新型异喹啉基和吡啶基双抑制剂缓解大鼠口面部痛觉过敏的研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biochemistry and Biophysics Reports 2.3

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  目前口面部疼痛治疗手段存在诸多副作用,研究人员开展了针对脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)和可溶性环氧化物水解酶(sEH)双抑制剂的研究。合成 14 种新类似物测试其抑制活性,发现 4f 高剂量可缓解口面部痛觉过敏,为治疗口面部疼痛提供新思路。

  在疼痛的世界里,口面部疼痛就像一个难缠的 “小怪兽”,折磨着无数患者。传统的治疗方法,比如使用阿片类药物和血清素激动剂,虽然能起到一定的缓解作用,但却伴随着危险又令人不适的副作用,就像给患者带来了另一种 “麻烦”。为了找到更好的解决办法,研究人员们踏上了探索之旅。
加州州立大学东湾分校的研究人员针对这一难题展开了深入研究。他们把目光聚焦在脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)和可溶性环氧化物水解酶(sEH)上,这两种酶在疼痛和炎症的调节中起着重要作用。研究人员推测,同时抑制这两种酶或许能成为缓解口面部疼痛的新途径。于是,他们合成了 7 种新的异喹啉基和 7 种吡啶基类似物,并对这些类似物进行了一系列测试。研究发现,异喹啉环在 FAAH 和 sEH 的结合位点都能较好地被接受,产生了一些在酶促测定中具有纳摩尔活性的类似物。其中,最有效的抑制剂 4f 在人体和大鼠血浆稳定性测定中表现出中等稳定性,且不与阿片类或血清素受体结合。高剂量(3mg/kg)的 4f 能够逆转由硝酸甘油预处理和口面部注射福尔马林引起的口面部痛觉过敏,但相同剂量却不能抑制急性口面部炎症性疼痛,也无法恢复因疼痛而降低的转轮活动。这一研究成果发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》上,为口面部疼痛的治疗提供了新的方向和潜在的治疗策略,意义重大。

研究人员开展研究时用到了多种关键技术方法。在化学合成方面,通过多步反应制备目标化合物,利用 TLC、LC - MS、HRMS 以及 NMR 等技术确认化合物纯度;采用荧光抑制试验测定抑制剂对 FAAH 和 sEH 的 IC50值;运用分子建模软件 ICM Pro 进行分子对接实验;在体内实验中,选用雌性 Sprague - Dawley 大鼠进行口面部福尔马林测试、轮跑实验等,并对数据进行统计分析。

结构 - 活性关系研究


研究人员基于之前确定的双 FAAH/sEH 抑制活性的药效基团,合成两个新的类似物库进行研究。对于异喹啉基类似物库(Library 1),发现异喹啉环的取向对 FAAH 抑制作用影响不大,多数类似物在大鼠和人 sEH 中表现出很强的活性。而吡啶基类似物库(Library 2)在 FAAH 抑制试验中的活性明显低于 Library 1,但在 sEH 酶促试验中,化合物在大鼠和人 sEH 中活性较高。由此得出,sEH 结合口袋更灵活,FAAH 活性需要至少两个芳香(杂)环。

溶解度和微粒体肝脏稳定性测定


对新合成的类似物进行水溶性测定,发现异喹啉基和吡啶基类似物具有中等溶解度,且异喹啉基化合物效力更高。对 4f 在大鼠和人肝微粒体中的稳定性测试显示,其在人肝微粒体中的半衰期更长,清除率适中,表明异喹啉部分在肝微粒体中稳定性更好,4f 是未来体内评估的可行候选药物。

受体结合


通过 NIMH 的 PDSP 对 4f 与阿片类和血清素受体亚型的结合情况进行评估,结果表明 4f 在测试浓度下对各受体的抑制率均未达到 50% 的阈值,可能不存在显著结合,其作用机制并非通过与这些受体结合。

分子建模


利用分子建模和对接实验研究 4f 在 FAAH 和 sEH 结合口袋中的结合模式。在 FAAH 中,4f 与催化三联体附近结合,存在多种非共价相互作用;在 sEH 中,4f 也与催化位点关键氨基酸残基结合并形成氢键和非共价相互作用,这些相互作用稳定了 4f 在结合口袋中的位置。

体内评估


采用硝酸甘油致敏的口面部福尔马林测试模型评估 4f 的抗伤害感受作用。高剂量 4f 可缓解口面部痛觉过敏,可能是通过激活外周 CB1受体和抑制肥大细胞脱颗粒等机制实现。但 4f 对非痛觉过敏大鼠的急性口面部炎症性疼痛无明显效果,对疼痛抑制的转轮活动恢复也无效,这可能与 FAAH 和 sEH 抑制对降钙素基因相关肽(CGRP)释放的不同影响有关。

研究结论表明,异喹啉环在 FAAH 和 sEH 结合位点耐受性良好,能产生纳摩尔活性的抑制剂。4f 在体内外实验中展现出一定特性,高剂量可缓解口面部痛觉过敏,但对其他疼痛相关症状效果不佳。这一研究揭示了同时抑制 FAAH 和 sEH 治疗口面部疼痛的潜力与局限性,为后续更深入研究和设计针对三叉神经痛的治疗方案提供了重要依据,有助于推动相关领域的发展,为口面部疼痛患者带来新的希望。

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