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从分类来源、传播方式、入侵机理、识别检测等全方位解读新型冠状病毒
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
今年的春节,我们要从一只蝙蝠,哦不,是从一种病毒说起~(一)要理解冠状病毒,首先要说说病毒 病毒是一种个体微小,结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。 我们常听说的病毒有鼻病毒(主要引起人的感冒)、HIV病毒(艾滋病的元凶)、埃博拉病毒(致死率超高)、狂犬病毒(致死率近乎100%的牛X病毒)……到现在为止,谁都不知道在地球上到底有多少种病毒,可能有几百万种,可能有几亿种,反正就是在任何地方、任何生物体中都存在数量不一的病毒,但其中只有约5000种已经被详细描述。 (二)病毒的分类 病毒那么多,想要正确认识和研究病毒就需要根据不同的依据对病毒进行分类。 从遗传物质分类:DNA病毒、RNA病毒、蛋白质病毒(如:朊病毒,疯牛病就属于软病毒感染的病) 从病毒结构分类:真病毒(Euvirus,简称病毒)和亚病毒(Subvirus,包括类病毒、拟病毒、朊病毒) 从寄主类型分类:噬菌体(细菌病毒)、植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如禽流感病毒、天花病毒、HⅣ等) 从性质来分:温和病毒(例如HⅣ)、烈性病毒(例如狂犬病毒)。 病毒的形态: ⑴球状病毒(脊髓灰质炎病毒) ⑵杆状病毒(烟草花叶病毒) ⑶砖形病毒(天花病毒) ⑷冠状病毒(SARS病毒) ⑸丝状病毒(埃博拉病毒) …… OK,知道了病毒的分类,我们可以将这次发现的新型冠状病毒理解为主要感染动物的冠状RNA病毒(注:非生物学严谨描述,仅为简单理解)(三)冠状病毒 1937年,冠状病毒(Coronaviruses)首先从鸡身上分离出来。 1965年,分离出第一株人的冠状病毒。由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起,使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠,因此命名为“冠状病毒”。 到目前为止,大约有15种不同冠状病毒株被发现,能够感染多种哺乳动物和鸟类,到本次新型冠状病毒爆发前,已知的仅有6种可以感染人。其中4种在人群中较为普遍,仅引起普通感冒和一些轻
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大样本数据共享视角下对新冠病毒论文的理解
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
2020 年 2 月 9 日,中国工程院院士、新型冠状病毒肺炎疫情联防联控工作机制科研攻关专家组组长钟南山院士团队、李兰娟院士团队、武汉市金银潭医院、武汉市中心医院、黄冈市主要医院、浙江大学附属第一医院、香港中文大学医学与**学系等一线临床医院和研究机构联合在预印本平台 medRxiv 发表了题为Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China 的文章。研究汇总了全国 31 个省市,共 552 家医院的 NCP 患者病例资料,纳入了从发病到 1 月 29 号共计 1099 例确诊的 2019-nCoV 感染 NCP 患者。(文章地址https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.06.20020974v1.full.pdf) 一线的研究数据、高水平的研究团队、大规模的共享样本数据分析、及时的信息披露等等,无论从哪个角度来看,这篇论文都具有极高的科研价值。本篇论文得出以下结论:潜伏期最长可达 24 天,尿液、粪便中都能找到新型冠状病毒,初诊时仅有 43.8% 的病人有发热症状…… (文字来源:http://www.raincent.com/content-10-14382-1.html) 通过对钟院士文章的理解,我们可以发现在本次研究过程中,大样本数据共享和建立数据集在进行疫情精准防控分析中起到重要作用。样本数据共享的价值在于:通过不同机构之间进行样本数据共享,集中形成大样本数据。对大样本数据从不同维度进行数据挖掘,发现新冠病毒的统计性信息特点,为公众提供完整、连续、准确、及时的防疫策略,为医护人员提供追溯疾病源头的方法,为决策者提供传染病发展的有效数据和依据。 本论文为回顾性研究,为什么要做回顾性研究?分析可以分为以下两点:①单一机构样本数据量不足,不能支撑研究需要,所以几家单位联合研究;②无可用数据集,导致数据分析缓慢,结果难汇总。基于以上两点,做了回顾性研究。当然,如果有一个平台,能够实现数据实时共享,那么研究者还可以进行大样本数据的阶段性实时研究,为疫情防控工作提供指导。 (来源:科技部官
