發(fā)布時間：2019-08-24 09:31

【摘要】：背景/目的:骨質疏松是一種以骨量減少和骨組織破壞為特征并可引起骨折的常見病。隨著我國人口老齡化的加劇,該病的患病人數越來越多,給病人和社會帶來了沉重的經濟負擔。雖然其治療方法較多,但目前最主要的還是藥物治療,如補鈣,雌激素替代療法等。然而,當前治療骨質疏松的大多數藥物的療效并不理想,其原因在于這些藥物主要是通過抑制骨的重吸收來提高骨密度,卻難以促進骨的形成。因此,發(fā)現促進骨形成的新靶點、研發(fā)刺激骨合成的新型藥物已經迫在眉睫。為深入探索促進骨形成的新途徑,本課題主要篩選針對泛素連接酶Smurf1的小分子抑制劑,它可能會通過促進BMP通路來刺激骨形成,為后續(xù)研發(fā)骨形成促進劑類藥物奠定基礎。該類藥物有望恢復丟失的骨量,大幅度提高骨密度,降低骨折發(fā)生率,對于防治骨質疏松具有重要意義。方法:我們首先利用計算機篩選技術得到了24個候選化合物。然后通過ALP活性檢測實驗和Western Blot技術對購買的上述候選化合物進行實體篩選,得到了效果最好的兩個化合物,其編號分別為B06和B75。接著又進行了ALP染色和WST-1細胞增殖和細胞毒性檢測等多種實驗,從細胞學水平和分子機制上對B06和B75號化合物都進行了藥效評價和驗證。最后,采用Py MOL軟件將B06和B75號化合物分別與Smurf1 HECT結構域的泛素結合區(qū)域進行分子模擬對接,預測了它們的結合構象,并對它們之間的相互作用進行了初步分析。結果:初篩和復篩實驗表明化合物B06和B75的綜合效果較好,可作為后續(xù)研究對象。濃度梯度實驗和半衰期實驗表明:隨上述化合物濃度的提高,Smad1/5的蛋白水平總體上呈明顯上升并趨于穩(wěn)定的狀態(tài);加入上述化合物后,隨時間的延長,Smad1/5的半衰期也有所延長。磷酸化實驗和藥效對比實驗表明:上述化合物均能夠提高p-Smad1的蛋白水平;而在BMP通路激活時它們的藥效與MG132很接近。ALP染色和活性檢測實驗表明上述化化合物能夠提高C2C12細胞中ALP的含量及活性。WST-1細胞增殖和細胞毒性檢測實驗表明:上述化合物能夠促進C2C12細胞的增殖,且毒性較小。結論:綜上所述,我們發(fā)現B06和B75號化合物不僅能通過抑制Smurf1與Ub的結合來提高并穩(wěn)定內源性Smad1/5的蛋白水平,進而促進BMP信號通路的轉導過程,而且還能顯著增強C2C12細胞的成骨分化能力和細胞增殖能力。另外,計算機篩選的有關信息和分子模擬對接的圖像分析表明上述兩種化合物與Smurf1 HECT結構域的泛素結合區(qū)域之間結合的都比較牢固,且構象對接良好。因此相對其他實體候選化合物來說,化合物B06和B75的藥效更好,且有促進骨形成的潛力。
【圖文】：

Smurf1 HECT 結構域的小分子抑制劑的細胞學水平驗前言(Introduction)Osteoporosis，OP)是一種以全身性骨量減少和骨組織微常見病[1]。按不同病因，OP 可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩絕經后 OP 和老年性 OP，，而繼發(fā)性 OP 是由其他疾病所性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和多發(fā)性骨髓瘤等。值得關見于絕經后和老年人，但各年齡時期均可發(fā)病�；颊咄ㄍ吹�，但病情嚴重時會發(fā)生髖部、椎體或橈骨遠端等處有以下幾項病理表現：全身骨量減少，同時有皮質骨和，骨小梁變細，體積變小和數量減少；骨髓腔擴大，被質和骨礦物質含量均減少；骨細胞數量減少，空骨陷窩減少。

圖 1-1 正常骨組織與骨質疏松后的骨組織變化[1]隨著老齡化社會的到來，骨質疏松在世界范圍內越來越流行，給患者和社會帶的經濟負擔[2]。據統(tǒng)計，50 歲以上的人群大約有 50%罹患骨質疏松，而 80 歲約有 70%罹患骨質疏松，且存在骨折風險 OP 患者約占 40%的比例。我國每年松的治療需要投入大約 20 億美元。在美國，每年會新增加 1000 萬骨質疏松斷與治療產生的費用則高達每年 15 億美元，而且每年會新增 180 萬骨質疏松險人群[3-4]。毫無疑問，骨骼作為人體的一種器官，其生長發(fā)育離不開骨形成這兩方面的作用。在正常情況下，骨重塑是由成骨細胞（Osteoblast, OB）介導和破骨細胞（Osteoclast, OC）介導的骨吸收兩部分組成的，二者保持動態(tài)平衡維持穩(wěn)定。而對骨質疏松的患者來說，上述平衡被打破，導致了骨吸收大于骨況。但上述機制為人們治療骨質疏松提供了兩大方向：促進骨吸收和抑制骨
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R580

【參考文獻】

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1 曾廣吾;;抗骨質疏松治療的研究進展[J];右江民族醫(yī)學院學報;2011年01期

本文編號：2528875