PDE4抑制剂作为肺纤维化的治疗靶点

特发性肺纤维化(IPF)是一种进行性并最终致命的慢性间质性肺病,其特征是肺功能进行性下降,且目前治疗选择有限。cAMP是最重要的第二信使之一,在松弛气道平滑肌细胞和减少炎症方面起着关键作用。磷酸二酯酶(PDE)是一种酶超家族,PDE4酶在11种PDE超家族酶中占主导地位,并具有4种同工型——PDE4A、PDE4B、PDE4C和PDE4D,可选择性地水解cAMP,而PDE4抑制剂通过阻止cAMP分解来提高cAMP水平,从而发挥抗炎、抗重塑作用,为治疗IPF提供了一个有吸引力的药物靶点。本综述总结了肺纤维化与PKE4相互关联的知识,以及有关PDE4抑制剂的新出现的临床前研究和临床试验。

含吡啶的二芳醚类化合物的合成及其PDE4B抑制活性

磷酸二酯酶4B(PDE4B)是抗炎药物作用的重要靶标,以三嗪类PDE4B抑制剂A33为先导化合物,设计并合成了20个二芳醚类化合物.用1H NMR、^(13)C NMR等对化合物进行了结构表征,并对这些化合物进行了PDE4B抑制活性测试.结果表明:化合物3和4a表现出较好的PDE4B抑制活性,展现出它们作为进一步优化和开发更有效PDE4B抑制剂的先导化合物的潜力.

PDE4在大脑中的分布及其在神经退行性疾病中的作用

第二信使环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)参与多种神经退行性疾病的发生发展,如阿尔兹海默病、帕金森病以及亨廷顿病。但是对cAMP进行直接调控具有一定的难度,因此靶向调控cAMP的水解酶有望成为改善神经退行性疾病的新策略。磷酸二酯酶4(phosphodiesterases, PDE4)是特异性催化c AMP的酶,已被证实在多种神经退行性疾病的发展中具有重要作用。研究并开发靶向PDE4的药物将有助于神经退行性疾病的治疗。本文综述了PDE4的特性和功能,回顾了其在神经退行性疾病中的作用及研究进展,并对其在神经退行性疾病中的潜在治疗作用作出展望。

连接酶反应分析ALOX5AP基因、PDE4D基因与江苏南京地区腔隙性脑梗死的易感性

目的:分析江苏省南京地区汉族人群腔隙性脑梗死患者的ALOX5AP基因、PDE4D基因单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphism,SNP),并研究其与脑梗死的发病是否存在相关性。方法:运用多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和连接酶检测反应(ligase detection reaction,LDR),观察280例腔隙性脑梗死患者和258例对照组人群的ALOX5AP基因及PDE4D基因的4个SNP位点,并进一步分析其基因型。结果:PDE4D基因rs966221、rs456009的等位基因、基因型频率在两组间没有显著性差异,单倍体型构成在两组间亦无显著性差异;ALOX5AP基因的两SNP(rs4073259、rs4769055)的等位基因和基因型频率在两组间差异均有显著性(P<0.05),SNP单倍体型(GA、GC)在两组间差异更为明显(P<0.01)。结论:本研究未发现PDE4D基因与腔隙性脑梗死的发病相关,但ALOX5AP基因可能为中国江苏省南京地区腔隙性脑梗死的易感基因。

PDE4D基因SNP83多态性与缺血性卒中预后的相关性研究

目的探索磷酸二酯酶4D（phosphodiesterase 4D,PDE4D）基因的基因多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）83（rs966221）与缺血性卒中预后的相关性。方法连续入组2009年10月~2011年7月北京天坛医院神经内科住院的缺血性卒中患者736例,采用Sequenom Massyarray技术检测SNP83位点基因分布情况。采用Logistic回归模型分析不同遗传模型下该位点基因多态性与卒中后3个月联合终点事件（包括卒中复发、死亡和其他血管事件等）和预后不良[改良Rankin量表（modified Rankin Scale,m RS）评分〉1]的相关性,并对卒中亚型进行分层分析。结果本研究共纳入736例患者,其中677例患者完成3个月的随访,失访率为8.02%。与未发生联合终点事件组的患者相比,发生联合终点事件组的患者年龄较大[（67.02±0.70）vs（59.98±3.35）,P〈0.001],既往心房颤动病史比例较高（9.3%vs 3.7%,P=0.048）,入院时美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS）评分较高[11（5~16）vs 5（2~9）,P〈0.001],且差异具有显著性,而两组的其他基线信息（如性别、民族、婚姻状况、居住方式、既往吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、高脂血症和冠状动脉粥样硬化性心脏病等）差异无显著性（P〉0.05）。进行基因多态性分析发现,与未发生联合终点事件患者相比,发生联合终点事件患者中SNP83AG＋GG基因型的比例较高（50.0%vs 36.7%,P=0.007）,调整年龄、入院时NIHSS评分和既往心房颤动病史,Logistic回归分析显示该位点在显性模型（AG＋GG vs AA）下与缺血性卒中后联合终点事件发生相关[调整后的比值比（odds ratio,OR）1.84,95%可信区间（confidence interval,CI）1.04~3.26],但并未发现该位点与卒中预后不良相关。结论 PDE4D基因SNP83 AG/GG基因型与缺血性卒中后联合终点事件发生相关。