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小鼠模型B-hTNFA/hIL17A与银屑病的**新途径
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
咣咣咣...各位看官晚上好呀,真是好久没有灌输营养知识啦,小编甚是想念这个步调,想必大家也是很希望自己的2020年硕果累累,猜猜看今天小编带来什么样的惊喜呢,那就是B-hTNFA/hIL17A 小鼠。 建立B-hTNFA/hIL17A小鼠模型,有助于推进以TNF-α和 IL-17A为**靶点的抗体新药开发,这将可能成为**银屑病的新途径呢,那就一起去看看吧~ 基本信息 基因功能简介 TNF基因编码一种多功能促炎细胞因子——TNFα,属于肿瘤坏死因子 (TNF) 超家族,可由CD4+淋巴细胞、NK细胞、嗜中性粒细胞等多种类型细胞产生,但主要由活化的巨噬细胞产生。肿瘤坏死因子 (TNF) 超家族是含有 TNF 同源结构域并形成三聚体的 Ⅱ 型跨膜蛋白的蛋白超家族。该超家族成员可通过细胞外蛋白水解裂解从细胞膜上释放出来,并作为细胞因子发挥作用。这些蛋白主要由免疫细胞表达,它们调节多种细胞功能,包括免疫应答和炎症,但也包括增殖、分化、凋亡和胚胎形成。TNF产生的失调与多种人类疾病有关,包括阿尔茨海默氏病、癌症、重度抑郁症、银屑病和炎症性肠病。 IL17A基因编码的蛋白是由活化的T细胞产生的促炎性细胞因子,是IL-17家族的创始成员。IL17A可以调节 NF-κB 和丝裂原活化蛋白激酶的活性,刺激 IL6 和环氧合酶-2 (PTGS2/COX-2) 的表达,以及增强一氧化氮 (NO) 的产生。高水平的IL17A与几种慢性炎症性疾病有关,包括类风湿性关节炎、哮喘、银屑病和多发性硬化症。 研究发现,IL-17和TNF-α在银屑病皮损中表达呈正相关,表达位置也基本一致,提示二者在其发病中具有协同促进作用, IL-17可能促进角质形成细胞分泌TNF-α,促进局部血管形成,加速表皮增殖,加重局部炎症反应,导致病程迁延慢性化[1]。 TNF信号通路 IL-17A信号通路 B-hTNFA/hIL17A小鼠蛋白表达分析 通过ELISA方法对B-hTNFA/hIL17A纯合小鼠中TNFα蛋白表达进行分析 收集体内 LPS 刺激的野生型C57BL/6和 B-hTNFA/hIL17A (H/H) 纯合小鼠血清,用种属特异性 TNF
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长非编码RNA在下丘脑中抗衰老的机制
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
近日,中南大学湘雅医学院罗湘杭团队的研究成果在国际顶级代谢期刊Cell Metabolism(IF = 22.415)刊登,文章标题为《Reducing Hypothalamic Stem Cell Senescence Protects against Aging-Associated Physiological Decline》。该研究在下丘脑的神经干细胞中发现一种名为Hnscr(htNSCs-related)的长非编码RNA(lncRNA)能够与YB-1(Y-box Protein 1)蛋白结合,并抑制YB-1蛋白的降解。而YB-1又能抑制衰老相关的蛋白的表达,而且还能恢复衰老小鼠的记忆认知和肌肉平衡等功能。并且通过对YB-1蛋白与Hnscr结合区域的结构分析,筛选到了一种叫做TF2A的天然化合物,该化合物能够模拟Hnscr的功能,通过抑制YB-1的降解,从而降低衰老相关蛋白的表达,也能起到对小鼠衰老表型的恢复作用。 研究背景 衰老是生物界的法则,任何有生命的个体都无法逃脱从一诞生就走向衰老,直至死亡这一过程。人类从古至今孜孜不倦地寻找长生不老之法,中国古代从秦皇汉武,到明清的嘉靖雍正,为此无不耗费了巨大财力和人力。