兽药靶标研究与新兽药研发

Copyright©2009byXumingDengAllrightsreserved.兽药靶标研究与新兽药研发细菌病毒寄生虫药物疫苗一、我国兽药面临的主要问题疫苗中药抗菌药物一、我国兽药面临的主要问题探索新的抗感染策略细菌耐药药物残留食品安全药物滥用管理水平低疾病多发药效差减少用药期待新药一、我国兽药面临的主要问题二、抗菌药物的研发思路亟待创新1.传统抗菌药物的作用机制传统抗菌药物多以细菌细胞壁、细胞膜、蛋白质合成、DNA合成等为靶标，以杀菌或抑菌为目的高选择压力衍生物靶点相似交叉耐药高选择压力高抗菌活性传统药物研发基因突变产生耐药使用周期短周而复始，耐药性的产生速度已经快于新药研发速度，期待发展新的抗感染策略。2.传统抗菌药物开发策略易产生耐药菌二、抗菌药物的研发思路亟待创新寻找具有新靶标、新机制的抗菌先导化合物，进一步的衍生化3.新靶标抗菌药物是未来抗耐药菌药物发展方向低选择压力不易突变不易产生耐药菌研发新策略新靶标新机制抗耐药菌使用周期长二、抗菌药物的研发思路亟待创新1.细菌感染的的分子机制三、抗毒力策略成为药物开发的热点细菌分泌的毒素在细菌的致病过程中发挥至关重要的作用外毒素细胞表面蛋白Cegelskietal.(NatRevMicrobiol)2.毒力因子成为抗细菌感染的重要靶标以毒力因子为靶标的药物研发受到关注传统模式新模式抑菌或杀菌能力干预感染的过程三、抗毒力策略成为药物开发的热点1.粘附素抑制剂吡啶酮抑制大肠杆菌菌毛的形成四、国内外抗毒力药物研究概况Cegelskietal.(NatRevMicrobiol)2.毒素抑制剂抑制毒力基因的转录抑制毒素与底物的结合直接抑制毒素的功能四、国内外抗毒力药物研究概况Raskoetal.(NatRevDrugDiscov)3.抑制毒力分泌系统（TTSS）抑制TTST的组装阻碍其与宿主细胞膜的相互作用抑制毒素的分泌四、国内外抗毒力药物研究概况Raskoetal.(NatRevDrugDiscov)4.抑制细胞间信号传导系统抑制信号识别抑制磷酸化抑制反应调节器的活化抑制信号分子的级联传导群体感应系统（Quorum-sensingsystem）四、国内外抗毒力药物研究概况Raskoetal.(NatRevDrugDiscov)疫苗单克隆抗体药物设计5.α-溶血素(Hla)抑制剂四、国内外抗毒力药物研究概况β-CD分子堵塞Hla七聚体跨膜孔五、天然化合物抗感染的作用机制抗菌作用。MIC通常大于128μg/ml。药时曲线MIC提示天然化合物的抗感染作用与其抗菌活性无关1.传统研究思路五、天然化合物抗感染的作用机制抑制毒力因子的表达直接抑制毒力因子的功能2.天然抗感染作用机制的新发现主要作用于金葡菌二元调控系统，抑制Hla的表达甘草查尔酮A杜鹃素麝香草酚厚朴酚丁香酚薄荷脑异土木香内酯六、天然化合物抑制毒力因子的表达异土木香内酯降低金葡菌培养物上清对兔红细胞的溶血活性异土木香内酯六、天然化合物抑制毒力因子的表达溶血素活性的变化异土木香内酯降低金葡菌alpha-溶血素的表达，降低培养物上清alpha-溶血素的含量异土木香内酯六、天然化合物抑制毒力因子的表达溶血素表达水平的变化异土木香内酯抑制金葡菌Agr二元调控系统，从而降低Hla的转录异土木香内酯六、天然化合物抑制毒力因子的表达调控基因转录水平的变化小鼠分别皮下注射50、25和10mg/kg的异土木香内酯，其Cmax分别为32.66、15.67和6.16μg/ml六、天然化合物抑制毒力因子的表达药代动力学完全抑制浓度异土木香内酯降低由金葡菌Hla介导人肺上皮细胞的损伤六、天然化合物抑制毒力因子的表达异土木香内酯对肺上皮细胞的影响异土木香内酯降低小鼠金葡菌肺炎的死亡率，在高剂量(50mg/kg),保护率为70%。