fibrosis transmembrane conductanceregulator，CFTR)是一種cAMP/PKA依賴的上皮氯離子通道，同時又是某些膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的調(diào)節(jié)因子。屬于ATP結(jié)合盒(ATP binding cassette，ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族的成員。CFTR在哺乳動物中所有與分泌和吸收有關(guān)的上皮組織(例如小腸、氣道、胰腺、汗腺、輸精管細(xì)胞、心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞)中廣泛表達(dá)。C

2、FTR的主要功能是介導(dǎo)跨上皮細(xì)胞Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)、控制氨敏感的上皮細(xì)胞Na+通道(epithelial Na+ channel，ENaC)、促進(jìn)HCO3-分泌及調(diào)節(jié)K+通道等，因此CFTR與多種生理和病理狀態(tài)密切相關(guān)。CFTR功能障礙會引起致死性遺傳疾病囊性纖維化病(cystic fibrosis，CF)、特發(fā)性慢性胰腺炎(idiopathic chronic pancreatiti，ICP)、干眼病(keratoconjunctivitis

3、 sicca，KCS)、習(xí)慣性便秘(habitual constipation)等；而霍亂毒素和耐熱性致病性大腸桿菌內(nèi)毒素導(dǎo)致的分泌型腹瀉(secretary diarrhea)、多囊腎病(polycystic kidney)等則是CFTR活動過強(qiáng)引起的。因此尋找能夠調(diào)節(jié)野生型和突變型CFTR功能的小分子調(diào)節(jié)劑的工作近年來受到了廣泛重視并取得了較大進(jìn)展，目前仍是CFTR有關(guān)研究的重要目標(biāo)之一。
　　 我們利用含△F508-CFT

4、R(或wt-CFTR)的表達(dá)質(zhì)粒與一種對鹵族元素碘離子高度敏感的熒光綠蛋白突變體EYFP-H148Q的表達(dá)質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染Fischer大鼠甲狀腺上皮細(xì)胞，得到穩(wěn)定表達(dá)該蛋白的兩種細(xì)胞系(FRT/△F508-CFTR/EYFP-H148Q和FRT/wt-CFTR/EYFP-H148Q-I152L)。以此為篩選模型對49種生物堿類化合物和20種揮發(fā)油類化合物進(jìn)行篩選，目的是為了篩選出wt-CFTR氯離子通道激活劑和△F508-CFTR氯離子通道

5、激活劑及蛋白質(zhì)質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)障礙糾正劑，并對其分子藥理學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)研究。我們得到了8種生物堿類化合物和6種揮發(fā)油類化合物對wt-CFTR均具有明顯的激活作用。由于前期本實(shí)驗(yàn)室已對生物堿中有明顯活性的菏葉堿和白鮮堿有系統(tǒng)的研究，因此我們對其余六種生物堿類化合物進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析，同時我們也分析了揮發(fā)油類化合物中活性最強(qiáng)的對羥基苯甲酸丁酯。結(jié)果表明，六種生物堿類化合物和對羥基苯甲酸丁酯對野生型CFTR Cl-通道具有明顯的激活作用，其中鹽酸罌

6、粟堿、尼莫地平、對羥基苯甲酸丁酯對△F508突變型通道開放障礙也有明顯的激活作用，同時胡椒堿也表現(xiàn)出了一定的活性。此外，六種生物堿類化合物和對羥基苯甲酸丁酯對G551D突變型CFTR Cl-通道都無激活作用，也不能糾正△F508-CFTR蛋白胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的障礙。上述七種單體化合物對野生型和突變型CFTR Cl-通道的激活作用具有作用迅速、可逆、劑量依賴的特點(diǎn)，初步機(jī)制分析結(jié)果表明它們可能是通過與CFTR直接結(jié)合而發(fā)揮作用的。