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钙激活氯离子通道(CaCCs)首先在非洲爪蟾卵母细胞中被发现,CaCCs对阻断多精症有很重要的作用。研究已证明TMEM16A作为CaCCs的分子基础。TMEM16A可以被钙离子激活,TMEM16A电流具有钙离子依赖性、电压依赖性激活特性和外向整流特性。TMEM16A广泛分布于上皮细胞、嗅觉感觉神经元、痛觉神经元、气管平滑肌细胞、血管平滑肌细胞、胃肠道间质细胞。TMEM16A的表达与多种疾病的发展进程相关,如胃肠动力紊乱、囊性纤维化、干燥综合征、高血压和多种癌症。因此,TMEM16A已经成为治疗上述疾病的特异性靶点。筛选TMEM16A的调节剂并研究其对于TMEM16A相关疾病的作用机制与生理及病理作用成为当前的研究热点。许多研究已经表明,一些天然小分子化合物和化学合成小分子化合物对TMEM16A具有调节作用。这些小分子化合物可以作为用于治疗由TMEM16A功能障碍引起的疾病的新型药物。当前发现的TMEM16A调节剂多为化学合成物,具有细胞毒性强、副作用强的缺点。而天然中药小分子化合物相比化学合成产物具有药性温和,毒性低的优势。因此,本文旨在从天然中药小分子化合物中筛选出特异性调节TMEM16A通道的调节剂并探究该调节剂对TMEM16A紊乱相关疾病的调节作用。
本文以TMEM16A通道为研究对象,采用荧光显微成像技术结合膜片钳电生理实验技术从天然中药小分子化合物中筛选对TMEM16A通道有特异性调节作用的小分子药物——角黄素。我们采用分子对接方法、定点突变实验技术结合膜片钳电生理实验技术及动物离体组织药理实验研究角黄素调节TMEM16A通道的分子机制及其生理作用,得到主要结论如下:
(1)从13种候选天然中药小分子化合物中发现角黄素可以浓度依赖性且特异性的激活TMEM16A通道,其EC50值为5.70±0.72μM。
(2)角黄素是一种细胞毒性小、生物相容性好的TMEM16A通道的激活剂。K769在角黄素与通道结合中起重要作用,TMEM16A通道突变体(K769N)不再能被角黄素激活。
(3)角黄素可以通过激活TMEM16A通道促进豚鼠回肠肌的收缩,这种调节作用可以被TMEM16A通道抑制剂(CaCCinh-A01)完全抑制。即角黄素有望用于胃肠道动力不足的治疗中。
本文以TMEM16A通道为研究对象,采用荧光显微成像技术结合膜片钳电生理实验技术从天然中药小分子化合物中筛选对TMEM16A通道有特异性调节作用的小分子药物——角黄素。我们采用分子对接方法、定点突变实验技术结合膜片钳电生理实验技术及动物离体组织药理实验研究角黄素调节TMEM16A通道的分子机制及其生理作用,得到主要结论如下:
(1)从13种候选天然中药小分子化合物中发现角黄素可以浓度依赖性且特异性的激活TMEM16A通道,其EC50值为5.70±0.72μM。
(2)角黄素是一种细胞毒性小、生物相容性好的TMEM16A通道的激活剂。K769在角黄素与通道结合中起重要作用,TMEM16A通道突变体(K769N)不再能被角黄素激活。
(3)角黄素可以通过激活TMEM16A通道促进豚鼠回肠肌的收缩,这种调节作用可以被TMEM16A通道抑制剂(CaCCinh-A01)完全抑制。即角黄素有望用于胃肠道动力不足的治疗中。