鸟苷酸环化酶激活剂维利西呱在心力衰竭治疗中的研究进展

随着对心力衰竭(心衰)发病机制及治疗方法的研究不断深入,近年来许多新型药物取代以往“强心、利尿、扩血管”的心衰传统治疗理念,采用神经内分泌调控为理论基础的治疗药物。维利西呱是一种新型的可溶性鸟苷酸环化酶激活剂,它也可以通过一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环磷鸟嘌呤核苷(cGMP)通路,最终产生增加心肌细胞内cGMP浓度的效应,从而发挥治疗慢性心衰的功效,同时维利西呱对于心衰合并症例如慢性肾功能不全(CKD)的治疗也有所帮助。目前维利西呱正逐渐成为治疗心衰的热点药物。本文对于维利西呱的相关研究进展及其作用机制和临床应用展望进行综述。

环化核苷酸的功能研究进展

环化核苷酸是由一个或多个核苷单磷酸通过磷酸二酯键形成的环状二酯小分子,其作为信号转导分子在调节细胞代谢、转录调控、细胞生长等生理功能中发挥着重要作用。最新研究发现多种类型的环化核苷酸分子能够激活后生动物的固有免疫反应和细菌的抗噬菌体防御系统。本文总结了目前发现的环化核苷酸种类,对其功能机制的研究进展做了简要综述,并提出了目前所存在的问题以及潜在开发方向。

超极化激活环化核苷酸门控通道2基因转染后293T细胞中目的基因的表达

背景:研究证实超极化激活环化核苷酸门控通道电流在调控心脏的自发搏动中起着非常重要的作用。目的:观察超极化激活环化核苷酸门控通道2基因重组质粒转染后293T细胞中目的基因在核酸和蛋白质水平的表达。方法:采用脂质体转染试剂Lipofectamine2000将含全长超极化激活环化核苷酸门控通道2基因的质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP转染至293T细胞中。结果与结论:用脂质体转染试剂Lipofectamine2000成功地将质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP转染至293T细胞中。反转录PCR定性地检测到在100-250bp处可见高度特异DNA的条带,与携带超极化激活环化核苷酸门控通道2基因的质粒扩增出的片段位置相同。经过RT-PCR、Western-blot方法检测提示超极化激活环化核苷酸门控通道2基因在mRNA和蛋白水平都有高表达。表明质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP成功转染后的293T细胞中超极化激活环化核苷酸门控通道2基因可以在核酸和蛋白水平表达。

乳腺癌病人血浆及癌组织中环核苷酸水平的观察

检测60例乳腺癌和良性乳腺疾病病人血浆和组织中CAMP和CGMP水平,结果表明:乳腺癌病人血浆和癌组织中CAMP含量明显降低,而CGMP则明显升高,CAMP/CGMP比值变小,提示CAMP和CGMP可能是乳腺癌发生和发展的重要调控物质。

钙调素结合位点调控环核苷酸门控离子通道研究进展

环核苷酸门控离子通道(Cyclic nucleotide-gated ion channels,CNGC)是非选择性的阳离子通道,受细胞内信使小分子环核苷酸(cAMP和cGMP)以及Ca^(2+)/CaM调控。哺乳动物CNGC功能的变构调节机制受到CaM结合影响,哺乳动物CNGC在胞质N和/或C末端具有CaMBD。在植物方面,研究大多集中于与植物CNGC的环核苷酸结合结构域重叠的C端CaM结合结构域(CaMBD)。然而近期对模式植物拟南芥CNGC12的研究提供了单个植物CNGC同种型具有多个CaMBD的证据。重点总结了动植物钙调蛋白多个结合位点调控环核苷酸门控离子通道的研究进展。

