新闻中心

藏药研究重点实验室在基于GABAAR介导的天然活性化合物筛选及分子药理学研究方面取得阶段进展

2020-12-02  科技处

  焦虑、癫痫/惊厥、酒精中毒/依赖等疾病的发病机理仍不明确,但大多数学者的观点认为GABAAR(γ-氨基丁酸A型受体)在其中起着重要作用。GABAAR是中枢神经系统内最重要的抑制性神经递质GABA的离子型受体,而且是一类配体门控型离子通道,被认为是很多临床神经或精神药物的作用靶点,在单个GABAAR上存在多个变构结合位点。除了GABA,苯二氮?类(安定类)、巴比妥类、神经甾体、乙醇等,同样可以与GABAAR相互结合发挥作用。通过以特定受体亚型为作用靶点,不同的中枢神经系统状态,如惊厥、焦虑、疼痛和记忆,能分别服从特定药物的调节。新型医疗方法中应用亚型选择性药物证据的涌现(如在神经性疼痛、孤独症、精神分裂症、焦虑症和酒精中毒/依赖治疗中的使用),以及其在人体试验中与各种假设一致的临床数据提供了研究以GABAAR为作用靶点的药物一个全新的药理学方向。

  本研究通过放射性[3H]氟硝西泮与GABAAR结合试验,从藏药(甘肃雪灵芝Arenaria kansuensis、熏倒牛Biebersteinia heterostemon、黑果枸杞Lycium ruthenicum等)150多个化合物中筛选出单体化合物DMS能较好的与GABAAR结合,其IC50和Ki值分别为0.79和0.59 μM。动物行为学实验(高架十字迷宫、孔洞试验、旋杆试验、水平抓力测试、运动能力检测等)表明DMS具有一定的抗焦虑活性,且未表现出抑郁、肌肉松弛等现象;而与不同亚型的GABAAR结合试验表明,DMS能与α1/2/3/5β2γ2结合较好,进一步推测DMS很有可能是通过与GABAAR的苯二氮?位点结合别构调节受体构象,促进GABA分子与受体结合,调节受体离子通道开放频率而发挥抗焦虑活性。该研究工作以Flavonoid compounds isolated from Tibetan herbs, binding to GABAA receptor with anxiolytic property 为题发表在Journal of Ethnopharmacology (IF=3.690)上,第一作者:刘增根,通讯作者:刘增根、Richard Olsen。后续将基于膜片钳全细胞记录技术平台和突触可塑性研究,深入探究DMS化合物在缓解焦虑中的分子调控机制。

  上述科研工作得到了青海省国际科技合作专项(2018-HZ-805)、中国科学院“西部之光”A类学者、CAS-UCLA联培等项目的资助。

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jep.2020.113630

  1 ADMS竞争性抑制[3H]氟硝西泮与GABAAR的结合;(BDMS嵌合在GABAAR上的苯二氮?位点 

Figure 1 (A) DMS-displaceable high-affinity [3H] flunitrazepam binding to recombinant subunits-containing GABAAR (α1/2/3/5β2γ2). [3H] Flunitrazepam binding is inhibited by low concentration of DMS. Receptors were equilibrated with 3 nm [3H] flunitrazepam and varying DMS concentrations. And the recombinant GABAARs (α1/2/3/5β2γ2) were expressed in the HEK 293T cell line. (B) Docking model of flavonoid compound DMS with BZ-S on GABAAR.

  2 抗焦虑活性的动物行为学检测(A:旋杆试验,B:水平抓力试验,CD:运动能力检测,D:孔洞试验,E高架十字迷宫试验,F:氟马西尼拮抗DMS的抗焦虑作用 

Figure 2 Effects of DMS on motor activities. Each bar represents the mean ± SEM (n = 7/group) of time to fall (A), performance of mice grasping the wire (B), total moved distances and movement time (C), or the behavioral test in the holeboard (D). Effects of vehicle, DZP, or DMS presented on the behavior of mice in the elevated plus maze test (E), and anxiolytic effect of DMS blocked by flumazenil (F).