生物制藥的研究進展范文
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篇1
關(guān)鍵詞:角膜新生血管;藥物治療;研究進展
角膜緣具有豐富的血管網(wǎng), 在感染、外傷、免疫反應(yīng)等病理情況下,毛細血管由角膜緣處向角膜內(nèi)生長。一般認為, 毛細血管進入角膜周邊部1~2mm以上即為病理性新生血管,或稱為角膜新生血管(CNV)。CNV破壞角膜正常微環(huán)境, 使眼前節(jié)相關(guān)免疫赦免偏離消失,是目前難治性角膜疾病及角膜移植晚期最棘手的難題,也是角膜移植排斥反應(yīng)的高危因素,且新生血管結(jié)構(gòu)較脆弱,易滲透, 常因出血滲出及繼發(fā)纖維化等導(dǎo)致失明。目前CNV的發(fā)病機制主要有以下幾種學說[1]:①缺氧學說;②炎癥學說;③白細胞介導(dǎo)學說;④角膜新生血管抑制因子的破壞;⑤角膜新生血管生成因子的產(chǎn)生;⑥消除角膜水腫的機械屏障破壞;⑦細胞外基質(zhì)的作用;⑧細胞因子平衡學說。研究阻止CNV形成的藥物, 對臨床工作有著深遠的意義,本文擬對角膜新生血管藥物治療的研究進展做一綜述。
1 阻斷血管生成因子受體的抑制劑
1.1奧曲肽 奧曲肽能與生長因子結(jié)合而誘導(dǎo)其受體自身磷酸化而失活。研究發(fā)現(xiàn)皮下注射10mg奧曲肽可明顯抑制堿燒傷后引起的大鼠CNV。
1.2催乳素片段 研究發(fā)現(xiàn)16KD的催乳素片段可明顯抑制bFGF誘導(dǎo)的大鼠角膜新生血管,其作用可能是通過作用于其受體及作用于有絲分裂原活化的蛋白激酶,尤其是抑制GTP(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)活化蛋白實現(xiàn)的,抗16KD催乳素特異性抗體可消除催乳素抑制角膜新生血管的作用。用催乳素的單抗或多抗作用于大鼠角膜,可不同程度地誘導(dǎo)角膜新生血管形成,這也說明催乳素家族成員在調(diào)節(jié)角膜血管化,維持其透明性方面有重要作用。
1.3氨氯吡脒 氨氯吡脒是一種尿激酶型纖維蛋白溶酶原激活物的抑制劑。楊新懷等[2]發(fā)現(xiàn)實驗組兔每天腹膜下注射氨氯吡脒30mg,5d后發(fā)現(xiàn)實驗組較對照組CNV減少69.32%(P
2 針對血管生成因子表達的抑制劑
2.1抗體 單克隆抗體特異性中和血管生成因子,使其失活,從而抑制CNV。如使用化合物Vitaxin抗整合素avβ3方法進行的臨床試驗研究??筨FGF、抗VEGF和抗白細胞介素一8(IL一8)等血管生成因子抗體的實驗使用。VEGF是目前公認的功能最強的新生血管形成促進因子,眾多研究和臨床試驗證明了貝伐單抗(Bevacizumab)、雷珠單抗(Lucentis)等在治療眼底疾病上的療效和安全性。哌加他尼(Macugen) 安全性相對較高,可考慮將其作為抗VEGF維持階段治療,但目前尚無其用于角膜新生血管治療的文獻報道[3]。
2.2安體舒通 安體舒通可抑制血管生成有引起婦女閉經(jīng)的副作用。實驗證實,口服安體舒通抑制了兔角膜新生血管化。它通過直接抑制bFGF和VEGF而發(fā)揮作用,并不是通過抗雄性征效果抑制血管生成。
2.3蘇拉明 蘇拉明對血管生成因子沒有直接的抑制作用,主要通過抑制與肝素結(jié)合的生長因子而發(fā)揮作用。實驗證明它具有抑制燒灼鼠角膜誘導(dǎo)的血管生成。
2.4 Tecogalan鈉 能預(yù)防bFGF與它的受體結(jié)合,這樣抑制血管細胞的移行和增殖。局部滴Tecogalan鈉能抑制bFGF誘導(dǎo)的CNV。
2.5 Linomide 角膜新生血管模型發(fā)現(xiàn),Linomide通過特異性抑制VEGF而阻止新生血管生成。
2.6姜黃素 成纖維細胞生長因子-2(FGF-2)通過刺激AP-1的DNA結(jié)合部位,引起膠原酶B表達增加而引起角膜新生血管,姜黃素可通過抑制這一過程來抑制FGF-2引起的角膜新生血管。
2.7硫酸肝素(suleparoide) 其作用與聯(lián)合應(yīng)用肝素和激素相似,但無激素引起的副作用。硫酸肝素可能通過抑制生長因子與其受體的結(jié)合而抑制角膜新生血管的形成。
2.8血管抑素(angiostation) 研究發(fā)現(xiàn),angiostatin通過與細胞表面ATP酶的a/β亞單位結(jié)合來下調(diào)內(nèi)皮細胞的增殖和遷移,從而發(fā)揮抗新生血管的生成作用。Murata等將angiostatin用于抑制bFGF誘導(dǎo)的CNV,局部滴加含有angiostatin的滴眼液顯著地抑制了CNV,其機制可能是減少了纖溶酶(PA)的活性。
2.9抗生素 研究證實多西環(huán)素對大鼠角膜新生血管具有治療作用。腹腔注射米諾環(huán)素可顯著抑制大鼠堿燒傷誘導(dǎo)新生血管的生成,可能是由于降低血管生成因子、炎癥因子和MMPs水平,加速了角膜上皮缺損恢復(fù)的緣故。鐘彥彥等[4]研究顯示:雷帕霉素能抑制大鼠角膜新生血管生長,可能通過減低VEGF的表達分泌及抑制炎性細胞的分化浸潤從而部分抑制角膜新生血管的增生。
3 抑制活化信號在細胞內(nèi)傳導(dǎo)的藥物
3.1依地福新(edelfosine) 在bFGF誘導(dǎo)的角膜新生血管模型中,依地福新明顯抑制了角膜新生血管的形成,可能是直接作用于內(nèi)皮細胞本身。
3.2氨甲蝶呤(methotrexate) 可能通過抑制巨噬細胞的移行和內(nèi)皮細胞的增殖而實現(xiàn)的。
3.3 1,25(OH)2D3 一定濃度的1,25(OH)2D3對體外培養(yǎng)的人角膜上皮細胞產(chǎn)生的IL-1a,IL-1β,IL-8都有明顯的抑制作用,可能通過抑制細胞因子的產(chǎn)生來抑制Langerhans細胞移行和角膜新生血管形成。
4 抑制內(nèi)皮細胞和細胞外基質(zhì)的相互作用的抑制劑
4.1沙利度胺(反應(yīng)停) 研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)停通過2個途徑抑制整合素avβ3和avβ5從而抑制CNV的生長。用bFGF和EM12誘導(dǎo)家兔CNV,發(fā)現(xiàn)沙利度胺及其衍生物supidimide和EM12均能抑制CNV生長。
4.2 IL-I受體拮抗劑(IL-lra) 研究表明,實驗誘發(fā)的炎性CNV模型中的白細胞浸潤與細胞間粘附分子-1(I-CAM1)表達密切相關(guān),IL-la多克隆抗體能有效地抑制VEGF和bFGF介導(dǎo)的CNV;局部應(yīng)用IL-lra能抑制角膜移植后的炎性反應(yīng)和新生血管化,原因可能與抑制郎罕細胞活性和抑制免疫致敏活性有關(guān)。
4.3白細胞介素4(IL-4) 研究發(fā)現(xiàn),局部使用IL-4能防止血管從角膜緣向?qū)娱g植入的bFGF 藥丸生長。
4.4凝血酶敏感蛋白(TSP-1和TSP-2) 在TSP不同基因編碼的5個家族成員中,研究發(fā)現(xiàn)TSP-1和TSP-2能有效抑制bFGF緩釋片誘導(dǎo)CNV,而其它無此作用。
4.5基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(IMMP)和金屬蛋白酶抑制劑(TIMP) 二者在小鼠角膜新生血管模型中的表達,于硝酸銀灼燒前后IMMP和TIMP的免疫反應(yīng)增加,結(jié)果提示,在硝酸銀燒灼誘導(dǎo)的CNV 中,IMMP和TIMP都被上調(diào),因而在角膜外傷、炎癥和CNV形成過程中,二者都參與了細胞外基質(zhì)的重建。
4.6 CNV抑制因子[5] 內(nèi)皮抑素(Endostati)特異性抑制內(nèi)皮細胞,誘導(dǎo)其凋亡,從而抑制血管的生成。生長抑素(Somatostatin)抑制細胞遷移,抑制多種促血管形成因子的生成、釋放,不僅能抑制VEGF的基礎(chǔ)分泌,還能抑制EGF、bFGF等刺激的VEGF分泌。ringlel-5蛋白可特異地抑制處于增殖狀態(tài)的血管內(nèi)皮細胞并誘導(dǎo)其凋亡,來發(fā)揮強大的抑制新生血管的作用。
5 基因抑制藥物
在尿激酶型纖溶酶原激活劑(u-PA)誘導(dǎo)的角膜新生血管模型中使用抗u-PA受體的反義寡核苷酸成功地抑制了角膜新生血管。其機制是反義寡核苷酸靶向u-PA受體轉(zhuǎn)錄,阻止了u-PA受體的表達,使u-PA失去與內(nèi)皮細胞表面u-PA受體的結(jié)合,依次不能活化細胞內(nèi)酪氨酸激酶和蛋白激酶C的信號傳遞,從而抑制了內(nèi)皮細胞增殖和新生血管化。
6 免疫調(diào)節(jié)劑
6.1環(huán)孢霉素A (CsA) 因其具有抑制T淋巴細胞的作用而廣泛應(yīng)用于器官移植和自身免疫性疾病。研究表明CsA能顯著抑制異種移植和化學燒傷后的血管生長及延長植片的存活時間。
6.2糖皮質(zhì)激素和非甾體類抗炎藥 前者通過抑制抗炎癥效應(yīng)達到治療目的,新型糖皮質(zhì)激素如乙酸阿奈可他(Anecortave acetate)通過抑制內(nèi)皮細胞產(chǎn)生促MMPs,減少明膠酶A和B表達,抑制VEGF導(dǎo)致內(nèi)皮細胞增生和小管形成等來發(fā)揮抑制作用。尚需更多的研究來證明該藥物的安全性和有效性,才有望應(yīng)用于臨床。后者通過抑制環(huán)氧合酶(COX-1和COX-2)活性抑制內(nèi)皮細胞增生等達到抗血管生成的作用。
7 展望
治療CNV的方法還包括冷凍、手術(shù)、激光光凝術(shù)、光動力療法等。但各種方法治療效果均不甚理想,藥物治療仍是重要手段。理想的治療不僅是以血管生成因子為靶向控制角膜新生血管,而且還應(yīng)試圖恢復(fù)角膜血管豁免機制。隨著研究的不斷深入,相信會有更多更好的治療藥物應(yīng)用于臨床。
參考文獻:
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篇2
【關(guān)鍵詞】 有機磷化合物/ 中毒 腎功能衰竭 急性 生物學標記