霍乱弧菌二核苷酸环化酶的可溶性原核表达及其表达产物的生物活性分析

为获得具有生物活性的霍乱弧菌二核苷酸环化酶(DncV)蛋白与环二核苷酸c-di-GMP、c-di-AMP和3'3'-cGAMP,构建了DncV基因的原核表达载体pET-28a-SUMO-DncV,将其转化至大肠杆菌Rosetta(DE3),并通过优化诱导条件实现了可溶性表达;利用镍柱亲和层析纯化表达的重组蛋白产物,随后切除SUMO标签蛋白,再用亲和层析进一步纯化,获得了纯度较高的重组DncV蛋白;将获得的重组DncV蛋白通过体外酶促反应分别合成了c-di-AMP、c-di-GMP和3'3'-cGAMP,且合成产物能够诱导细胞产生Ⅰ型IFNs。结果表明,重组蛋白DncV及其产物c-di-GMP、c-di-AMP和3'3'-cGAMP均具有生物活性,这为后续抗病毒、抗肿瘤药物以及免疫增强剂和佐剂的开发奠定了基础。

心脏瓣膜病心房颤动患者心房肌超极化激活环化核苷酸门控通道基因表达的研究

目的研究心脏瓣膜病心房颤动（房颤）患者心房肌超极化激活环化核苷酸门控通道（HCN）各亚型及其调控因子环腺苷酸（cAMP）的基因转录，探讨房颤患者心房肌超极化激活电流（If）改变的分子机制。方法心外科心脏瓣膜病需开胸换瓣的病人45例，分为两组，其中房颤者27例，窦性心律者18例，术中取左心房组织，采用半定量逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）测定HCN1、HCN2、HCN4、cAMP的mRNA的含量。结果同窦性心律组相比，房颤组患者心房肌HCN2、14CN4的mRNA表达水平上调（P〈0．05），HCN1、cAMP的mRNA表达水平在房颤组患者中亦有增高，但差异无统计学意义（P〉0．05）。HCN2的mRNA表达与左心房内径呈正相关（r=0．441，P=0．002）。结论心房肌HCN2、HCN4的mRNA表达水平上调可能是心脏瓣膜病房颤患者心房肌If电流改变的重要分子基础，通过If的改变进一步参与心房的电重构。

环化二核苷酸对鼻喷流感疫苗免疫增强作用初步评价

目的评价环化二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDN)对鼻腔喷雾流感病毒裂解疫苗的免疫增强作用,探讨将CDN用作黏膜佐剂的可能性。方法不同CDN配伍H1N1流感裂解疫苗免疫小鼠,免疫剂量血凝素(hemagglutinin,HA)4.5 μg/只,CDN 10 μg/只,两针滴鼻免疫间隔21 d,末次免疫后21 d检测免疫原性指标,包括血清血凝抑制(hemagglutination inhibition,HI)抗体效价、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)sIgA效价及血清IgG效价,比较不同CDN的免疫增强作用;环二鸟苷酸(cyclic di-GMP,c-di-GMP)与壳聚糖(chitosan,CSN)分别配伍H1N1和H7N9流感裂解疫苗免疫小鼠,通过检测免疫原性指标,比较其对不同亚型流感病毒疫苗的免疫增强作用;c-di-GMP与CSN分别配伍H1N1流感疫苗,于末次免疫后21 d以10倍病毒半数致死量(median lethal dose,LD50)A/Puerto Rico/8/34(H1N1)流感毒株进行攻毒试验,连续14 d观察小鼠生存率的变化。结果3种CDN均能诱导较对照组更强的血清抗体、IgG、BALF sIgA和HI抗体阳转率;配伍H1N1和H7N9两种抗原,c-di-GMP与CSN佐剂组相比能诱导更高的血清HI、BALF sIgA水平;H1N1流感疫苗CDN免疫组和CSN佐剂组具有更高的攻毒保护率。结论CDN能增强流感抗原的免疫原性,且效果优于CSN佐剂。

