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良性前列腺增生(Benign prostatic hyperplasia,BPH)是一种中老年男性常见的疾病,主要表现为增生部分挤压尿道,导致包括下尿路梗阻(LUTS)在内的一系列排尿障碍症状。BPH以其较高的发病率及潜在导致各种并发症的可能性,严重降低了患者的生活质量,如不及时治疗,甚至可能危及患者的生命。α1-肾上腺素受体(α1-adrenegic receptor,α1-AR)是G蛋白偶联受体家族(GPCRs)的成员之一。一般将α1-AR分为3种亚型:α1A-AR、α1B-AR和α1D-AR。研究发现,人体前列腺组织中的α1-AR主要为α1A-AR(63%),α1D-AR次之(31%),而以α1B-AR所占比例最少(6%)。拮抗α1A-AR可从根本上缓解尿路梗阻症状,拮抗α1D-AR可以改善逼尿肌功能失调的刺激性和灌注性排泄症状,而α1B-AR将可能产生严重的心血管副作用。选择性作用于α1A-AR和α1D-AR而对α1B-AR弱拮抗或不拮抗的选择性α1-AR拮抗剂,可有效降低病变前列腺平滑肌张力的同时尽量规避产生副作用的风险,以此减轻BPH导致的尿道梗阻症状。 药物的高通量筛选技术(High throughput screening,HTS)是近年来在药学领域兴起的一种新型筛选模式。作为一种研究药物活性成分以及活性化合物初期发现和筛选的核心方法,HTS正被越来越多地应用于各种药理研究实验和药物筛选平台。它是利用药靶分子或细胞水平的生物学机制,以微孔板为基础,进行大量大规模筛选的技术,以期找到能高选择性地作用于药物作用靶点的具有一定生物化学活性的目标化合物。这一方法易于实现自动化操作且高效快捷,适用性广,可与多种初步筛选技术搭载联用,大大提升了初筛技术的药物筛选规模和应用价值,能在最短的时间内实现目标化合物的批量筛选。 本人所在课题组在抗良性前列腺增生领域做了大量工作,课题组前期展开了大量合成工作,已建立起芳基哌嗪类化合物库,在库化合物277个,迫切需要建立一个高通量筛选方法,快速高效的对化合物进行筛选。由于α1-AR的其中两种亚型(α1A/D-AR)提供了在治疗良性前列腺增生(BPH)方面的重要靶点作用,基于GPCRs的信号通路特点,我们分别以α1(A/B/D)-AR受体为药物作用靶点,建立了体外针对α1-AR亚型选择性拮抗剂的药物高通量筛选模型,拟从中获得效果明确、选择性高且副作用低的α1A/D-AR拮抗剂。 我们将构建好的α1-AR目的基因质粒(ADRA1A、ADRA1B和ADRA1D)分别与报告基因质粒CRE-LUC、内参质粒pRL-SV40共转染到HEK293细胞中,加入相应的α1-AR拮抗剂,通过检测胞内双荧光素酶报告基因的相对表达水平来达到筛选所需α1-AR拮抗剂的目的。同时,我们还从细胞汇合度、脂质体含量、实验报告基因载体类型、三种载体基因DNA含量之比、转染持续时间以及所添加药物化合物的终浓度、作用时间、细胞裂解时间等方面对这一筛选模型进行了相关优化并考察了该模型的稳定性因素。 结果:本实验药物筛选模型的最佳实验条件最终确定为:采用HEK293细胞为受试细胞株;瞬时共转染时细胞汇合度为80%-90%;采用CRE-LUC作为实验报告基因;三种载体质粒DNA含量之比为1:1:1;采用脂质体2000作为瞬转介导工具;转染后18h左右进行给药刺激;对于细胞培养板中的每个孔,DMSO添加终浓度百分比为1%,其他药物化合物终浓度均为10-5mol/L;药物作用时间为8-10h;细胞裂解时间为40min;检测最佳条件:每个测试孔添加一定体积细胞内容液,自动添加25μL/孔LAR-Ⅰ液,使用FLUROSTAR检测萤火虫荧光素酶活性。 结论:以上条件的应用基本上确保了实验细胞接受最优的培养条件和转染环境,以最佳状态接受持续最适作用时间和浓度水平的药物刺激,最大限度地保证了实验最终检测结果的高水平响应以及各实验组间良好的区分度,进而实现了高准确度、高灵敏度、高效快捷的基于双报告基因荧光素酶检测技术的针对?1-AR拮抗剂的药物高通量筛选。