近年來國際腎臟病和急救醫(yī)學界趨向?qū)⒓毙阅I衰竭(ARF)改稱為急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)[1]。其基本出發(fā)點是將對這一綜合征的臨床診斷提前,不要等到腎衰竭時才認識到它的存在,而要在腎小球濾過率(GFR)開始下降,甚至腎臟有損傷(組織學、生物標志物改變)但GFR尚正常的階段將之識別、及早干預(yù)。2004年,來自美國腎臟病協(xié)會(ASN)、國際腎臟病協(xié)會(ISN)和國際腎臟病基金會(NFK)3個腎臟病協(xié)會以及急性透析質(zhì)量指南(ADQI)、歐洲重癥醫(yī)學協(xié)會(ESICM)的專家成員在意大利的Vicenza召集會議并一致同意建立急性腎臟損傷網(wǎng)(AKIN),并于2005年9月在阿姆斯特丹召開的AKIN的第一次會議對急性腎損傷(AKI)診斷和分類達成共識[2]。對AKI的病因、機制、分期及防治也提出了新的觀點。這引起了醫(yī)學界對各種重大疾病是否會造成AKI的廣泛關(guān)注,研究并新發(fā)現(xiàn)了一些能預(yù)示AKI的生物標志物,如中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂籠蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)、半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C(Cystatin C,Cys-C)等[3]。這些生物標志物較血肌酐、尿素更能早期發(fā)現(xiàn)并診斷AKI[3]。筆者就近年來AKI生物標志物在急性有機磷農(nóng)藥中毒(acute organophorous pesticide poisoning,AOPP)的研究現(xiàn)狀及臨床意義簡要綜述如下。
1 AKI定義、診斷標準及分期
1.1 AKI定義
指不超過3個月的腎臟功能或結(jié)構(gòu)方面的異常,包括血、尿、組織檢測或影像學方面的腎損傷標志物的異常。
1.2 AKI的診斷標準
腎功能突然減退(在48h內(nèi)),目前定義為血肌酐升高絕對值>25mmol/L;或血肌酐較前升高>50%;或尿量減少[尿量
1.3 AKI的RIFLE分期標準
見表1。表1 AKI的RIFLE分期標準(略)
2 AOPP致AKI的生理機制
2.1 直接作用
有機磷農(nóng)藥是含有三價或五價磷原子的芳基,進入人體后,迅速分布于全身,腎臟的含藥量最高[4]。因腎臟具有強大的代償功能,輕度中毒對腎小球濾過率影響較小,但早期尿微量白蛋白、尿β2-微球蛋白(β2-M)升高及血尿,表明腎臟已經(jīng)有輕度損害,這種損傷主要是有機磷農(nóng)藥直接作用于紅細胞、腎小球和腎小管的細胞,抑制細胞膜上的膽堿酯酶(CHE),破壞細胞膜的穩(wěn)定性[5]。
2.2 自由基損傷
國外一些學者在研究AOPP的機制中發(fā)現(xiàn),中毒患者體內(nèi)的活性氧(reactive oxygen species,ROS)反應(yīng)、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)(LOP)過氧化應(yīng)激加劇,維生素C、維生素E等抗氧化劑含硫和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性降低,均引起腎小球的形態(tài)和功能改變[1]及腎小管上皮細胞中毒致急性腎小管中毒(ANT)。
2.3 血液動力學改變
有機磷農(nóng)藥可直接引起紅細胞形態(tài)學改變及功能障礙,且隨著中毒程度的加重,患者發(fā)生急性肺水腫、大量出汗、嘔吐、昏迷等使機體處于炎癥的應(yīng)激狀態(tài),體內(nèi)多種調(diào)節(jié)血流動力學的血管活性物質(zhì)分泌釋放異常,如內(nèi)皮素(ET)釋放增多[6]、內(nèi)皮源血管舒張因子合成分泌障礙或通過干擾NO的釋放(如肌球蛋白)而產(chǎn)生血管收縮,加重有效血容量減少所致的腎缺血,以及有管球平衡誘導(dǎo)的腎小球前性血管收縮,致腎低血壓灌注、GFR急劇下降、缺血性腎小管壞死。血液黏度增高、微循環(huán)障礙、酸堿平衡失調(diào),致低血壓灌注、心輸出量減少、休克,從而加重組織缺血、缺氧致腎損傷,主要發(fā)生在髓質(zhì)髓袢升支粗段。腎微血管內(nèi)紅細胞聚集可致腎髓質(zhì)充血,以外髓質(zhì)的內(nèi)條文充血最為顯著,充血的程度與GFR的降低平行相關(guān)??傊毖?、缺氧及中毒致腎小管內(nèi)阻塞、腎小球濾液反流、原發(fā)性GFR減少。
2.4 酸堿平衡失調(diào)、離子紊亂
特別是鉀離子的減少造成腎臟損傷,典型表現(xiàn)在髓質(zhì)集合管,出現(xiàn)腎小管上皮細胞的腫脹、增生、胞漿內(nèi)顆粒形成,長時間的嚴重缺鉀影響各段腎小管甚至腎小球,出現(xiàn)間質(zhì)性腎炎樣改變。
2.5 全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和多器官功能不全綜合征(MODS)
有機磷農(nóng)藥對消化道的屏障功能減弱,在肝臟蓄積使其解毒功能下降,易形成內(nèi)毒素血癥。內(nèi)毒素血癥激活機體補體系統(tǒng),使各種因子顯著增多,如IL-1、IL-6、IL-8、INF等[7],這些炎癥介質(zhì)介導(dǎo)中性粒細胞與內(nèi)皮細胞的相互作用,導(dǎo)致組織細胞損傷,這種損傷晚期常常是不可逆的且可以累及全身多個器官。晚期重癥的SIRS可以出現(xiàn)MODS,甚至多器官衰竭(MOF),其中腎功能異常占60%,腎功能不全病死率達45.5%[8]。
2.6 腎小管損傷的恢復(fù)、再生與修補
急性腎小管壞死(ANT)的一個突出特點是康復(fù)后可完全恢復(fù)正常的腎功能。這一過程依賴于亞致死上皮細胞的復(fù)原、壞死細胞和腎小管內(nèi)管型的清除以及腎臟細胞的再生,從而恢復(fù)腎小管上皮細胞的正常功能。脫落和壞死區(qū)域的細胞需要腎小管上皮細胞的復(fù)制與再生。近期分子生物學研究表明NGAL通過凋亡途徑促進腎臟上皮細胞的再生或修復(fù)[9]。NGAL在腎臟缺血或再灌注損傷上皮細胞大量表達,抑制中度損傷的上皮細胞發(fā)生凋亡,減少由凋亡引起的近曲小管上皮細胞的死亡,同時促進其再生及重建。
3 腎損傷早期檢測體系
3.1 腎小球標志物
3.1.1 尿微量白蛋白(mAlb)、轉(zhuǎn)鐵蛋白(u-transferrin,Tf)
尿微量白蛋白屬中分子蛋白,分子量為69000道爾頓,帶負電荷,是腎小球性蛋白尿的主要成分,為早期診斷腎小球疾病的一項敏感指標。轉(zhuǎn)鐵蛋白屬于1-糖蛋白,分子量為77000道爾頓,與mAlb一樣均帶負電荷,但其所帶負電荷較mAlb明顯為少,因而更易通過帶負電荷的腎小球濾過膜;正常情況下,由于濾過膜電荷選擇性屏障的靜電排斥作用,絕大部分不能通過腎臟濾過膜,因此尿中Tf濃度極微或檢測不出,但在腎臟疾病患者尿液中可檢測出很高的濃度,是腎小球濾過功能不全的敏感指標[10]。mAlb、Tf排出增加的機制可能與膜上的硫酸肝素合成異常有關(guān)。腎血流動力學的改變也是誘發(fā)mAlb的重要原因。國內(nèi)外眾多醫(yī)學文獻報道在泌尿系疾病、肝硬化、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、心血管疾病、急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征、SIRS和MODS、藥物中毒、外科創(chuàng)傷、燒傷及重癥腦外傷等所致腎損傷時,mAlb、Tf升高水平與腎損傷程度呈正相關(guān)。但國內(nèi)外尚無關(guān)于AOPP腎損傷時mAlb、Tf變化情況的報道。
3.1.2 Cys-C Anastasi等[11]
首次在雞蛋清中分離純化得到高純度的半胱氨酸蛋白酶抑制劑(cysteine proteinase inhibitor,CPI),后被命名為Cys-C,是分子量為13KDa含120個氨基酸殘基多肽鏈的低分子量的非糖基堿性分泌蛋白,屬于半胱氨酸蛋白酶抑制物超家族成員之一。Cys-C基因幾乎在所有組織中均有表達,如腎、肝 、胰、腸 、胃、肺及胎盤等,廣泛存在于各種體液中,如腦脊液、血液、唾液等。Cys-C幾乎完全被腎小球濾過,不被腎小管重吸收和分泌,不會重新進入血液循環(huán)。不受炎癥反應(yīng)、惡性腫瘤、肌肉、性別及年齡的影響,也不受低T3、T4水平的影響。近年來,已成為診斷AKI的一個早期敏感指標,主要反映腎小球損傷濾過率降低。Le Bricon等[12]指出腎移植3個月后,用Cys-C測定的GFR較放射性核素物質(zhì)(51Cr-EDTA)測定的GFR偏高,即51Cr-EDTA清除率測定的GFR為60~80ml/(min·1.73m2),24h肌酐清除率測得GFR為正常,大約有25%的假陰性出現(xiàn)。邱冬等[13]報道Cys-C在肝腎綜合征、糖尿病腎病、腎移植術(shù)后、兒科疾病致腎功能損害時均較肌酐早升高。晏峰等[14]報道Cys-C水平對急性腦血管病患者早期腎損害有診斷價值。關(guān)于Cys-C在診斷AOPP腎損傷時尚無應(yīng)用。
3.2 腎小管標志物
3.2.1 微球蛋白
α1-微球蛋白(α1-M)是肝細胞和淋巴細胞產(chǎn)生的糖蛋白,相對分子質(zhì)量30000。該蛋白的產(chǎn)生較恒定,較容易透過腎小球濾過膜,原尿中的絕大部分被腎小管重吸收降解。正常情況下尿中的含量甚微,當腎小管受損時,尿中的排泄增高,故是反映腎小管損壞的早期標志物之一。國內(nèi)僅有王希英等[15]報道AOPP愈重,尿中α1-M增高愈明顯,對AOPP患者早期腎損害的診斷具有重要意義。β2-M是由淋巴細胞等有核細胞合成并分泌到血液及各中體液中的,由于分子量較?。?1800),在通過腎小管時約有99.9%的β2-M被近曲小管重吸收,并為溶酶體降解為氨基酸。重吸收的β2-M不再返回血循環(huán),故正常尿中β2-M含量甚微。正常人β2-M的合成與釋放非常恒定,且與性別、年齡及時間無關(guān)。尿中的β2-M升高,可反映腎小管功能受損敏感指標。張國林等[16]報道血、尿β2-M升高水平與AOPP嚴重程度呈正相關(guān),可以作為早期腎損害的檢測指標。但其未就血、尿β2-M升高水平與腎損傷程度的相關(guān)性及中毒程度與腎損傷程度相關(guān)性作進一步分析。王孝芹等[17]也有類似的報道,但把血液中β2-M含量增加歸于腎小管重吸收功能障礙。而筆者認為:因血β2-M升高可為體內(nèi)多種因素所致,非單與GFR降低或腎小管重吸收功能障礙有關(guān),故用血β2-M升高診斷AKI靈敏度高,而特異性較低。
3.2.2 NGAL