弥漫大B细胞淋巴瘤内TNFAIP3、PDE4B对肿瘤细胞凋亡、侵袭的影响

目的:研究弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)内肿瘤坏死因子诱导蛋白3基因(TNFAIP3)、磷酸二酯酶4B(PDE4B)对肿瘤细胞凋亡、侵袭的影响。方法:选择2014年8月~2017年7月期间在广州四二一医院诊断为弥漫大B细胞淋巴瘤的68例患者作为研究的DLBCL组,选择同期因淋巴结肿大在广州四二一医院接受淋巴结穿刺活检且诊断为反应性淋巴结增生的34例患者作为对照组。测定淋巴结组织中TNFAIP3、PDE4B以及凋亡基因、侵袭基因的表达量。结果:DLBCL组病灶组织中TNFAIP3、PTEN、PTPL1、Bax的蛋白表达量显著低于对照组(P<0.05),PDE4B、c-myc、AURKA、AURKB、PLK1、Ets-1、β-catenin、MMP7、MMP9、CD44的蛋白表达量显著高于对照组(P<0.05);DLBCL病灶组织中PTEN、PTPL1、Bax的蛋白表达与TNFAIP3的蛋白表达量呈正相关,与PDE4B的蛋白表达量呈负相关;c-myc、AURKA、AURKB、PLK1、Ets-1、β-catenin、MMP7、MMP9、CD44的蛋白表达量与TNFAIP3的蛋白表达量呈负相关,与PDE4B的蛋白表达量呈正相关。结论:弥漫大B细胞淋巴瘤内TNFAIP3的低表达以及PDE4B的高表达能够拮抗肿瘤细胞凋亡、促进肿瘤细胞侵袭。

miR-19通过靶定PDE4A促进肝癌细胞增殖

目的:探讨miR-19对肝癌细胞系MHCC97H和LM3增殖的影响和肿癌组织中的表达情况,以及确定其靶基因和功能。方法:Real-time PCR检测miR-19的表达。WST-1和PI染色分析MHCC97H和LM3细胞的增殖水平。生物信息学预测、Luciferase以及Real-time PCR和western blot验证miR-19下游靶基因。结果:miR-19在肝癌组织中表达下调(P<0.01)。miR-19可以抑制肝癌细胞系MHCC97H和LM3增殖能力。PDE4A作为miR-19的候选靶基因,其通过诱导PDE4A上调促进肝癌细胞增殖。结论:miR-19的直接靶基因是PDE4A,下调miR-19促进PDE4A的表达,进而促进肝癌细胞的增殖。

新型PDE4抑制剂Roflupram改善阿尔茨海默病大鼠的认知障碍及神经炎症

目的验证新型PDE4抑制剂罗氟普兰(roflupram)能否改善Aβ25-35诱导的阿尔茨海默病大鼠的学习记忆障碍,及可能的机制是否与缓解小胶质细胞激活引起的炎症相关。方法 SD大鼠双侧海马CA1区微量注射Aβ25-35(10μg)造模。动物分组包括:假手术对照组、Aβ25-35注射组、Aβ25-35注射+盐酸多奈哌齐组、Aβ25-35注射+Rolipram组、Aβ25-35注射+Roflupram低、中、高剂量。连续灌胃给药14 d后,进行Morris水迷宫实验,20 d后进行避暗实验。采用Western blot法检测海马c AMP下游信号分子(p-PKA、p-CREB),前致炎因子(i NOS、COX-2、TNF-α、IL-1β),胶质细胞激活标记物(GFAP、Iba-1),炎症相关蛋白(p-p38、核内NF-κB p65)的蛋白水平变化,并用PCR的方法分析海马内i NOS、COX-2、TNF-α和IL-1βmRNA水平的变化。结果行为学结果显示,Roflupram能明显改善由Aβ25-35造成大鼠的空间学习记忆能力和被动回避学习记忆能力障碍。分子生物学分析的结果如下:与Aβ25-35注射组比较,各药物处理后均可以使海马内p-CREB、p-PKA蛋白表达水平不同程度的升高,使NF-κB p65(核内)、p-p38、i NOS、COX-2、TNF-α、IL-1β、GFAP和Iba-1的蛋白水平不同程度的降低,i NOS、COX-2、TNF-α和IL-1βmRNA水平下降。结论 Roflupram能够改善Aβ25-35诱导痴呆大鼠的学习记忆功能障碍,该效应与抑制小胶质细胞的活化、减少炎性因子的表达,从而缓解神经炎症有关。