在小鼠体内评价环化二核苷酸对乙型肝炎病毒表面抗原免疫作用的影响

目的研究环化二核苷酸(cyclic dinucleotide,CDN)在小鼠体内对乙型肝炎病毒表面抗原(HBs Ag)免疫作用的影响,探讨其作为疫苗佐剂的可能性。方法以HBs Ag作为模式抗原,评价3种CDN[环二鸟苷酸(c-di-GMP)、环二腺苷酸(c-di-AMP)和环鸟苷酸-腺苷酸(c GAMP)]在小鼠中对HBs Ag免疫作用的影响。经肌肉注射时以铝佐剂作为对照,经黏膜免疫时以壳聚糖(chitosan,CTS)作为对照,ELISA法测定各组小鼠血清中的乙型肝炎病毒表面抗体(HBs Ab)水平。同时将c-di-GMP与CTS联合进行黏膜免疫,ELISA法测定各组小鼠血清中的HBs Ab水平,ELISPOT法检测小鼠脾细胞特异性细胞因子分泌水平。结果 3种CDN+HBs Ag经肌肉免疫诱导产生的HBs Ab水平均明显高于HBs Ag单独免疫组(P<0.001),且3组CDN+HBs Ag组与铝佐剂+HBs Ag组差异无统计学意义(P>0.05)。c-di-GMP+HBs Ag经黏膜免疫诱导HBs Ab水平明显高于HBs Ag单独免疫组,且与CTS+HBs Ag组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。c-di-GMP与CTS联合黏膜免疫诱导的HBs Ab水平与c-di-GMP+HBs Ag组及CTS+HBs Ag组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 3种CDN均具有一定的免疫增强作用,肌肉注射效果与铝佐剂相当;c-di-GMP黏膜免疫效果与CTS相当,c-di-GMP与CTS联合黏膜免疫未显示有协同免疫增强作用。提示CDN具有进一步开发成疫苗佐剂的潜力。

各种应激时大鼠血浆环核苷酸皮质酮、胰岛素含量的变化

对各种不同应激情况下,大鼠血浆cAMP、cGMP、皮质酮、胰岛素和葡萄糖浓度的变化进行了观察。结果证明,各种应激时血中皮质酮和cAMP均显著增多,cGMP变化不明显。胰岛素及血糖表现不一;强烈应激时胰岛素显著降低,血糖显著升高;受冷及限制活动后变化不显著。

参仙升脉口服液对病态窦房结综合征小鼠ROS表达的影响和对HCN4离子通道的调控作用

目的:探讨参仙升脉口服液对病态窦房结综合征(SSS)小鼠窦房结线粒体活性氧(ROS)释放的影响及其对环化核苷酸调控阳离子通道蛋白亚型4(HCN4)离子通道的调控作用,探讨参仙升脉口服液改善SSS的作用机制。方法:30只C57B6小鼠随机分为假手术组、SSS组和参仙升脉口服液治疗组(SXSM组),每组10只。通过Alzet渗透压泵泵入血管紧张素Ⅱ(ANGⅡ)建立SSS小鼠模型,SXSM组小鼠给予0.2 mL·d-1参仙升脉口服液灌胃,持续28 d。观察各组小鼠心电图并分析心率,HE和Masson染色观察各组小鼠窦房结组织病理形态表现,免疫荧光法检测各组小鼠窦房结组织中ROS和HCN4水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组小鼠窦房结组织中电压门控Na+通道α亚单位SCN5A、L-型电压依赖钙离子通道α1C亚基(CACNα1C)蛋白和电压依赖性钙通道α1G亚基蛋白(CACNα1G)mRNA表达水平,Western blotting法检测各组小鼠窦房结组织中SCN5A、CACNα1C、CACNα1G和HCN4蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,SSS组小鼠心率明显降低(P<0.05),窦房结组织中细胞出现溶解坏死,未见细胞核,结缔纤维组织大量增生,窦房结组织中ROS水平升高(P<0.05),HCN4水平降低(P<0.05),SCN5A mRNA和蛋白表达水平明显降低(P<0.05),CACNα1C和CACNα1G mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.05),HCN4蛋白表达水平明显降低(P<0.05);与SSS组比较,SXSM组小鼠心率明显升高(P<0.05),窦房结组织中结缔纤维组织少量增生,细胞部分坏死溶解,ROS水平降低(P<0.05),HCN4水平升高(P<0.05),SCN5A mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05),CACNα1C和CACNα1G mRNA和蛋白表达水平明显降低(P<0.05),HCN4蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论:参仙升脉口服液能够提高心率,抑制SSS小鼠窦房结组织中ROS的释放,抑制窦房结纤维化,其机制与调控HCN4离子通道有关。