即便是在现在,人们依然在寻找长寿的秘诀。但目前能做到的只能想方设法将这一过程延缓,提高衰老过程中的人类的生活质量。因此对衰老的深层生物学机制的研究可以帮助我们更好地有的放矢,寻找能够帮助人类延缓衰老的方案。 目前引起衰老的9大原因: 1. 基因组不稳定性增加(genomic instability) 2. 端粒缩短(telomere attrition) 3. 表观遗传学改变(epigenetic alterations) 4. 蛋白内稳态丧失(loss of proteostasis) 5. 营养感应失调(deregulated nutrient sensing) 6. 线粒体功能异常(mitochondrial dysfunction) 7.细胞间信息传递改变(altered intercellular communication) 8. 干细胞枯竭(stem cell exhaustion) 9. 细胞衰老(cellular senescence) 图1. 衰老的九大标志(引自Lopez-Otin et al., 2013 ) 目前有研究发现下丘脑的功能对人
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无菌鼠独特的生理特征解析
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
无菌小鼠是采用目前的监测方法在小鼠体内无法检测到任何微生物(包括细菌,真菌,病毒和寄生虫等除内源性逆转录病毒外)存在的一种小鼠。为了防止任何微生物的可能污染,无菌小鼠的饲养与无菌状态的维持必须按照严格的无菌饲养操作程序和严谨的样品检测要求进行,并且必须在严格监控的隔离器条件下操作实施。 与常规实验室小鼠比较,无菌小鼠的外观没什么特别的,但是其机能、结构和常规实验室小鼠有一些不同,主要体现在以下几个方面: 肠道结构 对无菌小鼠进行解剖,能观察到最明显特点是盲肠比普通小鼠大5-6倍。 图1. GF、SPF级BALB/c小鼠盲肠对比 观察其肠道肌层,会发现它的肠道肌层很薄、肠绒毛较不规则、绒毛长度相对较长,这是由于肠道微生物广泛参与食物的代谢和吸收,无菌鼠因肠道中缺失微生物群营养代谢障碍,表现为结直肠和盲肠通过代偿性增生增加营养的吸收,其中增生程度以盲肠表现最为明显。 图2. 3月龄GF、SPF级 BALB/c 小鼠小肠组织结构图 肠道机能 肠蠕动较慢、小肠通透性较低、肠上皮细胞再生能力较弱。 无菌鼠的循环系统、血液系统和网状内皮系统 和普通小鼠相比,无菌鼠的心脏以及血容量相对较小、血液中的白细胞数增加且相对恒定、胆固醇含量增加。 获取更多无菌动物模型相关研究案例?点我咨询 >>咨询 脾脏缩小,无三级滤泡,网状内皮细胞功能降低。这是由于无菌鼠中肠道微生物群的缺失会严重影响肠道相关免疫组织和淋巴细胞的发育,并导致先天性免疫应答减弱。 图3. GF、SPF级BALB/c小鼠脾脏对比 图4. GF、SPF级BALB/c小鼠肠系膜淋巴结组织结构图 疾病模型 通常对高脂饮食引起的肥胖不敏感; 某些肿瘤易感小鼠(如某些基因修饰小鼠)经无菌化后,成为肿瘤不易感小鼠。 对饲养条件要求高 因为无菌鼠一直生活在无菌的环境,它们对微生物的感染异常敏感,也更容易出现污染,因此对饲养繁殖的要求就更高。无菌
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肠道微生物-与人类密切相关的人类第二套基因组
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
前言:人体是一个由自身细胞和共生微生物细胞构成的超级生物体,而微生物的数量和基因总数要比人类多得多,它们注定会对我们的健康产生重要影响。近年来,肠道微生物成为了一个热门研究方向,相关的研究成果更是频频登上各大顶级期刊。根据科学网的数据,肠道菌群方向的中标项目数和资助金额在近十年来持续增长,这个方向的研究值得你去了解一下。 1、肠道微生物研究为何成为热门研究领域 人体肠道微生物基因组作为人类的第二套基因组,与人类健康密切相关。大量的研究表明肠道微生物与包括心血管、肿瘤、神经、消化等多种疾病的发生发展密切相关,其因果关系也在逐步阐明中。 随着研究的深入,人们越来越认识到肠道微生物在疾病的诊断**、个性化营养等方面的重要意义,许多国家都加大了肠道菌群方向的科研投入,在全球范围启动了几项重大的研究计划,产生并积累了大量人类微生物宏基因组信息,为后续研究提供强大数据支持,也为产业化奠定了坚实的科研基础。