磷酸二酯酶5抑制剂的神经保护作用研究进展

近年来,磷酸二酯酶5(phosphodiesterase 5,PDE5)在神经系统疾病发生及发展过程中的作用备受关注,其抑制剂可发挥神经保护作用,机制与抑制PDE5后产生的抗中风、抗氧化、抗神经炎症及改善认知障碍等作用有关。该文结合国内外研究报道,系统地综述了PDE5抑制剂的神经保护作用及其相关作用机制。     

磷酸二酯酶:从伟哥到抗阿尔茨海默病药物

磷酸二酯酶(PDE)是一个催化第二信使c AMP和/或c GMP水解的超级酶家族。它包括11个家族(PDE1～PDE11),对调节细胞内cAMP和cGMP水平发挥关键作用。PDE研究半个世纪以来,其靶位功能越发明显并受到重视。尤其是靶位PDE5的伟哥(Viagra,sildenafil;PDE5抑制剂)研制成功,使PDE研究成为国际药物研发的一大热点。PDE4抑制剂罗氟司特(roflumilast,Daxas~?)和apremilast(Otezla~?)分别成功用于治疗慢性阻塞性肺疾患(COPD)和银屑病及银屑病性关节炎,再次证明PDE作为药物靶标的重要研究价值和临床应用前景。阿尔茨海默病(AD)是一种慢性进行性神经退行性疾病,以记忆和认知能力的进行性减退为主要临床特征。研究表明,PDE2,PDE4,PDE5,PDE7,PDE9和PDE11都不同程度地参与AD学习记忆和认知的调节,其中尤以PDE4作用明显而广泛。PDE4有4种亚型(PDE4A～D),由不同基因编码。PDE4D研究相对较多。基因敲除或敲减PDE4D可改善AD小鼠的学习记忆障碍及抑郁等行为;对PDE4D有选择性抑制作用的化合物也有类似作用,提示PDE4D可能是治疗AD的重要靶标。然而,PDE4D也参与中枢性呕吐作用的调节。最新研究表明,通过别构抑制PDE4D可以达到既对抗AD小鼠的记忆下降,又不至于产生呕吐等副反应。这可能是抗AD药物研究的一个重要方向。     

磷酸二酯酶亚型与阿尔采末病认知障碍的关系及相关治疗策略

阿尔采末病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,为最常见的痴呆类型。磷酸二酯酶包括一组水解细胞内第二信使环磷酸腺苷和(或)环磷酸鸟苷的酶,已证实磷酸二酯酶抑制剂(PDE-Is)对AD动物模型有积极的作用,如PDE4-I咯利普兰、PDE5-I西地那非。本文对PDE-Is改善AD认知功能及其作用机制作一综述,旨在为后续研发新的PDE-Is用于AD的治疗提供思路。     

磷酸二酯酶在慢性疼痛与阿尔茨海默病共病中的作用研究进展

慢性疼痛与阿尔茨海默病（AD）是困扰人类的两大疾病。流行病学调查显示,慢性疼痛患者常伴有情感和认知功能异常,而AD患者也常伴有慢性疼痛,这提示慢性疼痛与AD可能存在相似或共同的病理生理机制,但其详细机制尚不明确。磷酸二酯酶（PDE）具有特异性水解细胞内第二信使环磷酸腺苷（cAMP）和（或）环磷酸鸟苷（cGMP）的功能。最新研究报道,PDE家族中PDE2,4,5或7亚型可通过激活cAMP/蛋白激酶A和（或）cGMP/蛋白激酶G,促进其下游信号通路磷酸腺苷反应元件结合蛋白的磷酸化和脑源性神经营养因子的表达,从而不同程度地改善AD小鼠的认知功能障碍,缓解慢性疼痛小鼠的痛觉异常。本文综述PDE在慢性疼痛和AD共病中的作用及相关机制。     

磷酸二酯酶4抑制剂临床及安全性研究进展

磷酸二酯酶4 (phosphodiesterase 4, PDE4)是磷酸二酯酶家族中重要成员之一,可特异性水解环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP),通过改变cAMP浓度引发下游磷酸化级联反应,与多种疾病密切相关。靶向PDE4的抑制剂临床研究包括呼吸系统疾病、自身免疫性疾病、中枢神经系统疾病及皮肤病等多种疾病领域。但是在已上市的PDE4抑制剂临床研究中发现,大多数药物的恶心、呕吐等胃肠道不良反应发生率较高,限制了其临床应用。因此本综述总结了已上市PDE4抑制剂的临床进展及安全性问题,结合PDE4蛋白结构分析、PDE4抑制剂的作用机制及相关不良反应机制研究,阐述了PDE4抑制剂产生不良反应的主要原因,旨在为开发安全有效的PDE4抑制剂提供参考。     