NGAL又稱作lippocalin-2,是一種分子量為25kD蛋白,是早期診斷急性腎小管壞死(ATN)的重要生物標志物。NGAL 主要參與早期原始腎臟上皮的發(fā)生、生長而不參與其轉(zhuǎn)化。在成人正常腎臟組織中,NGAL也有少量表達,但處于較低水平。腎臟缺血或缺血再灌注損傷后,近曲小管上皮細胞大量表達NGAL,遠曲小管上皮細胞也有少量表達,NGAL的量與缺血程度、缺血持續(xù)時間成正比。其通過鈣黏蛋白維持腎小管基底膜的極性和完整性,通過凋亡途徑促進腎臟上皮細胞的再生或修復(fù),通過HO-1對大鼠腎臟缺血性損傷起保護作用。此外,NGAL∶enterphore∶∶Fe復(fù)合物及其降解產(chǎn)物能夠清除自由基,減輕腎臟氧化應(yīng)激損傷。Mishra J等[18]報道在兒童心肺分流術(shù)后發(fā)生ARF的患者,其術(shù)后2h血清和尿中的NGAL水平顯著升高,與術(shù)后發(fā)生的AKI程度相關(guān)。Hermine I.Brunner等[19]報道尿NGAL可作為早期狼瘡性腎炎腎損傷的標志物,>0.6ng/ml尿肌酐水平的NGAL,診斷早期狼瘡性腎炎靈敏度達90%,特異性達100%。目前國內(nèi)外尚無有關(guān)NGAL在有機磷農(nóng)藥中毒AKI中血尿濃度變化的報道。
4 結(jié)語和展望
組織損傷作為AOPP的結(jié)果經(jīng)常被報道,但國內(nèi)外研究報道主要側(cè)重于AOPP患者的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等方面,在AOPP對腎臟損傷方面的報道較少,這可能與缺乏早期診斷AKI的觀察指標有關(guān)。國際腎臟病組織對AKI概念的新定義及生物標志物如Cys-C、NGAL的進一步研究,使我們重新思考能否通過開展這些腎損傷標志物的檢測,了解有機磷農(nóng)藥中毒AKI發(fā)生的時期及其與中毒程度、疾病轉(zhuǎn)歸、并發(fā)癥、預(yù)后的關(guān)系。這些檢測項目可以指導(dǎo)AOPP的搶救治療及提高搶救成功率,從而促進腎臟病學和急診重癥病學的發(fā)展,促進各醫(yī)學科全面、交叉、協(xié)調(diào)發(fā)展,為人類醫(yī)療衛(wèi)生健康水平提高作貢獻。
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篇3
【關(guān)鍵詞】生物制藥;開發(fā);展望
【中圖分類號】R195 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851(2014)2-0494-01
生物技術(shù)藥物產(chǎn)業(yè)中涵蓋了藥學、生物學以及醫(yī)學等先進的技術(shù),其對很多基礎(chǔ)學科進行突破,例如分子遺傳學、生物物理等,并以此作為堅實的后盾。目前機會所有行業(yè)與領(lǐng)域都在廣泛的應(yīng)用生物技術(shù)藥品,例如日化產(chǎn)品以及醫(yī)藥等,特別是在改造傳統(tǒng)制藥工業(yè)以及新藥的開發(fā)與研制過程中都開始更加廣泛的應(yīng)用此生物技術(shù)藥品,于是生物制藥產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展變成一個發(fā)展最快、較為活躍的產(chǎn)業(yè)。生物制藥產(chǎn)業(yè)的未來進展能夠幫助人類治療許多現(xiàn)在不能治療的疾病,解決營養(yǎng)不良等問題,延長人們的生存壽命,提升其生命質(zhì)量。
一 生物藥物的概述
生物藥物是指以生物體、生物組織、細胞、體液等為原料,綜合利用微生物學、化學、生物化學、生物技術(shù)、藥學等科學的原理和方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。
生物藥物的特點是藥理活性高、毒副作用小,營養(yǎng)價值高。生物藥物主要有蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類等。這些物質(zhì)的組成單元為氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等,對人體不僅無害而且還是重要的營養(yǎng)物質(zhì)。生物藥物的陣營很龐大,發(fā)展也很快。
二 生物制藥的開發(fā)現(xiàn)狀
(一)生物制藥現(xiàn)在的主要研究方向
(1)神經(jīng)退化性疾病:老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長因子rhIGF- 1 已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60 萬,中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,溶栓活性酶(Activase 重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。
(2)腫瘤:在全世界腫瘤死亡率居首位,腫瘤是多機制的復(fù)雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10 年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應(yīng)用基因工程抗體抑制腫瘤,應(yīng)用導(dǎo)向IL- 2 受體的融合毒素治療CTCL 腫瘤,基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3 種化合物進入臨床試驗。
(3)自身免疫性疾?。涸S多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關(guān)節(jié)炎患者多于4000 萬,每年醫(yī)療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如Genentech 公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E 用于治療哮喘,已進入Ⅱ期臨床;Cetor’s 公司研制一種TNF-α 抗體用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎,有效率達80%。Chiron 公司的β- 干擾素用于治療多發(fā)性硬化病。還有的公司在應(yīng)用基因療法治療糖尿病,如將胰島素基因?qū)牖颊叩钠つw細胞,再將細胞注入人體,使工程細胞產(chǎn)生全程胰島素供應(yīng)。
(二)我國現(xiàn)代生物制藥的開發(fā)現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物技術(shù)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)化進程:我國自80 年代開始進行現(xiàn)代生物技術(shù)藥品的研究和開發(fā),雖然起步較晚,基礎(chǔ)較差,但一開始就受到黨和國家的高度重視,并列為“863”計劃和國家重點攻關(guān)項目的主要內(nèi)容,經(jīng)過十多年的努力,特別是近五年來,現(xiàn)代生物技術(shù)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)有了突破性的進展,到1998 年7 月底我國已有十四種現(xiàn)代生物技術(shù)藥品和疫苗投入生產(chǎn),據(jù)初步統(tǒng)計,1997 年的工業(yè)總產(chǎn)值約20 億。目前我國已有近200 多個現(xiàn)代生物技術(shù)制藥企業(yè),其中約30家生產(chǎn)企業(yè)已具有不同規(guī)模的生產(chǎn)能力,陸續(xù)投入生產(chǎn)。
(三)我國生物制藥目前的發(fā)展方向
目前,我國為了發(fā)展具有科技優(yōu)勢和自主創(chuàng)新特點的生物制藥產(chǎn)品,需要重點研究和開發(fā)以下幾個領(lǐng)域:(1)中草藥及其有效生物活性成分的發(fā)酵生產(chǎn);(2)改造抗生素工藝技術(shù);(3)人源化的單克隆抗體的研究和開發(fā);(4)核酸類藥物研究;(5)血液替代品的研究與開發(fā);(6)基因芯片(DNA 芯片)技術(shù);(7)拓展人類基因組的研究成果;(8)發(fā)展氨基酸工業(yè)化的研究和開發(fā)甾醇激素;(9)開發(fā)活性蛋白與多肽類藥物以及治療性抗體。
三 生物制藥的未來展望
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,運用基因組學、蛋白質(zhì)組學、生物信息學等現(xiàn)代生化與分子生物學技術(shù),結(jié)合基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、酶工程、生物芯片等常用技術(shù),在將一些疾病的發(fā)病機理的認識清楚的基礎(chǔ)上,針對生物制藥研究中存在的問題,展開綜合研究是生物制藥發(fā)展的趨勢。
同時,生物制藥的發(fā)展不僅依賴于生物科學和生物技術(shù)的自身發(fā)展,同時也依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步,一些新技術(shù)的出現(xiàn)對于新藥物的開發(fā)有著很大的推動作用:例如計算機模擬和分子圖像處理技術(shù)相結(jié)合可以提高設(shè)計具有特定功能特性的分子的能力,這一技術(shù)很可能成為藥物研究和藥物設(shè)計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。
隨著人類基因組計劃的成功完成,人類遺傳結(jié)構(gòu)的秘密正逐步被人類所了解。這些遺傳信息必定是寶貴的醫(yī)藥資源,是生物制藥研究的重要依據(jù),對以后生物制藥發(fā)展的有著重大的意義和深遠的影響。
總而言之,在多個學科的共同努力下,借助于高新技術(shù)能夠有效的拓展新藥的開發(fā)空間,為新藥的發(fā)明創(chuàng)造更多機遇,提高開發(fā)速度。由于這些技術(shù)與方法能夠有效的找到可以更快鑒定藥物作用的靶,從而找到更多先進的新型先導(dǎo)物化學實體,于是為新藥的發(fā)明提供更為便利的條件。
參考文獻
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篇4
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無
(i0001)2011年《藥物生物技術(shù)》第18卷第1~6期總目次 無
研究論文
(471)α3β4乙酰膽堿受體在非洲爪蟾卵母細胞上的表達 李寶珠 陳心 朱曉鵬 胡遠艷 于海鵬 邴暉 長孫東亭 羅素蘭
(475)p253r突變型fgfr2ⅲc胞外段的表達、復(fù)性及活性研究 劉雪婷 喻志紅 何水連 陳安安 王丁丁 何穎 張志成 汪炬
信息
(480)聚焦rna分析技術(shù) 無
研究論文
(481)丹參酮iia對腹膜透析液誘導(dǎo)的腹膜間皮細胞tgf—β1、vegf分泌及表達的影響 于立杰 蔣春明 張苗
信息