2007年,美国国立卫生研究院(NIH)宣布将投入巨资启动“人类微生物组计划(HMP)”计划首阶段为期五年,投入1.15亿美元;2008年,欧盟委员会宣布启动”人类肠道宏基因组计划(MetaHIT)“,耗资约2770万美元;2017年,中科院微生物组计划启动,投入3000万元... 人类基因组计划的完成带动了精准医疗、基因靶向药、基因筛查、诊断和冶疗产业的迅猛发展。Marketwatch相关市场调研报告表明:全球微生物组**和诊断市场在2018年价值11.3亿美元,并将在五年内以19.03%的复合年增长率增长到2023年的27亿美元。其中,大部分市场将以微生物组**领域占主导地位。随着技术的逐渐成熟,肠道菌群相关的诊疗有可能成为医疗领域一股颠覆性的力量。 2、肠道微生物研究热门领域 (1)肿瘤 科学家们在上世纪90年代把传染性细菌幽门螺杆菌与胃癌联系起来。从那时起,科学家们开始发现一些可能与癌症的发生和发展相关的细菌。18年5月23日,Nature新闻特写
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病毒免疫逃逸机制--诱导免疫细胞凋亡、衰老和耗竭
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
前言 病毒选择宿主的初衷是为了寄生,复制自己,所以它会进化以逃逸人体免疫系统,达到长久寄生以及在人际间传播的目的。 COVID-19病人临床资料,ICU重症病人,淋巴细胞计数远低于Non-ICU病人,提示病毒可能通过某些机制引起了淋巴细胞的减少。 恒瑞等启动了免疫检查点抑制剂新冠肺炎的临床。众所周知免疫检查点参与T细胞耗竭。 基于此,想谈谈免疫细胞凋亡,衰老,耗竭在病毒感染逃逸中的作用。 对于新冠肺炎病毒,现在并无明确定论的研究,不做讨论,避免产生误导。 以HCV为例来写本文。 HCV感染与诱导免疫细胞及肝细胞凋亡 HCV于1989年首次被确定为丙型肝炎感染的病原体,是一种属于Flaviviridae病毒科Hepacivirus属的RNA病毒。 越来越多的证据表明,病毒倾向于利用宿主细胞机制诱导组织或免疫细胞凋亡,作为延缓病毒特异性免疫反应,最终导致持续感染的一种途径。 一般来说,病毒利用死亡受体和非受体信号通路。 在受感染个体的细胞表面诱导促凋亡受体或其配体,作为诱导细胞死亡的手段,并最终持久化感染。在慢性HCV感染过程中,肝细胞通过上调死亡诱导配体CD95/FAS、TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)和肿瘤坏死因子α(TNF-α),诱导细胞凋亡。 另一项研究认为,某些HCV结构蛋白可以作为免疫调节剂,在肝细胞上上调FASL,使激活的外周T细胞通过caspase3激活发生凋亡,最终抑制抗病毒反应,以协助病毒的持久性感染。 HCV特异性CD8T细胞的丢失,可能会延缓HCV感染细胞的消除和病毒中和。 同时,HCV也通过非受体介导的线粒体凋亡途径。即caspase3的激活、活化caspase3的核易位、ROS的分泌和线粒体细胞色素c的释放。 免疫衰老(Immunosenescence) 在正常的人类衰老过程中,宿主免疫系统在对外来抗原的细胞反应方面的功能变得很差,导致幼稚的T细胞替换不良,并通过一系列称为免疫衰老的事件增加衰老表型T细胞的扩张。在正常衰老过程中,T细胞变得越来越容易受到免疫衰老的影响,从而
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从外泌体角度探讨病毒感染研究思路
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
一场突如其来的疫情使得这个2020年开局显得异常不同。在这场没有硝烟的战役面前,我们广大一线医务工作者及千千万万的广大人民群众万众一心,全力抗疫,相信在不久的将来定能彻底战胜它。 自打人类出现以来,人类和病毒的战争就没有停止过。这次战役的直接敌人是新型冠状病毒,作为一个新的RNA病毒家族成员,我们对它既熟悉又陌生。熟悉的是它作为RNA冠状病毒,我们已经跟它们交手数次;陌生的是,这次的病毒是一种之前没有发现过,从现有角度来说,无论是感染机制,还是**方案,还有很多需要我们去深入研究。在此,我们希望通过谈一谈病毒感染和外泌体研究的一些事儿,为接下来的研究提供一点思路。 外泌体作为一种细胞分泌囊泡,对于病毒感染来说主要体现在两个方面:1.