磷酸二酯酶5抑制剂的研究进展

磷酸二酯酶5(PDE5)属超家族酶,催化第二信使c GMP转化为GMP。磷酸二酯酶5抑制剂主要用于治疗勃起功能障碍,目前已有多种药物(西地那非、伐地那非等)上市,此外,PDE5抑制剂亦可用于治疗高血压、冠心病和前列腺增生等疾病。本文重点介绍已上市、处于临床试验阶段以及文献报道的PDE5抑制剂,并对其活性及构效关系进行综述。     

磷酸二酯酶4抑制剂罗氟司特改善认知功能研究进展

罗氟司特(roflumilast)是2011年美国FDA批准用于治疗慢性阻塞性肺疾病的第二代磷酸二酯酶4(PDE4)抑制剂,具有抗炎、抗肿瘤、抗酒精成瘾和抗糖尿病等多种作用。近年发现,与其他PDE4抑制剂一样,其也具有神经保护作用,尤其对认知功能具有一定改善作用。在多种动物模型上,可改善诱导的认知功能障碍,并能有效改善患者的认知功能。因此,罗氟司特可能作为潜在的阿尔茨海默病和帕金森病等中枢神经退行性疾病治疗药物。其作用机制主要与调控cAMP信号转导通路及相关信号分子有关。本文对其非临床和临床研究的最新进展进行了综述。     

磷酸二酯酶7:一个新的抗炎免疫药物靶点研究进展

磷酸二酯酶(phosphod iesterases,PDEs)作为体内特异性水解第二信使cAMP和cGMP的唯一蛋白酶家族,参与多种生理病理过程。研究表明PDE7是cAMP特异性的,分为PDE7A、PDE7B两个亚型,主要分布在免疫和炎症细胞中。PDE7作为一个新的潜在抗炎免疫药物靶点,其选择性抑制剂有可能用于治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)、类风湿性关节炎、阿尔采末病(AD)等与免疫炎症密切相关的疾病。     

磷酸二酯酶4及其抑制剂在学习记忆中的作用

环核苷酸磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)是环核苷酸的唯一细胞内水解酶,因而PDE抑制剂可以通过阻碍环核苷酸的分解,参与生物功能的调节。磷酸二酯酶4(PDE4)是PDE大家族的成员之一,PDE4抑制剂在临床上主要用于治疗慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、自身免疫性疾病(如银屑病)、过敏性疾病及抑郁症。近年来,越来越多的研究表明PDE4可以通过多种途径影响学习记忆的过程,相应的抑制剂能够通过调控细胞内cAMP水平来改善中枢神经系统退行性疾病所致的学习记忆障碍。本文综述了PDE4在学习记忆调节中的作用及其抑制剂在治疗学习记忆障碍疾病中的应用。     

磷酸二酯酶4研究进展

环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)对于细胞的许多功能有重要作用。磷酸二酯酶(PDEs)催化cAMP和cGMP水解开环分别生成AMP和GMP,这是细胞内降解cAMP和cGMP的唯一途径。PDEs可分为11个家族,其中有8个家族可以水解cAMP,包括能专一性地水解cAMP的PDE家族(如PDE4),和既可水解cAMP又可水解cGMP的PDE家族。PDE4同工酶主要存于在炎症细胞中。PDE4可分为A、B、C、D 4个亚家族,根据其N端的特殊结构,有长、短和超短三种形式。PDE4催化区三维结构的阐明有助于它们功能的研究和相关药物的设计。PDE4通过与其它蛋白如抑制蛋白、A激-酶锚定蛋白(AKAP)以及活化的C激酶1受体(RACK1)等相互作用使cAMP浓度区域化,选择性地调节各种细胞功能。PDE4作为一个治疗靶点,研究其选择性抑制剂具有重要的意义,可以用于治疗由炎症引起的疾病,如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、阿尔采末病(AD)、帕金森病(PD)和中风等由潜在的炎症引起神经元受损造成的中枢神经系统疾病。     

磷酸二酯酶5抑制剂的研究进展

磷酸二酯酶5（PDE5）是磷酸二酯酶家族中的一员,以水解和环磷酸鸟苷为主,广泛分布于血管平滑肌和气管平滑肌,在血小板、肾脏以及阴茎海绵体也有分布。临床试验证明,PDE5抑制剂具有降低肺动脉高压、抗血栓、治疗心绞痛和勃起功能障碍等作用。综述PDE5的分子结构、调节机制以及PDE5抑制剂的构效关系和临床应用。     