(484)腸病毒71型2b離子通道研究新進展 無
研究論文
(485)表面活性劑對eupenicillumsp.e—un58生物合成咪唑立賓的影響 張祝蘭 唐文力 楊煌建 任林英
(488)peg修飾對尿酸酶酶學性質(zhì)的影響 郭原 田? 高向東
信息
(491)我國“餓死”腫瘤的抗癌藥物研發(fā)水平世界領(lǐng)先 無
研究論文
(492)ni(ⅱ)對殼聚糖的配位控制降解研究 盛貽林 周志剛 馮德明 郭秋云 焦勇 杜趙鑫
(496)酵母葡聚糖硫酸酯化物的結(jié)構(gòu)鑒定和初步藥理活性研究 王婷 智開寧 張亮 王?F
(501)actinoplanes sichuanensis03—723發(fā)酵產(chǎn)物95—1的分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定 董國霞 張玉琴 王玉成 賀曉波
魏玉珍 李秋萍 劉紅宇 余利巖 司書毅 張月琴
(504)蛹蟲草fjnu—01高產(chǎn)蟲草素的液體培養(yǎng)基優(yōu)化 雷坤 柯軼 毛寧
信息
(508)新型狂犬疫苗上市打破進口壟斷 無
研究論文
(509)人胰島素b27k—dtri前體在畢赤酵母中發(fā)酵條件的優(yōu)化 郝 黃志偉 張興群 于銘文 陳婷
其他
(513)2012年紫禁城國際藥師論壇征文通知 無
研究論文
(514)一株擴展青霉生長特性及展青霉素生物合成的研究 江曙 楊美華 段金廒 陶金華 錢大瑋
(519)具有抗氧化活性的絞股藍內(nèi)生真菌的分離及研究 尚菲 魏希穎 劉竹 馬彩霞
(522)整合素阻斷劑hm-3聯(lián)合環(huán)磷酰胺應(yīng)用的抗腫瘤作用 任印玲 劉振東 潘麗 沈鴻 徐寒梅
(526)亞麻油油渣中植物蠟的提取、純化與基本性質(zhì) 李明媛 王振爽 張豐 歐娜 李舒然 吳梧桐
(530)hplc
測定阿撲西林的有關(guān)物質(zhì) 鄒巧根 葛正祥 韋萍
(533)甲狀腺細針穿刺活檢在甲狀腺炎性疾病中的應(yīng)用 王全勝 李駿 劉曉麗 倪衛(wèi)慧 吳靜 邵曉麗 祝保艷
(535)復(fù)方嗜酸乳桿菌預(yù)防早產(chǎn)兒真菌感染的臨床觀察 萬俊 凌厲 李虎
專家論壇
(538)酶的理性設(shè)計 陳勇 王淑珍 陳依軍
其他
(543)陳執(zhí)中教授的新書——蛋白組學研究的分析技術(shù)及其應(yīng)用 王友同 吳文俊
綜述
(544)酶為標靶的前沿親和色譜篩選天然藥物的研究進展 凌春英 錢俊青
(548)半胱氨酸脫硫酶的生化特性及其脫硫作用機制 彭加平 韋平和 周錫棵
(553)糖尿病狀態(tài)下p-糖蛋白表達和功能的改變及其臨床意義 張璐璐 劉曉東
信息
(558)我國軍隊首家生物治療技術(shù)醫(yī)學轉(zhuǎn)化研究中心成立 無
(558)通過生物信息學研究方法解析舊藥新功效 無
綜述
(559)海洋放線菌代謝產(chǎn)物蒽環(huán)類化合物研究進展 馬毅敏 陸園園 邢瑩瑩 奚濤
其他
(562)評《生物制藥工業(yè)中生產(chǎn)規(guī)模的生物分離》 王友同 吳文俊
篇5
關(guān)鍵詞:多肽及蛋白類藥物;制劑;給藥
前言
隨著生物制藥技術(shù)的發(fā)展,對多肽及蛋白類藥物的研究和應(yīng)用也越來越多。傳統(tǒng)多肽及蛋白類藥物的劑型主要為凍干粉針和溶液型注射劑,因為此類藥物有著較短的生物半衰期,所以必須反復(fù)注射,給患者造成了很大的不便。為解決這一問題,需要開發(fā)多肽及蛋白類藥物的非注射給藥途徑。
1.口服給藥
一般認為多數(shù)多肽及蛋白類藥物很難為胃腸道吸收,首先,多肽及蛋白類藥物化學和構(gòu)象不穩(wěn)定。其次,藥物分子量大,脂溶性較差,較難通過消化道生物膜。再次,胃腸道中的大量蛋白水解酶和肽水解酶會造成多肽和蛋白質(zhì)的降解。最后,多肽及蛋白類藥物即使吸收后,也可能被肝臟消除。目前人們正在研究增加生物膜透過性和抵抗蛋白酶降解的途徑,以期獲得口服給藥的成功。
1.1化學修飾
應(yīng)用修飾劑進行多肽及蛋白類藥物的化學修飾,能夠引起生物溶解和分配行為的改變,例如使藥物的免疫反應(yīng)性被消除,物理、化學和生物穩(wěn)定性得到增強,作用時間得以延長,副作用被減輕,酶對藥物分子破壞作用減弱等。在研制口服胰島素方面的一種新嘗試是將十六酰氯和十四酰氯作為配體修飾胰島素,結(jié)果顯示,碳鏈長的基團保護胰島素的能力更強。應(yīng)用化學修飾劑保護胰蛋白酶對胰島素的作用位點,對胰島素的原有活性并不造成改變,而且修飾胰島素在抵抗胰蛋白酶降解方面的作用明顯,通常能夠延長4h的降解時間。修飾劑的種類繁多,例如肝素、棕櫚酸、右旋糖苷、聚氨基酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等,其中聚乙二醇最為常用,因為此類修飾劑的無抗原性、溶解性好,毒性小且具有較好的生物相溶性。
1.2加入吸收促進劑
吸收促進劑是一種小分子化合物,能可逆、特異或非特異地提高藥物對生物膜的透過性。吸收促進劑使多肽及蛋白類藥物的溶解度加大,對蛋白水解酶的降解產(chǎn)生了抑制。吸收促進劑能干擾膜上的磷脂層,進而減弱生物膜的阻礙。其陽離子與生物膜表面的陰離子相結(jié)合,促進藥物的吸收。吸收促進劑通常應(yīng)具有無毒、可再生、廉價易得、有著良好的理化性質(zhì)以及能可逆、特異地增加藥物的通透性等特性。
1.3應(yīng)用微粒和納米給藥系統(tǒng)
微粒給藥系統(tǒng)是多肽及蛋白類藥物口服給藥劑型發(fā)展的重要方面。脂質(zhì)體是一種重要的藥物載體,是將多肽及蛋白類藥物包裹在類脂雙分子層中,其對穩(wěn)定藥物、減輕酶對藥物的破壞具有重要作用。脂質(zhì)體與腸黏膜細胞容易進行融合、吸附和脂質(zhì)交換反應(yīng),易于藥物進入人體內(nèi)。納米粒是一種藥物控釋和緩釋的新劑型,以納米粒為載體,可有效提高人體對于肽及蛋白類藥物的吸收。
2.經(jīng)呼吸道給藥劑型
2.1鼻腔給藥
鼻腔給藥簡單方便,患者能自己完成。鼻腔內(nèi)遍布的毛細血管有利于蛋白質(zhì)多肽藥物的吸收,鼻黏膜上豐富的細絨毛能有效加大藥物的吸收面積。并且藥物經(jīng)過吸收,無肝臟首過效應(yīng),可直接進入體循環(huán)。
多肽類藥物的給藥方式?jīng)Q定了其在鼻腔的分布,噴霧給藥的藥液主要集中在鼻腔前部,滴鼻給藥大多分布于鼻咽部。有研究表明,聚乙烯亞胺-2-人生長激素(PEI2hGH)DNA 復(fù)合物的噴霧給藥對肺部轉(zhuǎn)染的特異性相比其他脂質(zhì)體介導(dǎo)的質(zhì)粒方法更強。如今市場上多肽及蛋白類藥物的鼻腔給藥藥物包括布舍瑞林、那法瑞林、鮭魚降鈣素等。
2.2肺部給藥
肺部有140平方米的吸附表面積,以及每分鐘5000mL的血流量。肺部的蛋白酶活性比胃腸道低,無肝臟首過效應(yīng),并且肺泡壁要薄于毛細血管壁,通透性也更強。將藥物送達肺泡組織的給藥裝置通常包括壓力定量氣霧裝置和干粉吸入裝置。肺部給藥的劑型主要為粉霧劑,通常,粉霧劑粉末處方組分處于低壓力和低流速時,藥物粒子大多應(yīng)能解聚,易于粉霧氣流中形成湍流。
2003年Surendrakumar等將透明質(zhì)酸(HA)和胰島素共同噴霧干燥制備了適宜肺部吸入的微球DPI(平均粒徑1~4 μm),通過對雄性Beagle犬肺部給藥后胰島素水平和相應(yīng)的血糖水平檢測顯示,含10%HA的胰島素DPI處方比單一的胰島素DPI處方體內(nèi)平均保留時間和半衰期均延長,研究結(jié)果顯示復(fù)合HA的胰島素DPI肺部給藥系統(tǒng)達到緩釋作用是有一定前景的。
3.經(jīng)皮膚給藥
多肽及蛋白類藥物通過皮膚或黏膜給藥優(yōu)點眾多,能夠避免胃腸道對藥物的作用,并且藥物作用的時間更長,不過皮膚角質(zhì)層卻對多肽及蛋白類藥物分子起到了屏障的阻隔作用。目前離子導(dǎo)入技術(shù)被大量應(yīng)用于皮膚給藥的方式中,它是通過電流對藥物的釋放速度和時間進行控制,進而有效將藥物送入皮膚中。對藥物電導(dǎo)入產(chǎn)生作用的因素有很多,例如皮膚角質(zhì)層能夠產(chǎn)生極化電流,改變藥物離子的移動方向,目前解決這一問題的主要方法是,將原先的連續(xù)直流電流換為脈沖直流電流和超聲導(dǎo)入。
結(jié)語
多肽及蛋白類藥物發(fā)展迅速,種類繁多,目前已有數(shù)百種。隨著生物制藥技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,多肽及蛋白類藥物的口服、經(jīng)鼻、肺等給藥途徑的可行性也會不斷提高??诜o藥方式的研究包括化學修飾、加入吸收促進劑、應(yīng)用微粒和納米給藥系統(tǒng)等方面;鼻腔給藥途徑主要通過噴霧給藥來實現(xiàn),方便簡便,效果較好;肺部主要通過壓力定量氣霧裝置和干粉吸入裝置給藥,給藥劑型主要為粉霧劑;經(jīng)皮膚給藥需要克服皮膚角質(zhì)的屏障作用。未來多肽及蛋白類藥物將往增強給藥劑量的準確性和可靠性以及減少藥物損失的方向發(fā)展。
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篇6
[關(guān)鍵詞] 中藥學研究生;分子生物技術(shù);知識結(jié)構(gòu);醫(yī)學教育
[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] C [文章編號] 1674-4721(2012)02(c)-0153-02
Improve the knowledge structure of graduates by strengthening the study of molecular biotechnology
WANG Lili DAI Liping CHEN Suiqing
Pharmacy College of Henan University of TCM, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In order to improve the knowledge structure, research and innovation ability of graduates who major in traditional Chinese medicine, a variety of ways and means were performed to enhance their study in molecular biotechnology, these ways include basic theory strengthening, experimental ability training, cooperation with enterprise etc..