咯利普兰对局灶性脑缺血-再灌注损伤大鼠学习记忆及海马PDE4活性的影响

目的：观察咯利普兰对局灶性脑缺血-再灌注损伤大鼠学习记忆能力及海马PDE4活性的影响。方法：采用线栓法阻断大鼠大脑中动脉制备局灶性脑缺血．再灌注损伤模型，将大鼠随机分成假手术组、模型组和咯利普兰治疗组（1mg·kg^-1），术后6小时腹腔注射首次给药，连续2周。通过水迷宫和避暗实验测试其学习记忆水平，且应用高效液相法（HPLC）检测大鼠海马组织PDE4活性。结果：水迷宫测试中，与假手术组相比，

中药治疗呼吸道疾病临床发病猪肺组织中PDE4、IL-6和TNF-α的变化

观察猪呼吸道疾病(PRDC)肺组织磷酸二酯酶4(PDE4)活性及PDE4各亚型表达和白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量的变化及自拟中药方对其的影响与疗效,为呼吸道炎症的病理机制与中药防治积累资料。选取呼吸道病猪随机分为患病组和治疗组,正常猪为对照组,治疗组灌服由芦根、黄芪、白芍、甘草组成的生药浓度1g·mL-1的中药,1.5mL·kg-1,每日2次,连续给药10d。停药后检测各组猪外周血白细胞数目,取肺组织HPLC检测PDE4活性,Real-time PCR法测定PDE4各亚型相对表达量,ELISA试剂盒测定肺组织匀浆IL-6、TNF-α的含量。结果如下:与对照组比,患病组PDE4活性、IL-6含量和白细胞数显著升高(P<0.05),PDE4各亚型表达量和TNF-α含量有所升高,无显著差异(P>0.05)。与患病组比,治疗组PDE4活性极显著降低(P<0.01),白细胞数目和IL-6含量显著降低(P<0.05);PDE4A、4C、4D的表达下调不显著(P>0.05),PDE4B表达下调极显著(P<0.01);TNF-α含量差异不显著(P>0.05)。PRDC存在肺组织PDE4活性、IL-6含量和外周血白细胞数目显著升高的异常炎症反应;自拟中药方可改善呼吸道病猪临床症状,其作用机制与降低白细胞数目,抑制肺组织PDE4活性、PDE4B表达和降低IL-6含量相关。

中国人PDE4D基因(83T/C)多态性与缺血性脑卒中相关性的Meta分析

目的综合评价中国人磷酸二酯酶4D（phosphodiesterase 4D,PDE4D）基因83T/C多态性与缺血性脑卒中发病的关系。方法利用Meta分析方法对国内外公开发表的有关中国人PDE4D基因83T/C多态性与缺血性脑卒中关系的研究文献进行综合定量分析。结果有6篇文献符合条件纳入研究,累积病例共1899例,累积对照组共2431例。Meta分析显示,以TT基因型为参照,携带CC基因型个体发生缺血性脑卒中危险性的OR值为1.53,95%,CI为1.22-1.91,Z=3.69,P〈0.05;携带CC或CT基因型的个体发生缺血性脑卒中的危险性的OR值为1.34,95%,C I为1.18-1.53,Z=4.48,P〈0.05;等位基因频数C/T的OR值为1.28,95%,CI为1.15-1.41,Z=4.75,P〈0.05。结论 PDE4D基因83T/C多态性与中国人缺血性脑卒中的发病具有相关性。