六、天然化合物抑制毒力因子的表达实验治疗学：死亡率异土木香内酯缓解小鼠金葡菌肺炎所致的肺损伤，经异土木香内酯治疗后，肺脏充血和出血减少，组织病理学显示嗜中性粒细胞聚聚显著减少六、天然化合物抑制毒力因子的表达实验治疗学：病理学变化肺脏整体变化组织病理学变化具有抗溶血作用而不影响溶血素的表达，提示这些化合物可能直接作用于Hla绿原酸异牡荆素黄芩素白杨素黄芩苷七、天然化合物抑制毒力因子的功能七、天然化合物抑制毒力因子的功能作用机制——？直接灭活灭活机制——？将黄芩苷分子与Hla分子应用Autodock软件进行对接,结果显示黄芩苷结合于Hla单体的“三角区”黄芩苷结合位点七、天然化合物抑制毒力因子的功能应用Gromacs软件对黄芩苷与Hla进行分子动力学模拟,发现Tyr148、Pro151和Phe153与黄芩苷的结合能贡献较大，所以这三个残基可能是黄芩苷主要的结合位点七、天然化合物抑制毒力因子的功能结合能分析七、天然化合物抑制毒力因子的功能结合位点确证定点残基点突变荧光萃灭分析突变体Hla结合能黄芩苷148酪氨酸突变→丙氨酸151脯氨酸突变→丙氨酸定点残基突变和荧光淬灭试验显示突变后的Hla与黄芩苷结合能显著增高，与模拟结果完全一致七、天然化合物抑制毒力因子的功能结合位点确证黄芩苷结合与Hla三角区后，束缚三角区两边的构象变化，抑制金葡菌Hla自组装形成七聚体自组装长度黄芩苷束缚长度七、天然化合物抑制毒力因子的功能机制分析SDS-PAGE结果显示黄芩苷剂量依赖性地降低由脱氧胆酸钠诱导的Hla七聚体的生成七聚体单体七、天然化合物抑制毒力因子的功能机制确证小鼠分别皮下注射100、50和25mg/kg的黄芩苷，其Cmax分别为37.5、23.01和9.98μg/ml。七、天然化合物抑制毒力因子的功能药代动力学完全抑制浓度根据黄芩苷在小鼠体内的药动学特征设计给药方案，黄芩苷对小鼠金葡菌肺炎具有明显的保护作用，保护率达到75%。七、天然化合物抑制毒力因子的功能实验治疗学：死亡率黄芩苷降低小鼠金葡菌肺炎所致的肺损伤，表现为肺脏充血和出血减轻，嗜中性粒细胞聚集减少组织病理学分析肺脏整体变化七、天然化合物抑制毒力因子的功能实验治疗学：病理学变化六、天然化合物抗Hla作用研究黄芩苷降低小鼠肺脏定殖的菌落数。与其抗菌活性无关。实验治疗学：肺脏菌落计数黄芩苷降低金葡菌肺炎小鼠肺泡灌洗液炎症因子IL-1β、IFN-γ和TNF-α的含量七、天然化合物抑制毒力因子的功能实验治疗学：炎症因子木蝴蝶素A抗Hla作用靶点Loop区(1-50aa)Hla单体结构中的Loop区亦为天然化合物的潜在作用靶点。七、天然化合物抑制毒力因子的功能结论天然化合物一方面可通过作用于金葡菌毒力调控系统（主要是Agr二元调控系统），抑制Hla的表达；另一方面，可通过直接结合于Hla蛋白结构的“三角区”或“Loop区”，阻碍Hla七聚体的自主装，抑制Hla的细胞溶解活性。实验治疗学表明，这两种方式均可有效地治疗金葡菌肺炎。药理学意义药时曲线MICMITC(Minimalinhibitorytoxinsconcentration)天然化合物抗细菌感染作用新机制新兽药研发抗细菌感染新靶标、新机制一类新兽药新兽药研发抗菌活性感染过程抗生素transition抗毒力药物天然化合物先导结构CADD新兽药研发与抗生素的协同治疗作用,中西药复方制剂减少抗菌药物的用量降低细菌的耐药性药物在食品动物体内的残留新兽药研发中药方剂抑制毒力因子表达直接抑制毒力因子的功能谢谢!