藥物篩選模型2016教材講義

DrugscreeningmodelDrugscreeningassaymethod藥物篩選模型授課教師:雷林生藥物篩選模型?用于證明某種物質(zhì)具有藥理活性(生物活性、治療作用)的實(shí)驗(yàn)方法。第一節(jié)藥物篩選模型的分類(lèi)整體動(dòng)物水平模型組織器官水平模型細(xì)胞分子水平模型一、整體動(dòng)物模型包括正常動(dòng)物和病理動(dòng)物模型。優(yōu)點(diǎn):可以從整體水平,直觀地反映出藥物的治療作用、不良反應(yīng)以及毒性作用。由整體動(dòng)物模型獲得的篩選結(jié)果,對(duì)預(yù)測(cè)被篩選樣品的臨床價(jià)值和應(yīng)用前景具有十分重要的意義。缺點(diǎn)：低效率和高成本近年來(lái),在制備模擬人類(lèi)疾病的動(dòng)物模型方面出現(xiàn)了一些新的動(dòng)物模型。遺傳性動(dòng)物模型如高血壓大鼠、糖尿病大鼠和小鼠、肥胖癥小鼠、心肌病大鼠等?；蚯贸娃D(zhuǎn)基因動(dòng)物建立了多種動(dòng)物模型,如衰老性動(dòng)物、老年癡呆動(dòng)物等。其他方法制備的動(dòng)物模型如腫瘤、心腦缺血、老年性癡呆、帕金森氏病等。二、組織器官水平的篩選模型應(yīng)用離體組織器官模型篩選藥物,在一定程度上克服了整體動(dòng)物模型的不足。降低篩選樣品的用量。降低勞動(dòng)強(qiáng)度。減少了影響藥物作用的因素,易于評(píng)價(jià)藥物作用。規(guī)模小、效率低、反映藥物作用有限、對(duì)樣品的需求量仍然較大,不易實(shí)現(xiàn)一藥多篩,人工操作技術(shù)要求高。缺點(diǎn)：三、細(xì)胞、分子水平藥物篩選模型樣品用量少藥物作用機(jī)制比較明確可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的篩選實(shí)現(xiàn)了一藥多篩優(yōu)點(diǎn)：細(xì)胞水平篩選模型缺點(diǎn)：只能反映出藥物對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)等過(guò)程的綜合作用，不能反映藥物作用的具體途徑和靶點(diǎn)。分子水平篩選模型是高通量藥物篩選中使用最多的模型,根據(jù)生物分子的類(lèi)型,主要分為受體、酶和其他類(lèi)型的模型。最大特點(diǎn)是藥物作用靶點(diǎn)明確,應(yīng)用這種方法篩選可以直接得到藥物作用機(jī)理的信息。第二節(jié)幾種重要疾病藥物篩選模型簡(jiǎn)介（一）HIV蛋白酶抑制劑的篩選

HIV有三個(gè)基因表達(dá)為多蛋白,即核心蛋白(gag)、被膜蛋白(env)和多聚酶蛋白(pol)。在復(fù)制晚期,由HIV蛋白酶負(fù)責(zé)在gag、pol及env基因產(chǎn)物的8個(gè)不同位點(diǎn)進(jìn)行特異性切割,形成成熟的結(jié)構(gòu)性和功能性蛋白質(zhì),這一加工使無(wú)感染性的病毒具備了感染性。所以,對(duì)HIV蛋白酶的抑制會(huì)產(chǎn)生不成熟、無(wú)感染性的病毒顆粒并導(dǎo)致病毒繁殖的終止。pBR322質(zhì)粒上的四環(huán)素耐藥基因編碼的蛋白質(zhì)有HIV-蛋白酶可辨認(rèn)并切割的肽序列。已整合HIV-蛋白酶基因λ-噬菌體的啤酒酵母。含有四環(huán)素耐藥基因pBR322質(zhì)粒的大腸桿菌。重要元素的組成：四環(huán)素耐藥酵母菌模型

大腸桿菌（四環(huán)素耐藥pBR322質(zhì)粒）啤酒酵母（HIV-蛋白酶基因）＋＋培養(yǎng)基（含四環(huán)素）細(xì)菌不能生長(zhǎng)HIV-蛋白酶抑制劑（－）（＋）細(xì)菌能夠生長(zhǎng)待測(cè)藥物(化合物)（二）gpl20／CD4結(jié)合拮抗劑的篩選利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)設(shè)計(jì)的模型：重要元素的組成：重組CD4及gpl20鼠抗gp120單克隆抗體（一抗）辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的兔抗鼠IgG抗體（二抗）顯色底物

CD4

＋

待測(cè)樣品＋

gpl20二抗(-)(+)顏色深顏色淺一抗顯色底物包被第三節(jié)建立整體動(dòng)物模型的相關(guān)問(wèn)題一．動(dòng)物選擇

1.注意種屬異同性芐基青霉素對(duì)動(dòng)物感染有效，對(duì)人卻很差；環(huán)絲氨酸對(duì)動(dòng)物感染無(wú)效，但對(duì)結(jié)核病人有效；(1)動(dòng)物和人對(duì)藥物的反應(yīng)有共同性，也有差異性。

(2)不同種屬動(dòng)物對(duì)藥物的反應(yīng)存在差異性嗎啡對(duì)狗和猴引起抑制，但對(duì)老虎和貓卻引起興奮；家兔注射組胺后血壓非但不下降，反而上升；嚙齒類(lèi)動(dòng)物沒(méi)有嘔吐反應(yīng)，而鴿、貓、狗則嘔吐敏感。豚鼠過(guò)敏性實(shí)驗(yàn)及維生素C缺乏癥

家兔皮膚及眼的刺激試驗(yàn)

鴨引起白內(nèi)障的藥物病毒性肝炎治療

(鴨肝病毒)

鴿子嘔吐藥物實(shí)驗(yàn)?zāi)壳?，趨向于采用反?yīng)比較特異的多種所謂“專(zhuān)家式”動(dòng)物，而不是用一兩種“全能”動(dòng)物。

2．模型與臨床疾病的相似程度模型動(dòng)物一般要選用與人體解剖、生理反應(yīng)和功能類(lèi)似的動(dòng)物。三種情況第一，動(dòng)物模型的治療結(jié)果與人體試用結(jié)果基本相同抗感染動(dòng)物模型(家兔的梅毒病和結(jié)核性腦膜炎，豚鼠的真菌感染模型等)

小鼠鎮(zhèn)痛模型(熱板法和扭體法等)

豚鼠過(guò)敏性氣喘模型。第二，無(wú)合適或不大好建立的模型不大好建立：冠心病、癲癇、慢性萎縮性胃炎等。無(wú)合適：銀屑病、禿發(fā)、頸椎病、骨質(zhì)增生、痔瘡、紅斑性狼瘡和視網(wǎng)膜炎等。只能采用一些間接指標(biāo)，如改善皮膚微循環(huán)，測(cè)量毛發(fā)生長(zhǎng)速度等。第三，有些疾病模型迄今無(wú)法建立神經(jīng)官能癥、精神病、眩暈癥、四肢麻木、夜尿和幻覺(jué)等。由于人和動(dòng)物在生物學(xué)上既存在相似性，同時(shí)又存在差異性