作为病毒的帮凶,促进病毒感染;2.作为病毒的敌人,抑制病毒感染。 一、外泌体促进病毒感染 在这个过程中,狡猾的病毒通过劫持外泌体,将病毒成分隐藏在外泌体中,促进其感染传播。在这个过程中,包膜病毒和非包膜病毒相关的感染过程均会受到外泌体的影响。无包膜的甲型肝炎和戊型肝炎病毒(HAV和HEV)可以以假包膜的形式存在于外泌体中。包膜逆转录病毒(特别是HIV-1 / 2)也类似,它们和外泌体之间在大小,分子量以及细胞蛋白利用和转运机制上有很多相似之处。病毒利用外泌体生物发生机制形成伪病毒包膜存在于外泌体中,就像“特洛伊木马”一样,借助外泌体使得病毒进入细胞,从而增强了感染力。 目前认为,外泌体可作为伪包膜,通过四跨膜蛋白(CD81,CD9)和PtSer相互作用增强病毒吸收并进入受体细胞,并有助于逃避抗病毒免疫。同时,借助外泌体可实现病毒成分(蛋白质和miRNA)的共转运,也可能增强感染性。理论认为,外泌体介导的病毒转移可能参与病毒的遗传协同作用和感染的多重性。因此,无论是直接借助外泌体还是进行伪装,病毒通过外泌体的分泌和受体细胞吸收机制加速了自身的感染传播能力。 二、外泌体抑制病毒感
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Ames试验的类型
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
Ames试验是由由美国加利福利亚大学伯克利分校生化系B.N.Ames教授实验室在1975年建立的鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验,从建立到后来的不断完善,现在Ames试验被广泛应用于化合物的致突变性和潜在致癌性的初筛检验。为了对Ames试验有更多的了解,特收集整理了网上的资料,对Ames试验的类型进行了盘点。 Ames试验是利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸 (histidine)营养缺陷型突变株发生回复突变的性质,对化学物质致突变性进行初步筛选的短期体外试验方法。在GLP试验用标准Ames试验,而在药物筛选早期常用的试验有Mini-Ames试验、Micro-Ames试验、AmesII试验等,特点是用药量少。可检测基因突变的Ames试验与检测DNA损伤的体外彗星试验,考察染色体异常的体外微核试验等结合在一起,评价化合物的体外遗传毒性,探讨毒性作用机制,为该化合物毒性的防治提供理论依据。美迪西建立了符合国际标准的药物安全评价体系,实验研究遵循ICH、CFDA、FDA和OECD指导原则,可为客户提供高质量的数据、快速的研究周期的临床前药物安全性评价服务。 1、Mini-Ames试验 通过收集整理网上的资料得到了Mini-Ames试验的一些资料。Mini-Ames试验即微型的Ames试验,试验方法同标准Ames试验相同,可以用于药物的早期开发和筛选,是一种对于药物的遗传毒理的检测比较可靠的方法。与标准Ames试验的100mm细胞培养皿相比,Mini-Ames试验用六孔细胞培养板板替代平皿。Mini-Ames试验的实验为一周,周期短,供试品需求量和试剂耗材少,用量约为Ames试验的20%。而且Mini-Ames试验筛选效率高,可以在同一实验方案中同时筛选多个供试品。 2、Micro-Ames试验 Mini Ames试验或者Micro Ames试验通常选择2个菌株(即TA98和TA100,可检测98%致突变剂),为了消除另外2%的可能性,可选择与标准Ames试验相同的5个菌株。 3、AmesII试验 AmesII试验又称为Ames波动试验,由Gee等通过开发新的菌株,并改进传统Ames试验方法,开发出的新的Ames试验。在实验方法上,AmesII试验采
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冠状病毒如何通过宿主受体打开细胞之门
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
