新型手性大麻素类似物AM12814:实现CB1/CB2受体双重高效激动作用的突破性研究

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Journal of Medicinal Chemistry 6.8

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  本研究针对内源性大麻素代谢稳定性差的问题,通过引入手性中心设计出新型类似物AM12814(12)。该分子首次实现对CB1和CB2受体的超高亲和力与部分激动活性,其体内外高效激动作用为内源性大麻素系统研究提供了独特探针。

  
在神经药理学研究领域,内源性大麻素系统因其调控疼痛、炎症和神经保护等重要生理功能而备受关注。然而,天然内源性大麻素如N-花生四烯酸乙醇胺(Anandamide, AEA)和2-花生四烯酸甘油(2-AG)存在代谢稳定性差、作用时间短等局限性,严重制约其 therapeutic potential(治疗潜力)。为解决这一难题,东北大学研究团队开展了一项创新性研究,通过 rational design(理性设计)策略开发出具有增强代谢稳定性和高效受体活性的新型手性大麻素类似物。
研究团队采用结构修饰策略,在原型分子中引入手性中心,成功开发出第一代先导化合物AMG315。在此基础上,通过系统性尾部结构修饰,最终获得突破性分子AM12814(化合物12)。该分子作为首个同时展现对大麻素CB1和CB2受体 unprecedented affinity(前所未有的亲和力)的内源性大麻素类似物,在体外实验中表现为高效的部分激动剂,在体内实验中显示出强效的CB1受体激动活性。相关研究成果已发表于《Journal of Medicinal Chemistry》,为内源性大麻素系统研究提供了重要工具分子。
关键技术方法包括:1)基于手性中心的 rational drug design(理性药物设计)策略;2)系统性构效关系(SAR)研究;3)受体结合亲和力测定实验;4)体外功能活性检测(cAMP积累 assay);5)分子对接研究(基于大麻素受体晶体结构);6)体内药效学评价。所有实验均在符合规范的实验室环境下完成。
【分子设计与合成】
研究团队通过在手性中心引入特定取代基,合成了一系列尾部修饰的AMG315类似物。重点化合物12(AM12814)在C-20位引入三氟甲基,显著增强代谢稳定性和受体亲和力。
【受体结合特性】
放射性配体结合实验表明,12对CB1和CB2受体均呈现纳摩尔级亲和力(Ki值分别为3.2 nM和1.9 nM),成为首个对两种受体亚型均具有超高亲和力的内源性大麻素类似物。
【功能活性表征】
通过cAMP积累实验发现,12在CB1和CB2受体上表现为部分激动剂,其EC50值分别为18.7 nM和6.3 nM,效能(Emax)相对于标准激动剂CP55940分别为63.5%和52.1%。
【分子对接研究】
基于CB1和CB2受体晶体结构的分子对接表明,12通过与受体活性位点的关键氨基酸形成特异性相互作用,解释了其高亲和力机制。
【体内药效学评价】
在小鼠模型中,12表现出强效的CB1受体激动活性,其镇痛效果显著优于传统大麻素配体,且作用时间明显延长。
研究结论表明,AM12814作为首个具有双重高亲和力的手性内源性大麻素类似物,成功解决了天然内源性大麻素代谢稳定性差的关键问题。分子对接研究为其作用机制提供了结构基础,构效关系分析为后续优化指明了方向。该分子不仅为内源性大麻素系统功能研究提供了独特 pharmacological tool(药理学工具),更为开发治疗疼痛、炎症和神经系统疾病的新型 therapeutics(治疗药物)开辟了新途径。研究团队强调,这种基于手性中心的 rational design策略可广泛应用于其他脂质信号分子的优化设计,具有重要的方法论意义。
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