新型磷酸二酯酶特异性抑制剂的发现及识别机制

磷酸二酯酶(PDE)通过催化水解细胞内第二信使(环磷酸腺苷cAMP,或环磷酸鸟苷cGMP),以降低细胞内cAMP或cGMP的浓度,从而中止这两个第二信使所传导的生理作用。PDEs作为新型的药物作用靶点,参与多种疾病的治疗,已成为新药研发的重要靶点。截至目前,已有多个PDE抑制剂药物上市(PDE5:5个,治疗性功能障碍和肺动脉高压;PDE4:3个,治疗慢性阻塞性肺病等),其中最出名的案例是用于治疗男性勃起功能障碍和肺动脉高压的PDE5抑制剂西地那非。然而,低选择性是这些PDE抑制剂的主要缺陷。近期我们针对PDE4,5,8,9和10等亚型,通过基于结构的药物分子设计,合成并发现多类高选择性的抑制剂。如,1)合成近150个PDE9抑制剂,从中发现抑制效应最强的高选择性先导结构3r。3r(IC_(50)=0.6 nmol·L~(-1),对PDE1选择性为788倍),活性和选择性均明显优于临床Ⅱ期的辉瑞抑制剂PF-04447943。通过晶体结构分析,发现3r与PDE9特有残基Y424形成氢键,是其具有高倍选择性的结构基础,这为PDE9高选择性抑制剂提供了新的设计策略。此外共晶结构还揭示3r和A452形成一个氢键,而PF-04447943未显示这种结合模式。通过设计与A452形成氢键,可提高化合物的抑制效应。2)合成近100个多个PDE5抑制剂,从中发现抑制剂从中发现抑制效应最强的高选择性先导结构1610。1610(IC_(50)=5.0 nmol·L~(-1),对PDE6选择性为100倍)的抑制活性与辉瑞药物西地那非相当,但选择性均明显优于西地那非(对PDE6选择性为2~3倍),动物实验也显示该类药物的抗动脉高压效果明显优于对照药物西地那非。通过分子模拟分析,发现1610进入靶标结构的Q2口袋,是1610具有100倍选择性的结构基础,这为PDE5高选择性抑制剂提供了新的设计策略。     

磷酸二酯酶4抑制剂的抗炎作用

近年来，在炎症过程中，尤其是哮喘，cAMP水平的变化普遍受到关注。细胞内cAMP水平的升高与多种细胞的功能抑制有关，其机制不完全清楚。cAMP的水平由受体耦联的腺苷酸环化酶（AC）依赖产生的cAMP的速率和3'5'磷酸二酯酶降解cAMP的速率决定。磷酸二酯酶（PDE）同功酶分为7个家族，其中PDE3、PDE4、PDE7对调节不同细胞内的cAMP起重要作用。PDE4抑制剂在有效剂量范围内对参与炎症反应的大多数细胞都有抑制作用。1PDE4抑制剂对炎症模型的影响在哮喘模型上，PDE4抑制剂能有效地抑制参与哮喘病理形成的嗜酸细胞的活性，同时还可…     

cGMP特异性磷酸二酯酶5活性及其抑制剂的研究

目的研究以cGMP为特异底物的磷酸二酯酶 5 (PDE5 )的水解酶活性及PDE5选择性抑制剂西地那非(sildenafil)的抑制作用。方法以牛阴茎海绵体为原料 ,通过快速蛋白液相系统分离纯化得到PDE同工酶 ,然后以3 H cGMP为底物 ,经纯化的PDE同工酶催化水解为3 H GMP ,进一步在含 5′ 核苷酸酶的蛇毒液作用下 ,脱去 5′ 磷酸生成3 H 鸟苷 ,在闪烁剂激发下测定3 H 鸟苷的变化 ,绘制PDE活性曲线。以不同剂量的PDE5选择性抑制剂西地那非作用于PDE5 ,经DixonPlots法处理结果以观察西地那非的抑制效应。结果由牛阴茎海绵体纯化得到三个PDE同工酶峰 ,其中第三个峰对cGMP水解活性最强 ,且西地那非对第三峰抑制作用明显。结论海绵体中的PDE以cGMP 特异的PDE5为主 ,西地那非是PDE5的选择性抑制剂 ,通过以上实验观察可初步确定第三峰为PDE5 ,其结果与文献报道相符。     

磷酸二酯酶抑制剂治疗中枢神经系统疾病的研究进展

近年我国中枢神经系统(central nervous system diseases,CNS)疾病发病率呈升高趋势,磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)通过调节神经细胞内环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷水平参与其发生、发展.本文简要综述了 PDE抑制剂保护CNS的作用机制以及其对临床常见CNS疾病的治疗作用,...     