最近,新型冠状病毒疫情一直揪着全国人民的心。从各地分离出毒株开始,到完成测序比对之后,普通民众最关心的是我们的药物和疫苗还要多久才能面世?科研界也在全力投入进行病毒感染机制研究,以期早日“知其然知其所以然”,实现精准防治。 冠状病毒刺突糖蛋白(Spike)和受体ACE2是严重急性呼吸道综合症(SARS-CoV)的关键结合位点。由于新型冠状病毒(SARS-CoV-2)和SARS-CoV的基因序列以及发病状态等方面的相似性,使得科研界再一次将目光投向冠状病毒刺突糖蛋白(Spike)和受体ACE2的研究。对Spike蛋白和宿主受体蛋白的结合位点分析意义重大,可以让我们更清楚的了解该病毒的入侵方式,受体的作用机制,为当前的新冠病毒入侵提供策略,为以后可能发生的冠状病毒的防治铺开道路。 冠状病毒刺突糖蛋白(CoV Spike)蛋白结构域分析 第一个要讲的是冠状病毒的Spike蛋白(S)。冠状病毒的S蛋白分为S1和S2结构域。S蛋白介导受体与病毒蛋白膜之间的融合方式通常是这样的: •S1负责与受体结合。S1结构域的N末端与C末端均可与宿主受体结合。 •S2负责与宿主细胞膜融合。冠状病毒S2含有多个关键分子,包括多个融合肽和两个保守肽重复序列(HRs),来驱动病毒与宿主细胞之间的融合。HRs可以三聚成卷曲结构,将病毒包膜和宿主细胞双层紧密靠近,为融合的发生做准备。 图1. CoV Spike蛋白结构示意图 尽管SARS-CoV-2和SARS-CoV属于不同种的菌株,但它们在用于鉴别的S1保守域中仍有约50个保守氨基酸保持一致,这说明SARS-CoV-2和SARS-CoV的结构相似,且二者同属于β冠状病毒,而β冠状病毒的受体结合域通常位于S1的C末端,如图2所示。由此我们可以猜测,SARS-CoV-2的宿主受体是否和SARS-CoV的宿主受体相同? 图2. 系统发育分析和SARS-CoV-2,SARS-CoV和MERS-CoV的受体结合域(引自Roujian Lu 2020) 图A. 各种β冠状病毒的受体结合结构域的系统发育分析。 图B、C、D:SARS-CoV,SARS-CoV-2和MERS-Co
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Ⅰ相代谢稳定性研究原理及实验方法
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
1 概述 1.1 药物代谢研究简介 药物代谢研究是创新药物研发的重要内容,它不仅决定了创新药物制剂研发的成败,而且与创新药物研发的速度和质量有密切关系。因而,药物代谢研究在新药研发工程中具有不可或缺的重要作用,研究药物代谢对于了解药物在体内的变化过程至关重要。 药物代谢研究的方法主要分为体内和体外两种。体内代谢法因药物在生物体内的分布较广,加上代谢转化的器官和酶系的多样性,使药物及其代谢产物在体内的浓度比较低,代谢产物的检测具有一定的困难。体外代谢法在短时间内可以得到大量的代谢产物,且代谢条件可控,代谢体系比较“干净”,代谢物易于分离、提取,有利于代谢途径研究及代谢产物结果的确定等,因而,体外代谢法具有突出的优越性。 由于肝脏是药物代谢的主要场所,体外代谢模型多以肝脏为基础。目前,研究体外代谢方法主要有:肝微粒体体外温孵法、重组P450酶体外温孵法、肝细胞体外温孵法、肝脏离体灌流法和肝切片法。其中,肝微粒体体外温孵法与其他体外代谢方法相比,酶制备简单,代谢过程快,重现性好,易大量操作,同时可用于药物代谢酶的抑制及体外清除等方面的研究,因而在实际工作中应用较为普遍。 1.2 药物代谢 药物代谢,又称药物的生物转化(biotransformation),是指药物经过体内吸收、分布之后,在药酶的作用下经历化学结构变化的过程,是药物从体内消除的主要方式之一。药物在体内的生物转化,分为Ⅰ相代谢反应和Ⅱ相代谢反应。 肝脏是药物代谢的重要器官,是机体进行生物转化的主要场所,含有参与药物代谢Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢的各种酶。在肝脏中,参与药物代谢的Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶中以P450酶重要,它是一种以铁卟啉为辅基的蛋白质。P450酶存在明显的种属、性别和年龄的差异,其中以种属差异表现明显,不同种属的P450同工酶的组成不同,因此药物在不同种属的动物和人体内的代谢产物可能是不同的。 1.3 药物的Ⅰ相代谢 药物在Ⅰ相代谢反应中主要发生氧化、还原和水解的反应,经过Ⅰ相代谢
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Ⅱ相代谢稳定性研究原理及实验方法
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