噻吩并嘧啶酮类PDE7/PDE4双重抑制剂的特征结构

磷酸二酯酶7和4(phosphodiesterase 7 and 4,PDE7 and PDE4)作为特异性水解第二信使3',5'-环腺苷酸的蛋白酶,是治疗炎症等相关疾病的重要靶点。本文以37个噻吩并嘧啶酮类PDE7和PDE4双重抑制剂为研究对象,采用比较分子相似性指数分析(Co MSIA),研究其影响化合物抑制活性的特征结构信息。结果表明,这两类抑制剂的Co MSIA的预测能力较强(Rpre2≥0.80)。其影响分子生物活性的共同特征结构主要是:(1)噻吩环上的R_2取代基为疏水场的敏感区域;(2)嘧啶酮环和R_3取代基的链接基益于采用含氢键供体的亲水性基团;(3)噻吩环所在区域益于引入包含氢键供体的基团。研究还发现,PDE7抑制剂的R_1和R_2取代基,分别适宜结合小体积的亲水性基团和大体积的基团。PDE4抑制剂的嘧啶酮环和R3取代基的链接基益于结合正电基团。本研究所得的模型和信息,可为后续新型抑制剂的设计开发提供理论指导。

PDE4B、BCL-2在B细胞非霍奇金淋巴瘤中的表达及其意义

目的探讨PDE4B、BCL-2在不同类型B细胞非霍奇金淋巴瘤(B cell non-Hodgkin Lymphoma,B-NHL)中的表达及其意义。方法采用免疫组化方法检测93例不同类型B-NHL和10例反应性增生淋巴结中PDE4B、BCL-2的表达,并进行对比分析。结果 PDE4B、BCL-2在不同类型B-NHL中均有不同程度的表达,PDE4B在淋巴浆细胞淋巴瘤(LPL)、滤泡性淋巴瘤(FL)、边缘区淋巴瘤(MZL)表达较高;伯基特淋巴瘤(BL)均为阴性表达,各组间比较无统计学意义(P>0.05)。BCL-2在FL与弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、淋巴母细胞性淋巴瘤(LBL)、黏膜相关淋巴组织结外边缘区淋巴瘤(MALT)各组表达比较有统计学意义(P<0.05)。PDE4B在DLBCL的GCB亚型、non-GCB亚型阳性表达分别为61.54%(16/26)3,1.43%(11/35),差异有统计学意义(P<0.05)。结论 PDE4B、BCL-2在不同类型B-NHL中均有不同程度的表达,二者在B-NHL的发生、发展中可能起着一定的作用。PDE4B表达与B-NHL的恶性程度和侵袭性可能存在负相关;BCL-2是诊断FL的一个重要指标。

分子对接技术结合LC-MS/MS筛选半夏厚朴汤抗PDE4有效成分

目的 采用分子对接技术筛选半夏厚朴汤方中抗磷酸二酯酶4(PDE4)潜在有效成分,结合高分辨质谱技术评价不同提取方法的有效成分含量变化.方法 采用TCMSP等数据库和文献检索方法搜集药味中所含化合物,采用Autodock分子对接软件计算化合物与蛋白质的对接结果,优选结合能较低的化合物作为潜在有效成分,采用超高效液相色谱-串联四级杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS/MS)检测不同提取方法样品中有效化合物分子含量.结果 1028个已报道化合物经对接筛选,得到25个对接结果较好的化合物分子.与高分辨质谱进行比对,对应得到5种化合物分子.考察不同方法的提取效率,以50%乙醇提取得到的baicalein、scutellarein、luteolin、orobol 4种成分的含量较高;以95%乙醇提取得到的apigenin含量较高.结论 半夏厚朴汤中某些分子有通过抑制PDE4作用发挥抗抑郁症作用的潜在作用.不同提取方法对半夏厚朴汤有效成分的含量影响较大,这可能对半夏厚朴汤治疗抑郁症的作用有较大影响.

PDE4抑制剂FCPR03对LPS诱导小鼠抑郁样行为的改善作用及其机制研究

目的:利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)建立炎症诱导的小鼠抑郁症模型,评价FCPR03对LPS诱导的小鼠抑郁样行为的改善作用,同时利用LPS诱导BV-2小胶质细胞的活化作为体外神经炎症模型,探讨FCPR03的抗神经炎症作用及其机制研究。方法:(1)采用抑郁症行为绝望模型中悬尾和强迫游泳实验初步明确FCPR03的抗抑郁作用。(2)建立LPS诱导小鼠抑郁样行为模型,对小鼠腹腔注射1.2 mg·kg-1 LPS作为炎症诱导的小鼠抑郁症模型,评价FCPR03对LPS诱导小鼠抑郁样行为的改善作用及其相关机制的研究。(3)利用1μg·m L-1 LPS诱导BV-2小胶质细胞活化模拟体外神经炎症模型,评价FCPR03的体外抗神经炎症作用。结果:(1)和正常组相比,对小鼠腹腔注射不同剂量FCPR03 30 min后,在旷场实验中的水平得分和垂直得分均没有统计学差异;而在悬尾和强迫游泳实验中,小鼠不动时间则显著降低,表明FCPR03具有潜在的抗抑郁作用。(2)对小鼠腹腔注射1.2 mg·kg-1 LPS 24 h后,小鼠体重显著降低,同时在悬尾和强迫游泳实验中小鼠不动时间显著增加,糖水偏嗜度明显降低,而连续7 d灌胃给予FCPR03后,能够降低行为学中的不动时间,增加小鼠的糖水偏嗜度,提示FCPR03可以改善LPS诱导的小鼠抑郁样行为。(3)进一步的研究发现,FCPR03可能是通过上调cAMP/PKA/CREB信号通路,增加皮层和海马内脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表达,降低p38和应激活化蛋白激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的磷酸化水平,抑制NF-κB的活化,从而抑制炎症因子的释放,降低中枢的神经炎症,改善LPS诱导的小鼠抑郁样行为。结论:FCPR03能够上调cAMP/PKA/CREB信号通路,降低p38和JNK的磷酸化水平,抑制NF-κB的活化,抑制炎症因子的释放,降低中枢的神经炎症,进而改善LPS诱导的小鼠抑郁样行为。同时,FCPR03具有较低的致呕吐潜能,提示FCPR03是一个潜在的抗抑郁候选药物。

