“淺析中藥與西藥的異同”這篇文章中,對比了中藥與西藥各自的優缺點,其實中藥的多靶點,協同作用好的優點是西藥的缺陷,而西藥的成份清楚機理明晰的優點是中藥的缺陷。所以,目前研究中藥,先把成份理清,機理闡明。“中藥復方如何發表高分SCI”兩篇文章,是從科研的角度,佐證現階段中藥有效成份研究的重要性。今年12月1日,復旦大學新藥益母草堿項目轉讓,1.5億元。季博在轉發這條消息時說了一句話,“至少五年內,從中醫藥中尋找有效成份開發新藥是主流。從單體回歸到復方,開發分子組方新藥,估計至少五年以后“。大家注意這里”主流“的范圍,不僅僅是中醫藥研究領域,而是整個新藥開發領域。今天分享的文章,是發表在老大雜志Cell上的文章,Artemisinins Target GABAα Receptor Signaling and Impair a Cell Identity. 2016. Cell。剛剛發表的文章。做的是青蒿素,新藥?老藥?對于化學成份藥來說,是老藥,臨床上一直在用(從中草藥中尋找新藥的好處,臨床一直在用,毒性作用可控)。對于適應癥來說,是新藥。
我們從科研的角度,來分析一下這篇文章。
先看背景,背景一般都是報道過的。
1、I型糖尿病中β細胞喪失。本文研究的細分方向是如何補充β細胞。
2、α細胞可以轉化為β細胞。
3、過表達Pax4可以將α細胞轉化為β細胞,在β細胞中Pax4可以抑制Arx。單獨抑制Arx也可以將α細胞轉化為β細胞。
4、青蒿提取物可以治療I型糖尿病。(有兩篇參考文獻。)文中提出,青蒿素治療糖尿病或者在胰島中的作用,未見報道。不知道大家想到啥了。這就是從中草藥中開發新藥的思路。從臨床上在用的中草藥中,找有效單體,開發新藥。
Figure 1. A Cell-Line Model of Transcription-Factor-Mediated Transdifferentiation for Identifying Functional ARX Inhibitors
細胞模型用的是小鼠β細胞系Min6,連cell也用細胞系來研究,胰島原代是很難搞定的。
構建了ARX誘導型的過表達穩定株。加入DOX,ARX表達,胰島素下降(α表型)。后面以胰島素為檢測指標(分子指標)。(為啥用誘導型的,估計是害怕長時間過表達,細胞不能從α返回β了。后面的篩藥是需要把α變成β。)
采用這個穩定株為細胞模型,以胰島素為檢測指標。在DOX存在的情況下(α型),進行了HCS篩選。篩選到了青蒿素。
這里HCS是篩選藥物,如果是篩選功能基因,把加藥改成基因操作工具就可以了。細胞模型和檢測指標都是一樣的。
篩選到青蒿素后,在α細胞系αTC1細胞中進行了驗證。青蒿素可以誘導αTC1細胞中胰島素的表達。其實,前面的篩選策略,可以改成在αTC1細胞中采用胰島素作為檢測指標進行篩選,更方便。那么為啥文章用了前面的復雜策略呢,肯定有原因。文中沒有明說。
到底是cell的文章,在第一幅圖里面,也討論了藥物對ARX核質定位的影響,因為ARX是個轉錄因子。
Figure 2. Artemether Induces Insulin Expression in a Cells by Targeting Gephyrin
OK,第一幅圖拿到藥了,因為是功能篩選,所以藥物功能就有了(藥效評價-細胞實驗)。下面就開始做機理了。大家注意,篩藥是在Min6細胞,機理卻是在αTC1細胞中探討的。
把藥物分子固定,進行pulldown實驗。質譜鑒定拉下來的蛋白。找到了與青蒿素可以直接結合的蛋白,gephyrin。這里找的藥物靶點,是直接靶點。其實大家看第一幅圖的描述,作者也做了加藥和不加藥的蛋白組,尋找藥物后的差異蛋白。間接靶點可以從這些差異蛋白中尋找。
接著,就進行藥靶鑒定了。采用RNAi在αTC1細胞中knockdown gephyrin,發現,加入青蒿素后不能上調胰島素的表達了。(藥物與藥靶相關性-功能相關性-回復實驗)。到底是cell,直接上回復實驗。F2D。F2E圖中,加入青蒿素,gephyrin上升(藥物與藥靶相關性-分子相關性)。