Ⅱ相代谢稳定性研究原理及实验方法 1 概述 1.1 药物代谢研究简介 药物代谢研究是创新药物研发的重要内容,它不仅决定了创新药物制剂研发的成败,而且与创新药物研发的速度和质量有密切关系。因而,药物代谢研究在新药研发工程中具有不可或缺的重要作用,研究药物代谢对于了解药物在体内的变化过程至关重要。 药物代谢研究的方法主要分为体内和体外两种。体内代谢法因药物在生物体内的分布较广,加上代谢转化的器官和酶系的多样性,使药物及其代谢产物在体内的浓度比较低,代谢产物的检测具有一定的困难。体外代谢法在短时间内可以得到大量的代谢产物,且代谢条件可控,代谢体系比较“干净”,代谢物易于分离、提取,有利于代谢途径研究及代谢产物结果的确定等,因而,体外代谢法具有突出的优越性。 由于肝脏是药物代谢的主要场所,体外代谢模型多以肝脏为基础。目前,研究体外代谢方法主要有:肝微粒体体外温孵法、重组P450酶体外温孵法、肝细胞体外温孵法、肝脏离体灌流法和肝切片法。其中,肝微粒体体外温孵法与其他体外代谢方法相比,酶制备简单,代谢过程快,重现性好,易大量操作,同时可用于药物代谢酶的抑制及体外清除等方面的研究,因而在实际工作中应用较为普遍。 1.2 药物代谢 药物代谢,又称药物的生物转化(biotransformation),是指药物经过体内吸收、分布之后,在药酶的作用下经历化学结构变化的过程,是药物从体内消除的主要方式之一。药物在体内的生物转化,分为Ⅰ相代谢反应和Ⅱ相代谢反应。 肝脏是药物代谢的重要器官,是机体进行生物转化的主要场所,含有参与药物代谢Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢的各种酶。UGT家族是人体内仅次于CYP450家族的第2大药物代谢酶。UGT介导的葡萄糖醛酸结合代谢不仅会显著影响药物的口服生物利用度和药物的体内药动学过程,同时还与一些临床药物-药物相互作用、药物-草药相互作用、药物-食物相互作用,以及高胆红素血症、癌症、自身免疫性肝炎等多种疾病的发生发展密切相关。 UGT催化的葡
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体内碱性彗星试验方法及导则
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
体内碱性彗星试验方法及导则 体内碱性彗星试验在化合物遗传毒性评价中的应用日益广泛。ICH S2(R1)已将肝脏彗星试验列为第2个组织/终点的体内试验;体内哺乳动物碱性彗星试验的指导原则(TG489)也已颁布。体内碱性彗星实验能够检测DNA链断裂、碱性不稳定位点、不完整切除修复引起的DNA链的断裂等任何感兴趣,能够制成合适细胞悬液的组织DNA损伤。与其他试验相比其检测的是单细胞水平的DNA损伤,因此该试验敏感性较高,操作简单,经济省时。 实验原理 彗星实验(comet assay)也称单细胞凝胶电泳试验(single cell gel electrophoresis.SCGE),是一种有效评估DNA损伤的方法。其原理是器官或组织经处理(如辐射、重金属等)后,细胞中的DNA发生单链或双链断裂,经细胞及其核膜裂解后,DNA解旋,在电场作用下,DNA 断片迁移出细胞核,形成彗星状的电泳图谱。正常细胞的大分子DNA在电场作用下迁移距离较短,DNA仍保留在细胞核的范围,形成圆形或轻微拖尾的图谱。根据电泳缓冲液的pH值不同,可分为中性彗星实验(pH=8.4)和碱性彗星实验(pH>13)。中性彗星实验主要用于检测DNA双链的断裂损伤,碱性彗星实验具有更高的灵敏性,可用于检测更少量的单链和双链断裂损伤。 需要注意的是,试验过程中的个方面,包括样品准备、电泳条件、视觉分析参数(如染色强度、显微镜光强度以及使用显微镜滤镜和相机动态和环境条件(如背景照明)已经被研究,可能影响DNA迁移。 碱性彗星试验指导原则 TG489 In Vivo Mammalian Alkaline Comet Assay,2016,OECD Guideline for the Testing of Chemicals 试验能力验证 每个实验室都应证明能够为所使用的目标组织获得足够质量的单细胞或细胞悬浮液,从而在彗星试验中建立实验能力,北京汇智泰康医药技术有限公司可提供专业毒理学服务。首先通过%尾DNA的评价,对照处理组动物%尾DNA在低范围内。目前的数据表明,尾部DNA百分比(基于平均中位数)在大鼠肝脏应该**不要超过6%,这将是符合JaCVAM验证试验的