维利西呱在心力衰竭治疗中的研究进展

当今心力衰竭的发生率仍在持续增长,治疗心力衰竭的药物也在不断更新发展。近年来研究发现,新型可溶性鸟苷酸环化酶激动剂维利西呱(vericiguat)可通过一氧化氮(nitric oxide, NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(soluble guanylate cyclase, sGC)-环磷鸟嘌呤核苷(cyclic guanosine monophosphate, cGMP)途径改善心脏功能及预后。维利西呱不仅可以增强sGC对NO的敏感度,也可独立于NO直接与sGC结合从而增加cGMP,减缓心脏损伤。对于治疗心力衰竭的合并症,维利西呱也显示出良好的应用前景。目前对维利西呱的研究包括动物实验以及3期临床试验等,本文就维利西呱的作用机制及相关研究进展进行综述。

cGAS-STING通路的调控机制及其相关药物研究进展

鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)、干扰素基因刺激因子(STING)均为细胞内受体,参与细胞对双链DNA的识别。由cGAS激活的STING通路是近年来研究较为热门的信号通路,可介导细胞自噬、细胞死亡,发挥促炎、抗病毒、抗肿瘤等多种效应。随着研究深入,对cGAS-STING通路相关分子机制的了解逐渐增多,调控该通路有了较强的理论基础。鉴于cGAS-STING通路参与多种病理生理学功能,故针对cGAS-STING通路相关抑制剂、激动剂的研发具有潜在的临床应用价值。文章就cGAS-STING通路的各调控位点及其相关抑制剂、激动剂进行综述。

中英文对照名词词汇(八)

三核苷酸重复序列 trinucleotide repeat sequence（TRS） 三环类抗抑郁药 tricyclic antidepressant（TCA） 三磷酸鸟苷环化水解酶 guanosine triphosphate cyclohydrolase I（GCH I）

银杏叶提取物抗血小板聚集机制研究

目的 通过体外观察银杏叶提取物（EGB）对血小板磷酸二酯酶（PDE）、核苷酸环化酶[腺苷酸环化酶（AC）、鸟苷酸环化酶（GC）]活性和环核苷酸[环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）]水平的影响，探讨EGB抗血小板聚集的可能机制。方法 采集2周内未服任何药物的3例健康志愿者肘静脉血（柠檬酸钠抗凝），血小板分离洗涤后分别观察不同浓度EGB对血小板cAMP、cGMP水平及经超声匀浆后分离的PDE、AC、GC活性的影响，并以加同等体积药物溶剂为空白对照。结果 随着EGB浓度的增加，血小板cAMP水平明显增高，PDE3活性明显抑制，变化呈剂量依赖性：大剂量EGB（80mg／L）对PDE5有轻度抑制作用；不同浓度EGB对cGMP水平和PDE2、AC、GC活性均无明显影响。结论 EGB通过抑制血小板PDE3活性，提升cAMP水平从而起到抗血小板聚集作用．

心脏瓣膜病心房颤动患者左心房HCN通道及5-HT4一R表达的研究

目的研究心脏瓣膜病心房颤动（房颤）患者左心房肌超极化激活环化核苷酸门控通道（HCN）各亚型及其调节受体5一羟色胺4受体（5-HT4一R）基因表达及蛋白表达。方法86例心脏瓣膜置换术后患者，窦性心律38例，房颤48例，术中取左心耳组织，用实时定量聚合酶链反应（pcR）和蛋白免疫印记法（westernblot）的方法测定HCN通道各亚型及5-HT4．R基因表达和蛋白表达。结果同窦性心律组相比，房颤组患者心房肌HCN2、HCN4的mRNA表达及蛋白表达水平上调，5-HT4-RmRNA表达及蛋白表达水平下调，HCNl的mRNA表达及蛋白表达在房颤组患者中亦有增高，但差异无统计学意义。HCN2的mRNA表达及蛋白表达与左心房内径呈正相关。5-HT4-RmRNA表达水平下调与左心房内径呈负相关。结论左心房肌HCN2、HCN4的mRNA表达及蛋白表达上调及5-HT4．RmRNA表达及蛋白表达水平下调可能是瓣膜病房颤患者左心房肌电重构的分子基础之一。