[Key words] Graduate; Molecular biotechnology; Knowledge structure; Medical education
幾千年來,中醫(yī)藥已形成獨特的、系統(tǒng)的醫(yī)藥學理論,其中,中藥學傳統(tǒng)理論是中藥體系中不可或缺的重要組成部分,是中藥學教育的核心體系。但是如果我國的醫(yī)藥教育尤其是中藥研究生教育仍停留在傳統(tǒng)的中藥學知識教育的層面上,將會面臨知識結(jié)構(gòu)落伍的困境。目前,大量在讀碩士研究生已逐漸成為中藥科技創(chuàng)新體系中的生力軍,因此,研究生教育關(guān)系到國家自主創(chuàng)新能力的提升,意義重大[1]。當今分子生物技術(shù)、基因工程技術(shù)的發(fā)展日新月異,為中藥的發(fā)展增添了新的驅(qū)動力。以中藥材為例,分子生物技術(shù)在中藥栽培、育種,建立動植物基因庫,稀缺天然成分的轉(zhuǎn)化,貴重藥材的分子鑒別,藥材的種質(zhì)資源研究等方面取得了重大進展。因此,加強對現(xiàn)代分子生物學技術(shù)的研究,從基因水平上對中藥材進行分析和鑒別,是現(xiàn)代研究生需要掌握的一項基本技能。在《中國藥典》2010年版中已經(jīng)收載了蘄蛇和烏梢蛇的聚合酶鏈式(PCR)的鑒別方法[2],由此可見,生物技術(shù)已經(jīng)成為中藥研究生教育的必修課。為了培養(yǎng)和促進研究生對現(xiàn)代生物技術(shù)的掌握,本研究室為中藥學專業(yè)研究生開辟了多條途徑,以期能夠完善其知識結(jié)構(gòu),提高其科研能力和水平。
1 加強基礎(chǔ)生物學課程的學習
由長期在科研和教學一線工作的教師來進行《現(xiàn)代生物技術(shù)》、《分子生藥學》和《生物工程技術(shù)概論》等基礎(chǔ)課程的講授,注重基礎(chǔ)理論知識和基本理論的講解。由于生物技術(shù)發(fā)展迅速,時效性較強,任課教師應(yīng)及時查閱國內(nèi)外該學科的新進展、新技術(shù)、新方法,并對這些新技術(shù)、新方法進行大致分析與介紹,突出其在中藥研究中的意義,盡可能使課程內(nèi)容與最新的前沿研究同步,使研究生盡可能接觸最新的研究進展,拓寬科研思路。同時,本學科的發(fā)展和分子生物技術(shù)的結(jié)合應(yīng)該作為重點內(nèi)容來講述。以中藥質(zhì)量標準為例,分子生物學手段特別是DNA分子遺傳標記技術(shù),可從分子水平鑒別藥材主流品種及其種下等級的遺傳背景差異,為生藥品種標準化提供先進可行的方法和穩(wěn)定可靠的標準,進而為中藥質(zhì)量標準規(guī)范化奠定堅實的基礎(chǔ)。近年分子診斷技術(shù)也廣泛應(yīng)用于生藥的鑒別中,限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)分析、隨機擴展多態(tài)性DNA(RAPD)分析、擴增片段長度多態(tài)性(AFLP)技術(shù)等的出現(xiàn),為生藥的鑒別特別是貴重藥材的鑒別提供了分子水平的依據(jù)。與此同時,應(yīng)該培養(yǎng)研究生的閱讀能力,為其介紹國內(nèi)外一流的分子醫(yī)藥學期刊及網(wǎng)站,加強其文獻檢索的能力,擴大其眼界和知識面。
2 通過多種途徑,培養(yǎng)研究生的動手能力
動手能力是科研能力的重要保證之一,是實驗研究能力和實驗創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。為了提高研究生的實際操作能力,使研究生在理論學習階段提前進入實驗室進行實際操作訓練。本校中藥學實驗室開展了分子中藥鑒定、細胞培養(yǎng)等多個方向的研究生課題,使研究生在學習理論知識的同時,了解PCR擴增、蛋白質(zhì)電泳、植物愈傷組織培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)等的基本原理和操作規(guī)程,從而提高理論和實際動手能力,在實際操作中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高科研能力和水平。以PCR擴增為例,首先需要了解微量移液器、PCR擴增儀等儀器的使用方法,該實驗實際操作過程繁瑣,試劑種類較多,試劑量是以微升進行計量,加入量有時肉眼難以看到,對操作者要求較高。因此,必須對研究生進行實驗操作規(guī)程和技能的訓練,培養(yǎng)其觀察和分析問題的能力,使其能夠獨立解決實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和問題,增強科研實踐和創(chuàng)新能力。
3 加強與外單位科研院所合作交流
定期選派研究生赴中國醫(yī)學科學院等合作單位進行中藥生物工程技術(shù)方面的學習與交流,鼓勵和支持研究生參加高水平學術(shù)交流活動,為研究生提供更多更優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新平臺與機會。充分利用校外優(yōu)質(zhì)資源, 擴大學校與政府、科研院所、企事業(yè)單位的研究生聯(lián)合培養(yǎng),加強教育科研資源的整合,科學發(fā)揮科研中心的高層次教育功能,加強與生物醫(yī)藥公司的合作,形成產(chǎn)、學、研一條龍,共同培養(yǎng)中藥行業(yè)需求的高層次應(yīng)用型、復(fù)合型人才。
4 組織研究生到生物制藥企業(yè)、農(nóng)業(yè)生物園區(qū)等參觀見習
為了使研究生加深對生物藥品生產(chǎn)過程的了解,應(yīng)該組織研究生到生物制藥企業(yè)進行參觀見習,提供企業(yè)和研究生深層次交流的機會。通過這樣的交流,研究生可以更多的了解企業(yè)需求,針對企業(yè)生產(chǎn)過程中需要的知識進行學習調(diào)整,使研究生明確如何適應(yīng)企業(yè)要求找到適合自己的崗位,為以后順利就業(yè)打下基礎(chǔ)。企業(yè)也可以把技術(shù)革新等方面的需求反映給研究生,增強研究生的創(chuàng)新實踐能力,為其研究思路指明方向。通過參觀學習,可以開拓研究生的思維,刺激其學習興趣,增強其在實用技術(shù)方面創(chuàng)新的能力。這樣既增加研究生的就業(yè)機會,也使企業(yè)得到充足的人才儲備,達到校企雙贏。
研究生學習階段的一個重要任務(wù)就是拓寬研究視野,結(jié)合自己的研究方向及時更新和調(diào)整知識結(jié)構(gòu),及時把握本學科發(fā)展的大致方向與研究方法。隨著現(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展,一批新興的交叉學科應(yīng)運而生,中藥的研究也面臨著諸多挑戰(zhàn)[3-4],生物工程技術(shù)發(fā)展使中藥栽培、中藥鑒別等達到了分子及細胞水平,因此,加強分子生物技術(shù)的學習,對中藥學研究生知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有著重大意義。
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篇7
【關(guān)鍵詞】糖尿病周圍神經(jīng)病變;葛根素;依帕司他
【Abstract】Objectives: To assess the effect of puerarin combined with epalrestat in the treatment of type 2 diabetic peripheral neuropathy. Methods: 50 patients with DPN were randomly assigned into puerarin plus epalrestat treatment group and salvia plus mecobalamin control group. The treatment duration was two weeks. Electrophysiological measures and symptoms were evaluated. Results: The motor nerve conduction velocity (MNCV) and sensory nerve conduction velocity (SNCV) in median and peroneal nerves were significantly improved in both two groups. The improvement on MNCV and SNCV in treatment group was significantly better than the control group after treatment. The symptoms improvement in treatment group was significantly pronounced than in controls. Conclusion: Puerarin plus epalrestat was an effective treatment approach for the management of type 2 diabetic peripheral neuropathy.