治疗阿尔茨海默病药物的研究进展

阿尔茨海默病(AD)为中枢神经退化性疾病,是危害人类健康的一大综合征,治疗AD药物是近年来研究的一大热点.综述了近5年来治疗AD药物的研究进展,根据作用机制的不同对临床应用的抗AD和有促智活性的药物进行分类详述,主要分为乙酰胆碱酯酶抑制剂等改善胆碱功能的药物、M1受体激动剂、抗氧化药物、消炎镇痛药物、抑制Aβ蛋白形成的药物、神经生长因子、钙调节剂、晚期糖基化终产物(AGE)抑制剂以及中药复方等几类.     

磷酸二酯酶5抑制剂淫羊藿次苷Ⅱ通过激活BDNF/TrkB/CREB信号通路抗原代海马神经元氧糖剥夺/复氧复糖损伤作用

目的研究PDE5抑制剂淫羊藿次苷Ⅱ(ICSⅡ)对氧糖剥夺/复氧复糖(OGD/R)诱导的原代大鼠海马及皮质神经元损伤作用及其机制。方法通过OGD/R诱导原代大鼠海马及皮质神经元损伤,在体外模拟脑缺血再灌注损伤,西地那非(SIL)作为阳性药。将原代海马神经元随机分为7组:空白组、空白+ICSⅡ高浓度组、OGD/R组、OGD/R+ICSⅡ低浓度组、OGD/R+ICSⅡ中浓度组、OGD/R+ICSⅡ高浓度组和OGD/R+SIL组。采用MTT法检测细胞活力,乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测细胞损伤,TUNEL染色法及Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡。采用计算机分子虚拟对接检测ICSⅡ与磷酸二酯酶5(PDE5)蛋白催化区域结合能力。采用Western蛋白印迹法检测细胞凋亡及认知通路相关的蛋白表达情况。结果 ICSⅡ能够显著提升OGD/R诱导的原代海马神经元损伤后的细胞存活率,并降低LDH的漏出率。同时,ICSⅡ不仅能够增加环磷酸鸟苷(c GMP)水平及蛋白激酶G(PKG)活性,还能够上调脑源性营养因子(BDNF)、酪氨酸蛋白激酶B(Trk B)、c AMP反应元件结合蛋白(CREB)的蛋白表达,降低Bax/Bcl-2比值和抑制胱天蛋白酶3的活化。此外,PKG抑制剂Rp-8-Br-c GMPS以及Trk B抑制剂ANA-12可几乎完全阻遏ICSⅡ的作用。ICSⅡ不仅可同时抑制PDE5的表达及活性,还可直接结合PDE5蛋白。结论在本实验条件下,ICSⅡ作为PDE5抑制剂能够抗OGD/R诱导的原代海马神经元凋亡,其作用机制可能与调控BDNF/Trk B/CREB通路有关。     

磷酸二酯酶4抑制剂治疗炎症性肠病研究进展

炎症性肠病(IBD)是一种慢性特发性肠道炎性疾病。磷酸二酯酶4(PDE4)是介导炎症的关键酶,其抑制剂能有效控制多种炎症性疾病。本文综述了已有PDE4抑制剂咯利普兰、美索普兰、罗氟司特、替托司特和阿普司特对IBD的非临床研究及替托司特、阿普司特对IBD的临床研究。其机制涉及抑制肿瘤坏死因子形成、减轻结肠组织炎症、增强肠黏膜屏障功能和抑制胶原沉积等。作为IBD治疗的新药,PDE4抑制剂阿普司特可能具有良好的应用前景,罗氟司特等虽未开始临床试验,但具有深入研究的前景。     

选择性磷酸二酯酶抑制剂研究进展

磷酸二酯酶 (PDEs)迄今已报道有 9个基因家族 ,每个家族又包括多个亚家族。PDEs分布于多个组织中 ,其抑制剂具有广泛的生理作用。其中 ,PDE 4抑制剂被认为是作用于细胞内靶点的新型免疫调节、抗炎药物。新型PDE 5抑制剂sildenafil通过NO/cGMP通路舒张海绵体血管及平滑肌 ,应用于阳痿治疗取得了较好的临床效果。该文简要综述选择性PDEs抑制剂近年研究进展。     

西洛他唑治疗心动过缓的研究进展

磷酸二酯酶Ⅲ(PDEⅢ)型抑制剂西洛他唑具有抗血小板凝集和血管舒展的作用,临床用于治疗稳定性间歇性跛行,最近研究发现其具有治疗心动过缓的作用。现综述西洛他唑治疗心动过缓的机制,认为西洛他唑对PDEⅢA的抑制是产生治疗心动过缓的主要原因,进而讨论其与PDEⅢ的结合模型,通过结合模型总结了构效关系。