PDE4抑制剂FCPR03对缺血性脑损伤的保护及其机制

目的磷酸二酯酶4(PDE4)是用于治疗缺血性脑损伤的潜在靶点。然而,PDE4抑制剂致恶心和呕吐的副作用限制了其临床应用。FCPR03是本课题组合成的新型PDE4抑制剂,不具致恶心呕吐的副作用。本研究旨在探讨FCPR03对缺血性脑损伤神经元损伤及其潜在信号通路的影响。方法在HT-22神经元细胞和原代皮质神经元中构建氧糖剥夺(OGD)模型,考察FCPR03对细胞凋亡、细胞内活性氧(ROS)、线粒体膜电位(MMP)和ATP水平的影响。使用蛋白激酶B(AKT)抑制剂MK-2206和β-catenin si RNA探究FCPR03保护缺血性脑损伤的潜在通路。结果 FCPR03剂量依赖性地保护OGD诱导的HT-22神经元细胞和原代皮质神经元凋亡,FCPR03也恢复了OGD影响的ROS,MMP和ATP水平。FCPR03能增加AKT和糖原合成酶激酶-3β(GSK3β)的磷酸化水平以及下游β-catenin的水平。而使用MK-2206和β-catenin si RNA能有效阻断FCPR03的保护作用。与体外实验一致,FCPR03能减少MCAO后大鼠的梗死体积和缺血半暗带区的神经元凋亡,并改善神经行为。此外,FCPR03能增加脑缺血再灌注后大鼠缺血半暗带中磷酸化AKT,GSK3β和β-catenin的水平。结论 FCPR03对脑缺血脑损伤具有治疗潜力,其作用可能是通过激活AKT/GSK3β/β-catenin通路介导的。

PDE4/PDE7双重抑制剂的虚拟筛选研究

为了从现有的药物数据库中寻找具有较好抑制活性的新型PDE4/PDE7双重抑制剂结构,联合应用OpenEye及AutoDock程序对自建的小分子数据库进行虚拟筛选,并对筛选出来的分子进行PDE4/PDE7抑制活性测试.结果得到27个有PDE4/PDE7双重抑制活性的化合物分子,其中有些化合物的抑制率能达到100%.其中有两类化合物的活性高且结构新颖,其母体结构可作为先导结构,用于研发新型的PDE4/PDE7双重抑制剂.

PDE4D在哮喘患儿和哮喘模型的表达差异

目的:筛选哮喘相关候选基因,并在人群和动物水平验证。方法:从高通量基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)搜索哮喘痰相关基因芯片数据,利用GEO 2R筛选表达差异基因,并参考全基因关联分析(genome-wide association study,GWAS)筛选哮喘相关基因,收集哮喘患儿及同期健康儿童痰标本,构建小鼠哮喘模型、大鼠肥大细胞株(RBL-2H3)哮喘模型,应用RT-PCR进行验证。结果:共纳入2套哮喘痰基因芯片数据,选出有交集的差异表达基因190个,结合GWAS最终筛选出哮喘相关基因磷酸二酯酶4D(PDE4D)。进一步验证PDE4D在哮喘患儿痰样本中表达上调(P <0.05),但在哮喘小鼠模型整个肺组织中表达下调(P <0.05),而在致敏的RBL-2H3细胞中表达上调(P <0.05)。结论:PDE4D在人群、哮喘小鼠及肥大细胞中存在差异表达,可能作为肥大细胞参与哮喘发展的研究靶点。