【Key words】diabetic peripheral neuropathy,puerarin,epalrestat
近年來,世界各國2型糖尿病的患病率均有急劇增加的趨勢,2型糖尿病患者激增是造成全世界糖尿病患者總數(shù)劇增的主要原因。WHO預(yù)測;2025年患者總數(shù)將突破3億[1]。糖尿病周圍神經(jīng)病變(Diabetic Peripheral Neuropathy, DPN)是糖尿病的主要并發(fā)癥之一,也是患者致殘的重要原因,嚴重影響患者生活質(zhì)量。葛根是中醫(yī)治療糖尿病的重要藥物,近年來在臨床廣泛使用葛根素注射液治療糖尿病周圍神經(jīng)病變。依帕司他是一種特異地作用于多元醇通路的干預(yù)藥物,目前已有研究顯示其在糖尿病周圍神經(jīng)病變的治療中具有積極作用[2]。 本研究采用復(fù)方丹參注射液聯(lián)合甲鈷胺作對照,觀察葛根素聯(lián)合依帕司他治療糖尿病周圍神經(jīng)病變的療效。
1資料與方法
1.1 臨床資料
選取50例2型糖尿病合并DPN病人,按照1:1比例,隨機分為治療組和對照組。治療組:男12例,女13例,平均年齡57±4歲,糖尿病病程平均(10.6±4.6)年,DPN病程平均(3.8±1.7)年。對照組:男11例,女14例,平均年齡59±6歲,糖尿病病程平均(11.7±5.3)年,DPN病程平均(3.9±2.0)年。治療組與對照組組間性別、年齡、病程、病情等差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 診斷標準
具有2型糖尿病病史,符合《中國糖尿病防治指南》制定的DPN 診斷標準。神經(jīng)傳導(dǎo)速度示神經(jīng)(正中、脛、腓)傳導(dǎo)障礙,并排除其他原因所致的周圍神經(jīng)病變及合并糖尿病急性并發(fā)癥患者[3]。
1.3 治療方法
2組患者均給予糖尿病飲食、口服降糖藥物或胰島素常規(guī)控制血糖。治療組給予葛根素注射液0.4g(浙江康恩貝制藥股份有限公司生產(chǎn)),加入生理鹽水250ml靜脈滴注,1次/d;伊衡(山東達因海洋生物制藥股份有限公司),50 mg/ 次,每日3 次,療程14d。對照組給予復(fù)方丹參注射液20ml加生理鹽水250ml靜脈滴注,1次/d;甲鈷胺片(北京聯(lián)合偉華藥業(yè)有限公司生產(chǎn))一次0.5mg,一日3次,療程14d。
1.4 觀察指標
檢查膝腱反射,用日本Nihon Kohden公司制造的Neuropack 2型神經(jīng)電位誘發(fā)儀檢查神經(jīng)傳導(dǎo)速度,測定正中神經(jīng)、腓總神經(jīng)的運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MNCV)及感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度(SNCV)。
療效評定標準:⑴顯效:自覺癥狀明顯好轉(zhuǎn)或消失,腱反射明顯改善或基本恢復(fù)正常;⑵有效:自覺癥狀好轉(zhuǎn),腱反射改善;⑶無效:癥狀、體征無改善或加重。
1.5統(tǒng)計學分析
統(tǒng)計學分析采用SPSS 16.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。計量資料用均數(shù)±標準差表示,采用t檢驗,計數(shù)資料采用卡方檢驗,以P
2結(jié)果
2.1 電生理學變化
治療組治療后正中神經(jīng)、腓總神經(jīng)MNCV較治療前明顯提高,治療前后比較差異有極顯著差異(P
表1 兩組治療前后運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度變化比較
治療組治療后正中神經(jīng)、腓總神經(jīng)SNCV較治療前明顯提高,治療前后比較差異有極顯著差異(P
表2 兩組治療前后感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度變化比較
2.2 有效率
治療組與對照組比較,顯效率有顯著差異(P
表3 兩組癥狀療效比較
2.3不良反應(yīng)
治療組與對照組各有2例病人出現(xiàn)發(fā)熱、惡心癥狀,未經(jīng)藥物治療,自行緩解。
3討論
糖尿病周圍神經(jīng)病變主要病理改變是神經(jīng)纖維發(fā)生節(jié)段性脫髓鞘改變,軸索再生能力受損而出現(xiàn)“退化”,特點為感覺神經(jīng)受累較早,以肢體疼痛麻木為突出臨床表現(xiàn),具體發(fā)生的機制至今尚不十分明確。普遍認為與高血糖引起代謝紊亂、微血管病變、神經(jīng)營養(yǎng)因子缺乏、自由基損傷及基因表達異常等因素有關(guān)。高血糖時活性氧(R0S)抑制了糖酵解的關(guān)鍵酶3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)的活性,導(dǎo)致6-磷酸葡萄糖的累積,從而激活多元醇通路。多元醇通路激活后,醛糖還原酶活性增高,葡萄糖在醛還原酶作用下轉(zhuǎn)化為山梨醇和果糖增多,由于神經(jīng)組織內(nèi)無果糖激酶,造成山梨醇和果糖在神經(jīng)組織內(nèi)大量沉積,使得山梨醇生成增加,導(dǎo)致山梨醇的堆積,繼而引起病變[4]。多元醇通路的限速酶為醛糖還原酶抑制劑。醛糖還原酶抑制劑目前被認為是治療糖尿病周圍神經(jīng)病變比較理想的藥物。
DPN根據(jù)其病因病機和臨床表現(xiàn)可歸屬于中醫(yī)“消渴”、“痹證”、“瘺證”等范疇。中醫(yī)對本病的治療,在控制癥狀、改善客觀指標及遠期療效等方面具有一定的優(yōu)勢。在中藥方面,抑制醛糖還原酶的化合物主要集中在黃酮類及香豆素類化合物中。黃酮類化合物又稱為生物類黃酮,是一類具有重要生物活性的重要物質(zhì)[5]。目前認為黃芩、黃連 、丹參、葛根、芍藥、川芎具有醛糖還原酶抑制劑的作用[6]。這些中藥被認為能阻斷或抑制醛糖還原酶,降低山梨醇、果糖以及糖基化蛋白,還能部分地抑制蛋白非酶糖化[7]。葛根中含有的葛根總黃酮目前已經(jīng)得到廣泛研究[5]。葛根素注射液是野葛或葛根藤中提取的一種黃酮苷,現(xiàn)代藥理研究表明:葛根素能抑制凝血酶誘導(dǎo)的血小板5-HT的釋放,有抑制血栓形成和抗凝血作用,降低血漿和全血黏度,抑制血小板聚,通過改善血流變,增加微循環(huán)灌流量,從而達到神經(jīng)營養(yǎng)和保護作用[8]。
本研究顯示,葛根素注射液聯(lián)合依帕司他能夠改善糖尿病周圍神經(jīng)病變病人正中神經(jīng)、腓總神經(jīng)的運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度和感覺神經(jīng)傳導(dǎo)速度,療效優(yōu)于復(fù)方丹參注射液聯(lián)合甲鈷胺。這表明葛根注射液與依帕司他可能具有協(xié)同效應(yīng),其機制可能通過抑制醛糖還原酶,不過這種假說還需要基礎(chǔ)實驗和臨床試驗來進一步證實。
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作者簡介:
篇8
關(guān)鍵詞 海洋微生物;研究方法;生物活性;存在問題
中圖分類號 S9 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0203-01
隨著人口的不斷增長,自然資源也逐漸匱乏,陸地上的資源畢竟有限,所以研究海洋資源勢在必行,海洋微生物活性物質(zhì)越來越受到人們的關(guān)注。海洋環(huán)境有著同陸地環(huán)境截然不同的多樣性,還有很多未知的領(lǐng)域等著我們?nèi)ラ_發(fā)和利用。海洋微生物可以作為活性物質(zhì)的新來源,受到人們的高度重視。
1 海洋微生物活性物質(zhì)的主要研究方法
狹義上的海洋微生物就是海洋細菌。人類最早開始研究海洋細菌是在1838年。后發(fā)現(xiàn)海洋微生物有殺菌的作用,有些海洋微生物具有降解環(huán)境污染物,修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的功能,還有的微生物可導(dǎo)致細菌性病害的發(fā)生,我們應(yīng)該揚長避短,充分發(fā)揮海洋微生物對人類有益處的特性。
目前研究海洋微生物的主要方法是活性物質(zhì)的分離篩選法。這種方法又包括高通量篩選、BIA篩選法等。
高通量篩選法比較適合海洋微生物天然活性物質(zhì)的研究。在選擇研究方法的時候,要綜合考慮海洋微生物的來源和種類的不同,以及不同微生物生長環(huán)境的不同。具有特殊活性的微生物采自海洋不同的區(qū)域,通常是在大量的微生物菌株樣品中篩選出需要活性物質(zhì),在這一過程中通常自動化高通量藥物篩選方法,或者快速分子篩選法,以便提高篩選工作的效率,同時又能保證質(zhì)量。這種方法在世界范圍內(nèi)應(yīng)用甚廣。美國和日本的公司都曾利用此方法培養(yǎng)和找到了很多能夠用于制造藥物的活性物質(zhì),并有效運用到了實踐中去。我國也建立了相關(guān)實驗室,利用此方法開展了多項活性菌株的分級組合篩選工作,并取得了一定的成果。中國海洋大學實驗室研究人員通過實踐還發(fā)現(xiàn)如果將機制單一的活性篩選模型與簡易初篩模型綜合使用來進行活性菌株的分級組合篩選,研究成本更加低廉,工作效率也會進一步提高,而且實際利用價值也非常可觀。
BIA篩選法具有獨特的篩選機制,所以優(yōu)勢不容小覷,其廣發(fā)應(yīng)用在海洋微生物抗腫瘤物質(zhì)的分級組合篩選中。它的理論基礎(chǔ)是遺傳學方法論,在篩選過程中檢測出β半乳糖苷酶的存在就能夠初步判定所選的樣品中是否有抗腫瘤DNA細胞的物質(zhì)。
海洋是具有豐富性的化合物的世界,擴大對海洋微生物的研究是整個人類的歷史使命和長久性課題。海洋微生物的活性物質(zhì)的研究涉及的領(lǐng)域比較廣泛,包括基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等,不斷加強海洋微生物活性物質(zhì)研究同各個領(lǐng)域之間研究,可以不斷創(chuàng)新海洋微生物的研究和分離方法。另外,提高海洋微生物活性物質(zhì)開發(fā)研究的實際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化率,能夠降低產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本,也實現(xiàn)了將海洋微生物的研究成果與大眾分享的目的,也實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益高度統(tǒng)一。
2 海洋微生物的重要生物活性
基于以上研究方法,我們主要探究的海洋微生物的重要生物活性包括有抗腫瘤活性、抗菌活性、酶活性、酶抑制劑活性、降解修復(fù)活性等。
海洋微生物中是很多抗腫瘤藥物的主要來源,人們也曾對海綿體進行了細致的研究,發(fā)現(xiàn)海綿能夠產(chǎn)生很多種抗菌和抗腫瘤活性的物質(zhì)。海綿中有很多組成復(fù)雜的微生物群落,其中的抗癌物質(zhì)大部分源于海綿中長期共生共棲的細菌群。海洋放線菌中也存在很多抗腫瘤活性物質(zhì),這些放線菌的生存環(huán)境的總體特征是高鹽度、高壓、低營養(yǎng)以及低溫,這樣嚴酷的環(huán)境造就了放射菌獨特的代謝方式,也使得它能夠具有抗腫瘤的活性。另外海洋真菌中也存在著抗腫瘤活性物質(zhì)。
海洋微生物的抗菌活性是很多陸地生物所不具備的。對海洋微生物抗菌性能的研究可以緩解新類型抗生素緊缺的壓力,為抗生素的持續(xù)研發(fā)提供了條件。多種海洋微生物中均有抗菌物質(zhì)的存在,它們對人體病原性念珠菌有著一定的抑制作用。
酶活性的發(fā)現(xiàn)是近幾十年的科學研究成果。技術(shù)的進步促使人類發(fā)現(xiàn)了海洋微生物能夠產(chǎn)生新型生物酶,并對其進行了深入研究。人們已經(jīng)可以從海洋細菌、放線菌、真菌中分離出酶制劑,很多都具有特殊的生物活性,同時具有工業(yè)化開發(fā)的潛力。生活中的應(yīng)用實例也屢見不鮮。比如加酶洗滌劑的生產(chǎn)就充分利用了地衣芽孢桿菌,先將其生產(chǎn)為堿性蛋白酶,然后與洗滌劑混合生成。還有一種去污性很強的堿性蛋白酶是從海洋船蛆腺體內(nèi)的共生細菌中提取的,在高溫度環(huán)境中的去污能力更強,這被普遍應(yīng)用與工業(yè)清潔領(lǐng)域。脂肪酶產(chǎn)生于冷海水區(qū)域中的微生物,耐低溫性比較顯著。
