胍腙和缩氨基脲衍生物作为阿尔茨海默病胆碱酯酶抑制剂设计原型的潜力：生物学评价与分子模拟研究

本研究针对阿尔茨海默病（AD）治疗中胆碱酯酶抑制剂（AChEIs）疗效随病程进展下降的难题，探索了胍腙（guanylhydrazone）和缩氨基脲（semicarbazone）两类新型化合物的抗胆碱酯酶活性。研究人员通过合成与评价5种衍生物，发现胍腙类化合物（1-3）对丁酰胆碱酯酶（BChE）具有混合型非竞争性抑制作用，其中化合物2（IC50=0.68 μM）尤其适用于AD重症阶段；而缩氨基脲类（4-5）虽无BChE抑制活性，但可能对早期AD有效。分子模拟与细胞实验证实其非细胞毒性特性，为开发靶向AD不同病程阶段的多功能药物提供了新思路。

　　

阿尔茨海默病（AD）作为最常见的神经退行性疾病，目前临床使用的乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChEIs）如多奈哌齐、卡巴拉汀等，仅能暂时缓解症状，无法阻止神经元持续死亡。更严峻的是，随着病程进展，患者脑内丁酰胆碱酯酶（BChE）活性逐渐取代乙酰胆碱酯酶（AChE）成为乙酰胆碱（ACh）水解的主要执行者，而现有药物对BChE的抑制效果有限。同时，β-淀粉样蛋白（Aβ）与胆碱酯酶形成的神经毒性复合物加速了疾病恶化，这双重困境使得开发新型多功能抑制剂迫在眉睫。

针对这一挑战，来自巴西多个研究机构的研究团队在《Chemico-Biological Interactions》发表研究，系统评估了胍腙和缩氨基脲两类衍生物的抗AD潜力。研究采用Ellman法测定BChE抑制活性，结合酶动力学分析明确抑制类型；通过分子对接和分子动力学模拟揭示化合物与BChE的相互作用模式；并利用小鼠小胶质细胞系N9进行细胞毒性检测。

BChE抑制
研究聚焦于前期筛选出的5种AChE抑制剂（3种胍腙、2种缩氨基脲）。结果显示，胍腙类化合物1（吖啶酮衍生物）、2（菲醌衍生物）和3（苯并二氧杂环衍生物）均表现出BChE抑制活性，其中化合物2的IC₅₀达0.68 μM，显著优于化合物1（3.87 μM）和3（101.7 μM）。酶动力学分析表明这些化合物通过混合型非竞争性机制抑制BChE，暗示其可能同时作用于催化活性位点（CAS）和外围阴离子位点（PAS）。

分子模拟研究
分子对接显示化合物2的菲醌结构与BChE的Trp82形成π-π堆积，其胍基与His438产生氢键作用，这种双重相互作用解释了其高效抑制特性。而缩氨基脲类化合物因缺乏与BChE关键残基的稳定结合，导致抑制活性缺失。

细胞毒性评估
所有化合物在300 μM浓度下均未显示细胞毒性，其中胍腙类化合物在小胶质细胞中展现出良好的安全性，为其后续开发奠定基础。

结论与意义
该研究首次系统阐明胍腙衍生物作为BChE抑制剂的潜力，特别是化合物2因其高效低毒特性，有望成为靶向AD重症阶段的先导化合物。研究还提出"分期治疗"策略：缩氨基脲类（4-5）适用于AChE主导的早期AD；化合物1针对过渡期；化合物2则专攻BChE活跃的重症阶段。这种基于病程特异性的胆碱酯酶抑制模式，为突破现有AD治疗瓶颈提供了新思路。

值得注意的是，胍腙类化合物的阳离子特性使其易于穿透血脑屏障（BBB），而其可逆共价结合特性可能延长作用时间。这些发现不仅丰富了抗AD药物设计的化学工具箱，也为开发兼具胆碱酯酶抑制和抗Aβ聚集的双功能药物提供了理论依据。