具有拟NGF活性的苯甲酸酯类化合物的化学及生物学研究

【摘要】阿尔茨海默症(Alzheimer’sdisease,AD)是老年人群中一种常发生的慢性疾病。国际权威机构在2012年的报告指出,估计全球2050年老年性痴呆症患者人数将增加到1.15亿。目前,该病仍不能治愈。神经生长因子(nervegrowthfactor,NGF)作为治疗AD的候选药物之一,可促进神经元的生长、存活和功能维持。但是,由于不能透过血脑屏障(BBB),NGF的临床应用受到限制。因此,在天然产物中寻找具有拟NGF活性且能透过BBB的物质已成为研究的焦点。以PC12细胞作为生物活性鉴定系统,本课题对上百种中药粗提物进行活性筛选。在前面同学发现龙胆(GentianarigescensFranch.)粗提物具有拟NGF活性的基础上,本课题对龙胆粗提物进行溶剂分配,正、反相色谱柱分离以及两次HPLC纯化,得到11个纯净的活性化合物。通过波谱解析和化学衍生法,确定了所有化合物的化学结构。这些化合物属于苯甲酸酯类物质,具有新的化学结构,命名为gentisidesA-K。该类化合物的结构特征为：具有2,3-二羟基苯甲酸结构单元；烷基链的长度不同(碳原子的个数为17-24)；烷基链末端有无异丙基或异丁基。GentisidesA-K在1-30μM的浓度范围内可显著诱导PC12细胞发生神经突起伸长,并形成网状结构,其神经突起分化率可与NGF最佳浓度40ng/mL的相当。初步构效关系研究表明：gentisides中的碳链长度对活性影响显著,而末端基团的结构多样性对活性影响不明显。龙胆属于我国常用的传统中药材,对其有效成分的研究具有应用价值。由于gentisides单一化合物的含量低,不利于进一步研究,因此,我们利用其有效成分苯甲酸酯类混合物(n-GS)进行药效学评价。东莨菪碱模型是一种成熟的用于老年性痴呆的病理模型。本课题用新奇物体辨别实验和Y迷宫实验观察n-GS是否对东莨菪碱造模鼠的学习记忆障碍有所改善。结果表明,n-GS能明显预防造模鼠的记忆损伤。随后,本课题对n-GS的安全性进行评价。急性毒性实验结果表明,n-GS口服给药后,其半数致死量大于5g/kg,说明n-GS是一种低毒且有望用于治疗AD的有效成分。以上研究结果为n-GS的开发应用提供了实验基础。为了深入研究苯甲酸酯类物质的构效关系,课题组其他同学设计并合成了一百多种gentisides衍生物。本课题对gentisides衍生物进行生物活性测试,最终确定了2,3-二羟基苯甲酸十四酯为活性先导化合物,命名为ABG-001。为探索其拟NGF活性的作用机制,本课题利用16个与神经突起相关的蛋白抑制剂进行筛选实验。结果发现,加入MEK、PI3K和PKC的抑制剂后,ABG-001诱导PC12细胞发生的神经突起分化率均被显著抑制。对于靶点的研究,初步发现ABG-001的拟NGF活性不受NGF受体TrkA抑制剂的影响。因此,推测ABG-001通过与其它受体结合,激活MAPK/ERK、PI3K和PKC信号通路,从而诱导PC12细胞发生神经突起伸长。关于ABG-001靶点的进一步研究仍在进行中。
【作者】高丽娟；
【导师】戚建华；
【作者基本信息】浙江大学，药物化学，2013，博士
【关键词】龙胆；阿尔茨海默症；神经生长因子；PC12细胞；苯甲酸酯类化合物；龙胆活性组分；ABG-001；

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