酶抑制劑活性的發(fā)現(xiàn)也為人類的生活與生產(chǎn)帶來了很多便利。利用它制成的酶抑制劑不僅有助于對酶的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機理的進一步研究,還可以將其用于藥理學領(lǐng)域的研究。陸地環(huán)境中就很難提取這種酶制劑,所以海洋微生物的酶抑制活性的研究就成為酶抑制劑的重要來源。
降解修復(fù)活性主要表現(xiàn)在真菌的石油降解力方面。石油開采業(yè)的不斷發(fā)展使得海洋的石油污染情況也比較嚴重,利用海洋微生物降解石油中的烴類物質(zhì)具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。微生物對污染物的降解和對海洋環(huán)境的修復(fù)具有其獨特的優(yōu)越性,而且應(yīng)用廣泛。大部分海洋細菌和真菌都具有很強的降解能力,有些真菌的菌絲具有與石油聚集成團的特性,所以在對石油進行生物降解之后再利用這一特性可以將剩余的菌絲和石油同時清除,效果顯著。當然,石油降解菌的種類不同,對石油中的烴類的降解程度也會有所不同。將多種海洋降解真菌混合培養(yǎng)使用,可以顯著提高石油降解速率,比單一的降解菌的降解能力高出很多倍。大部分的海洋真菌的石油降解能力不會受到石油濃度的影響,只有很小一部分真菌降解能力會隨著石油濃度的增大而
減弱。
3 海洋微生物活性物質(zhì)研究中存在的問題
我國海洋微生物活性研究領(lǐng)域取得一定的進展,但目前還存在不少亟待解決的問題。近些年來,我國通過革新研究方法,發(fā)現(xiàn)了不少具有明確生物活性的新化合物種類,并廣泛應(yīng)用于制藥和生物領(lǐng)域,取得了明顯的效果。但是各個領(lǐng)域的發(fā)展不平衡,尤其是污染物降解方面的研究和實踐與世界先進水平相比還有一
定的距離。我國的海洋資源的開發(fā)利用空間還很大,未來的開發(fā)中更加需要高端技術(shù)的投入,這樣才能保證資源利用效率的最大化。同時,我們要注意加快海洋微生物活性物質(zhì)的科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟效益的速度,切實將科學技術(shù)的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢和社會優(yōu)勢。另外,我國的海洋資源開發(fā)利用的項目的相關(guān)制度法規(guī)還不夠完善,自主創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力還需要進一步加強,只有先做好制度與法規(guī)定保障,才能提高人們科研的積極性,也才能為專項研究提供良好的社會基礎(chǔ)條件。
4 總結(jié)
綜上所述,海洋微生物活性物質(zhì)的研究越來越受到人們的重視,這不僅是由于現(xiàn)存資源的短缺而向海洋領(lǐng)域進一步發(fā)掘可供人們利用的資源,還因為人類更加重視自己的生活環(huán)境和工作環(huán)境的生態(tài)化和環(huán)?;?。海洋微生物的科學合理地應(yīng)用,有助于我們?nèi)祟惿鐣目沙掷m(xù)發(fā)展,未來海洋微生物的將會更廣泛地應(yīng)用到前沿技術(shù),以降低海洋微生物研發(fā)的成本,努力使經(jīng)濟效益與環(huán)境效益和諧統(tǒng)一起來。
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篇9
關(guān)鍵詞:酶類藥物,生物制藥,治療應(yīng)用,研究進展
目前,酶作為藥物的應(yīng)用越來越廣泛。供治療用的酶通常指一組用于治療疾病和改善醫(yī)療狀況的生物催化劑。酶作為藥物有兩個突出的特點:(1)酶與底物具有高度親和性和特異性;(2)酶可以把底物轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)物,且副作用較小。這兩個特點使得酶區(qū)別于其他所有類型的藥物,也使酶成為有價值的治療工具,為治療多種嚴重疾病提供了一個廣闊的現(xiàn)代生物藥物應(yīng)用平臺。
治療用酶有利的動力學性質(zhì)是低Km和高Vmax,這使其在非常低的濃度和底物濃度下即能達到最大效率。治療用酶已在醫(yī)學領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,藥物研發(fā)及生物技術(shù)在過去20年的進步,極大地促進了治療用酶在治療一系列罕見和常見疾病上的應(yīng)用。利用合成生物學、蛋白質(zhì)組學和基因組學對酶進行改造,不僅能使其催化出我們想要的手性藥物分子,還能極大地促進治療用酶的開發(fā)[1-3]。目前,治療用酶被廣泛應(yīng)用于遺傳性疾病、心血管疾病、胃腸道疾病、癌癥等疾病的治療[4-7]。酶制劑藥物被認為是一個不斷增長的市場,到2020年預(yù)計將超過55億美元。
圖1介紹了治療用酶的相關(guān)應(yīng)用。
1治療用酶的來源
治療用酶廣泛來源于動物、植物和微生物。早期研究中的酶是從動物和植物中提取而來。酶的來源決定了酶的方便性、成本和回收過程。由于受到經(jīng)濟可承受性和規(guī)模化制備可行性的影響,一般更傾向于對微生物來源的酶進行商業(yè)化開發(fā)。通過重組DNA(rDNA)技術(shù),在遺傳水平上對微生物進行操作可以獲得更好的菌株,從而改善酶的質(zhì)量或特性,并獲得更高的產(chǎn)量[8-9]。在基因重組技術(shù)中,克隆所需蛋白質(zhì)的cDNA,然后將克隆的cDNA插入到表達載體中,利用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌,使其過表達,最后純化表達的蛋白。其中,產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)時間和提取方便是構(gòu)建合適的重組酶表達載體的關(guān)鍵參數(shù)。目前,多種表達體系已經(jīng)被建立,包括細菌、真菌、哺乳動物、植物或昆蟲細胞等[10]。
在基因工程的圖1治療用酶的廣泛用途及代表性酶[4-7]
Figure 1 Wide range of therapeutic enzymes and representative enzymes[4-7]
幫助下,理想的蛋白質(zhì)可被大量生產(chǎn)出來,從而滿足酶工業(yè)的需要。迄今為止,重組DNA技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了上百種具有治療性的酶制劑[11]。
2酶作為治療藥物的應(yīng)用
治療用酶現(xiàn)在已經(jīng)成為許多重大疾病的有效治療藥物,如先天性缺酶癥的治療、血栓與冠心病的治療以及抗腫瘤治療等。據(jù)不完全統(tǒng)計,已在臨床使用的酶類藥物已經(jīng)超過近百種,而酶類藥物的制劑品種已經(jīng)超過700種,圖2中介紹了部分治療用酶的治療作用機制。
2.1癌癥治療
治療酶在癌癥中的應(yīng)用涉及兩種主要類型:腫瘤所需氨基酸代謝酶和前體藥物轉(zhuǎn)化酶。代謝酶被用來消耗腫瘤細胞所必需的氨基酸,從而抑制腫瘤生長;轉(zhuǎn)化酶被用于在腫瘤細胞中將前藥轉(zhuǎn)化為細胞毒性藥物,進而殺死腫瘤細胞。
2.1.1L-天冬酰胺酶
L-天冬酰胺酶是一種四聚體酶,能催化氨基酸L-天冬酰胺的水解。大多數(shù)正常的人類細胞都能夠合成L-天冬酰胺,但某些惡性腫瘤細胞卻不能合成,必須通過血液獲得。因此,利用L-天冬酰胺酶代謝L-天冬酰胺,使惡性腫瘤細胞無法獲得生長必需的天冬酰胺,從而抑制其生長[12]。L-天冬酰胺酶可以從各種各樣的微生物(酵母、真菌、細菌)中提取,其中細菌來源的L-天冬酰胺酶應(yīng)用較多[13]。
L-天冬酰胺酶在臨床上對急性淋巴細胞性白血病、淋巴肉瘤細胞性白血病及粒細胞性白血病的療效比較好,對黑色素瘤也有一定作用[14]。其中,L-天冬酰胺酶對兒童的急性淋巴細胞性白血病效果較為突出,有效率為85.2%,完全緩解率為57.8%[15]。但使用L-天冬酰胺酶也存在一定的副作用,主要包括嚴重的過敏反應(yīng)、惡心、嘔吐、發(fā)燒、腎功能和肝功能受損等[16-17]。L-天冬酰胺酶與聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)偶聯(lián)后可大大減少過敏反應(yīng),經(jīng)少量梳狀PEG衍生分子PM13和PM100修飾的L-天冬酰胺酶,在降低免疫反應(yīng)的同時還能保持較高的酶活性[17-18]。此外,L-天冬酰胺酶還可與其他細胞毒藥物合并應(yīng)用,例如其可與長春新堿和皮質(zhì)類固醇等藥物聯(lián)合來治療急性淋巴細胞性白血病[18]。
2.1.2精氨酸脫亞胺酶
精氨酸脫亞胺酶(arginine deiminase,ADI)是一種能將精氨酸分解成瓜氨酸和氨的酶。正常情況下,體內(nèi)精氨酸可由細胞自身的尿素循環(huán)酶即精氨酸代琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸裂解酶合成[19],但具有代謝缺陷的某些惡性腫瘤,如黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和肝細胞癌則經(jīng)常缺乏這些酶[20-22]。由于上述腫瘤細胞的生長依賴于環(huán)境中的精氨酸,所以ADI可用于治療這些精氨酸營養(yǎng)缺陷型腫瘤。ADI被認為是一種比L-天冬酰胺酶好的白血病治療藥物,因為ADI對精氨酸具有高度特異性,不轉(zhuǎn)化其他氨基酸,而L-天冬酰胺酶則是以天冬酰胺和谷氨酰胺為底物,在降解谷氨酰胺時會產(chǎn)生一些導(dǎo)致副作用的有毒物質(zhì)[23]。ADI可從化膿性鏈球菌、類鏈球菌和支原體中提取到。
ADI雖然有較好的腫瘤殺傷力,但由于其強抗原性和循環(huán)半衰期短(半衰期為4 h),在體內(nèi)效果不明顯[24]。經(jīng)過20 kD聚乙二醇(PEG-20)修飾的ADI能夠避開循環(huán)和駐留巨噬細胞,延長ADI半衰期并降低免疫原性。Feun等經(jīng)研究指出,隨著循環(huán)時間的增加,ADI-PEG-20在體內(nèi)外均對精氨酸代琥珀酸合成酶陰性的癌細胞顯示出了強大的抗腫瘤效果,Pheonix藥物公司目前正在進行用ADI-PEG-20治療晚期肝細胞性肝癌(II/III期)和黑色素瘤(I/II期)的臨床試驗,其中在肝癌治療中已進入Ⅲ期臨床[25]。此外,還有相關(guān)報道將ADI-PEG-20作為胰腺癌放射治療的輔助手段,也可用于多形性膠質(zhì)母細胞瘤及胸椎癌(間皮瘤和非小細胞肺癌)的治療[23,26-30]。Cheng等通過蛋白質(zhì)工程改變了PpADI(來自Pseudomonas plecoglossicida的ADI)突變體M31表面的氨基酸殘基,將PpADI M31表面的4個精氨酸替換成賴氨酸,為其PEG圖2部分治療用酶的治療作用機制
Figure 2 Therapeutic mechanism of partial therapeutic enzymes
注:A:L-天冬酰胺酶將L-天冬酰胺水解成L-天冬氨酸,從而阻止L-天冬酰胺供養(yǎng)腫瘤細胞;B:精氨酸脫亞胺酶將L-精氨酸水解成L-瓜氨酸,從而阻止L-精氨酸供養(yǎng)腫瘤細胞;C:谷氨酰胺酶將L-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸,從而阻止L-谷氨酰胺供養(yǎng)腫瘤細胞;D:苯丙氨酸氨解酶將苯丙氨酸降解成反式肉桂酸,從而減少苯丙氨酸在體內(nèi)的積累;E:葡糖糖氧化酶將葡萄糖氧化成葡萄糖酸和H2O2,從而達到殺死腫瘤細胞的目的;F:犬尿氨酸酶將犬尿氨酸水解成L-丙氨酸和鄰氨基苯甲酸,從而激起人體免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細胞;G:羧肽酶A將甲氨蝶呤-苯丙氨酸前藥水解成甲氨蝶呤和L-苯丙氨酸,恢復(fù)甲氨蝶呤的細胞毒性.