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CYP450酶代谢表型研究原理及实验方法
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
CYP450酶代谢表型研究原理及实验方法 1 概述 1.1 药物代谢研究简介 药物代谢研究是创新药物研发的重要内容,它不仅决定了创新药物制剂研发的成败,而且与创新药物研发的速度和质量有密切关系。因而,药物代谢研究在新药研发工程中具有不可或缺的重要作用,研究药物代谢对于了解药物在体内的变化过程至关重要。 药物代谢研究的方法主要分为体内和体外两种。体内代谢法因药物在生物体内的分布较广,加上代谢转化的器官和酶系的多样性,使药物及其代谢产物在体内的浓度比较低,代谢产物的检测具有一定的困难。体外代谢法在短时间内可以得到大量的代谢产物,且代谢条件可控,代谢体系比较“干净”,代谢物易于分离、提取,有利于代谢途径研究及代谢产物结果的确定等,因而,体外代谢法具有突出的优越性。 由于肝脏是药物代谢的主要场所,体外代谢模型多以肝脏为基础。目前,研究体外代谢方法主要有:肝微粒体体外温孵法、重组P450酶体外温孵法、肝细胞体外温孵法、肝脏离体灌流法和肝切片法。其中,肝微粒体体外温孵法与其他体外代谢方法相比,酶制备简单,代谢过程快,重现性好,易大量操作,同时可用于药物代谢酶的抑制及体外清除等方面的研究,因而在实际工作中应用较为普遍。 1.2 CYP450酶代谢表型研究的意义 为获得更好的**效果,联合用药在临床**中已非常普遍。然而,在获得更好的疗效的同时,常伴随着由药物-药物相互作用(drug-drug interaction,DDI)引起的不良反应事件的发生。如特非那丁与酮康唑合用时,酮康唑可显著地抑制特非那丁的代谢,造成特非那丁的血药浓度显著升高,可以导致致命的室间心律失常。因此,在新药临床前研究中,对药物的代谢酶表型进行鉴定,获得其主要代谢酶的消除比例,阐明参与药物体内代谢转化的相关酶亚型,对于研究药物的代谢机制,预测药物代谢多态性和药物间相互作用等方面具有重要意义。 药物代谢酶表型鉴定,主要是研究参与药物清除的代谢酶的类型、数量和相对贡献率。如果药物主
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小鼠中的黄金矿脉-RenMabTM小鼠
作者:德尔塔 日期:2022-04-15
前几天有“砖家”同学写了两篇《鼠年说鼠》(一)和(二)。为了留作永久的学习材料,小编在经过原作者同意后,现进行转载。本文将两部分内容融在一起,并对(一)和 (二)顺序进行了调换。 抗体药发现的两大矿场 抗体药主要有两个大矿场,一个是依赖于体外展示技术的全合成/半合成/天然抗体文库矿,比较耳熟能详的是剑桥抗体技术公司(药王阿达木单抗)、后来的Dyax和现在的MorphoSys(特诺雅®古塞奇尤单抗注射液)。著名的矿主有2018年诺贝尔化学奖得主温特爵士(噬菌体展示平台)和MIT教授、AdiMab联合创始人K. Dane Wittrup教授(酵母展示平台)。另一个矿是基于天然免疫系统的抗体发现。最初大家都是用野生鼠免疫结合杂交瘤技术来发现抗体,后来基因泰克的卡比利专利以及各种鼠源抗体人源化技术壁垒逼迫一些科学先驱另辟捷径,这就开启了人源化抗体鼠的时代。比较知名的有Xenomouse(安进的技术平台),Velocimouse(再生元的技术平台)、国内最近出现的百奥赛图的RenMabTM鼠以及和铂医药的H2L2鼠。 从基因泰克的发展看抗体药成药性如何突破? 经过二十多年的发展,基于体外展示技术和合成抗体文库的体外抗体发现撞了成药性这个墙。最近七、八年整个领域都在反思到底问题出在哪里,到底该怎么寻求突破?在对全合成抗体的成药性的质疑声越来越强的时候,业内大佬们也在抓紧时间布局。 您是否注意到最近四五年基因泰克在抗体发现上全面转向了基于单细胞技术的体内抗体发现。这是为什么呢?基因泰克在上世纪九十年代的抗体工程非常卓有成效,上市了美罗华(Rituxan)、曲妥珠(Herceptin)等抗体药。但从2000年开始大量投入基于噬菌体展示技术的高通量筛选以后,新药产出效率却大大下降。基因泰克将何去何从?通过对一篇文章的解读大家一起来看一下。 这篇文章(Hotzel I et al, 2013 mAbs)由基因泰克Paul Carter和Robert Kelley一起发表,文章中要解决的问题只有一个:噬菌体展示出来的抗体在药物动力学(Pharm