Note:A:L-asparaginase hydrolyzes L-asparagine to L-aspartic acid,thus preventing feeding of L-asparagine to tumor cells;B:Arginine deiminase hydrolyzes L-arginine to L-citrulline,thus preventing feeding of L-arginine to tumor cells;C:Glutamine hydrolyzes L-glutamine to L-glutamic acid,thus preventing feeding of L-glutamine to tumor cells;D:Phenylalanine aminolyase degrades phenylalanine into trans-cinnamic acid,thus reducing the accumulation of phenylalanine in the body;E:Glucose oxidase oxidizes glucose into gluconic acid and H2O2,so as to kill tumor cells;F:Kynureninase hydrolyzes kynurenine into L-alanine and anthranilic acid,so as to stimulate the human immune system to attack tumor cells;G:Carboxypeptidase A hydrolyzes methotrexate phenylalanine prodrugs into methotrexate and L-phenylalanine,and restores the cytotoxicity of methotrexate.
修飾提供初級胺[31]。經(jīng)研究得出通過將299和382位的精氨酸替換成賴氨酸(PpADI M36),使PpADI M31的聚乙二醇化位點的平均數(shù)量從大約12個上升至大約20個,經(jīng)聚乙二醇修飾的PpADI M36在人血清中的半衰期得到顯著提升(PEG-M31:3.2 d;PEG-M36:4.8 d)[31]。
2.1.3谷氨酰胺酶
谷氨酰胺是一種參與多種代謝和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵氨基酸,是哺乳動物體內(nèi)主要的氮轉(zhuǎn)運體,在能量產(chǎn)生方面起主要作用[32]。對癌細胞代謝的研究發(fā)現(xiàn),致癌基因或腫瘤抑制基因的許多突變增加了參與谷氨酰胺代謝和攝取蛋白的表達,表明谷氨酰胺供應(yīng)與腫瘤增殖之間存在很強的相關(guān)性[33-34]。因此,在氨基酸耗竭療法中,谷氨酰胺酶似乎是一種適合的藥物。
由于谷氨酰胺酶的穩(wěn)定性差和Km值高,單純的谷氨酰胺酶在體內(nèi)外對腫瘤的生長和增殖均無明顯抑制作用,但是從假單胞菌(Pseudomonas)7A中分離的谷氨酰胺酶與天冬酰胺酶聯(lián)用時能治療對天冬酰胺酶產(chǎn)生耐藥性的淋巴瘤,對各種白血病也有一定的療效[35]。
2.1.4前體藥物激活酶
抗體導(dǎo)向酶-前體藥物療法(antibody-directed enzyme prodrug therapy,ADEPT)是一種利用轉(zhuǎn)化酶作為癌癥治療劑的策略。在這種方法中,前體藥物激活酶與單克隆抗體偶聯(lián),攜帶著酶到達腫瘤細胞[36],無細胞毒性的前藥在該酶的催化下將轉(zhuǎn)化為細胞毒性藥物,從而特異性地破壞癌細胞。這種方法正被用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)以激活前藥的腫瘤靶向酶為基礎(chǔ)的癌癥治療藥物。有文獻報道,經(jīng)過修飾的羧肽酶A可以激活前藥甲氨蝶呤-苯丙氨酸的活性,用于結(jié)腸癌的治療[37]。人類β-葡萄糖醛酸酶也是一個有吸引力的酶類,其能激活前藥葡萄糖苷酸[38]。
2.2先天性缺酶癥的替代治療
代謝途徑中所涉及的酶的缺陷與許多病理條件有關(guān)。在這些情況下,為了彌補酶活性的損失,人們采取了各種策略,包括使用酶替代補充治療(enzyme-replacement therapy,ERT)或藥物分子伴侶作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑[39]。由表1可知,美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)已經(jīng)批準了多種酶制品作為孤兒藥物(用于預(yù)防、治療、診斷罕見病的藥品),用于治療多種遺傳性缺酶癥。有關(guān)孤兒藥物治療缺酶癥的應(yīng)用研究,我國開展得不多,值得引起重視。
2.2.1苯丙酮尿癥
篇10
【關(guān)鍵詞】 低聚原花青素;鏈脲佐菌素;糖尿??;血糖;脂質(zhì)過氧化物
【Abstract】 Objective Observing the effect of OPC on reducing blood glucose in diabetic rats.Methods The diabetic animal models were reproduced by streptozotocin (50mg/kg)abdominal cavity injection. The positive control group were treated with metformin hydrochloride (MH),[30mg/(kg·d)],the other two treatment groups were treated with oligomeric proanthocyanidin [50、500mg/(kg·d) respectively], the model control and blank group were treated with NS water. After 4 weeks , their blood samples were drawn, blood sugar and lipid peroxide were detected.Results The blood sugar and lipid peroxide did not change distinctly in the treatment groups with MH, To compare before and after treatment ,the plasmic glucose level and content of serum lipid peroxide declined distinctly in two treatment groups(P<0.05 or P<0.01)and 40 per cent of the models of diabetic rats were reduced.Conclusion Oligomeric proanIhocyanidin has an effect of decrease the plasmic glucose and lipid peroxide level of diabetes rats.
【Key words】 oligomeric proanthocyanidin; streptozotocin; diabetes; blood glucose
已有相當證據(jù)表明糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展過程與氧化應(yīng)激增強密切相關(guān)[1,2]。馬尾松原花青素 (oligomeric proanthocyanidin,OPC)是從馬尾松樹皮中提取出來的一類多酚化合物,具有極強的抗氧化活性,是一種很好的自由基清除劑和脂質(zhì)過氧化抑制劑[3,4]。一次性大劑量注射鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)可致β細胞壞死而無胰島炎,制成無炎性1型糖尿病模型,成模后即出現(xiàn)多飲、多尿和多食表現(xiàn),其癥狀體征與臨床病人比較相似[5]。本文建立 STZ大鼠糖尿病模型,觀察馬尾松OPC對DM病理模型血糖水平的影響,為預(yù)防和治療糖尿病的OPC藥物開發(fā)和臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
1.1.1 主要試劑 馬尾松原花青素(OPC):桂林萊因生物科技股份有限公司(含量98%);鏈脲佐菌素(STZ):美國Sigma公司;鹽酸二甲雙胍片:浙江國光生物制藥有限公司;血糖(FBG) 試劑盒、脂質(zhì)過氧化物(LPO) 試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供;檸檬酸、檸檬酸鈉等試劑均為分析純。
1.1.2 實驗動物 健康雌性SD大鼠,體重320~330g,購自中國科學院上海實驗動物中心提供,生產(chǎn)許可證號:SCXK(滬)2003-0003;使用許可證號:ZYXK(浙)2003-0003。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物模型(DM)制備 參照文獻方法[5],用 0.1mol/L、pH 4.2的檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液配制成0.5% 的溶液,一次性腹腔注射 STZ(50mg/kg)的方法復(fù)制大鼠糖尿病模型,72h(禁食12h)后測定FBG,F(xiàn)BG大于11.1mmol/L者可確定為糖尿病模型大鼠。
1.2.2 分組與給藥 造模前隨機分出10只大鼠作為正常對照組,造模后確定的DM模型大鼠隨機分為模型對照組、陽性對照組(鹽酸二甲雙胍)、OPC高劑量給藥組、OPC低劑量給藥組,每組12只。高劑量組按每日500mg/kg給藥,低劑量組按每日50mg/kg給藥,模型對照組和正常組每日灌等容量蒸餾水。陽性對照組按每日30mg/kg給藥,均于上午灌胃1次,連續(xù)治療4周。
1.3 指標測定 各組大鼠取血前禁食12h,分別斷尾取血,供測定血清 FBG、LPO;血糖測定采用葡萄糖氧化酶法,LPO測定采用TBA法,均按試劑盒說明操作。
1.4 統(tǒng)計學處理 各組實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示,應(yīng)用 SPSS 11.5統(tǒng)計分析軟件進行組間均數(shù)差異的 F檢驗,每兩組間均數(shù)比較采用 q檢驗。P
轉(zhuǎn)貼于 2 結(jié)果
2.1 大鼠血清FBG變化 檢測結(jié)果表明,模型組動物FBG在整個實驗過程中一直處于升高趨勢,且與正常組差異具有非常顯著性(P
2.2 血清 LPO變化 實驗結(jié)果見表2。模型對照組與正常組相比,血清LPO含量明顯升高 (P
3 討論
鏈脲佐菌素通過自由基損傷β細胞,使β細胞功能受損,胰島素合成減少,引發(fā)糖尿?。?]。本研究顯示OPC具有顯著降低糖尿病大鼠血糖,干預(yù) DM 發(fā)展的作用,以高劑量作用更為顯著,其中有40%的DM大鼠FBG值恢復(fù)正常。OPC的作用可能與其強大抗氧化能力有關(guān),能夠有效對抗活性氧自由基引起的β細胞毒性的作用、修復(fù)胰腺組織氧化損傷作用[7]。
從目前臨床所用的降糖藥物來看,各種西藥都有一定的局限性和肝腎功能損害、胃腸道反應(yīng)等不良反應(yīng),而抗糖尿病中成藥的應(yīng)用也存在著藥物組分、含量不明、療效緩慢等問題,馬尾松OPC是從天然植物中提取,具有高效、低毒、高生物利用率的特點,隨著世界“回歸自然”熱潮的形成,OPC有望成為一種新的安全的糖尿病預(yù)防和臨床治療藥物。
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