你是否看到或聽說這樣的現(xiàn)象:服用著抗抑郁藥,卻被失眠、惡心的副作用折磨?不是藥物沒用,而是它不夠‘精準(zhǔn)’—— 既想攔住大腦里‘偷走快樂’的轉(zhuǎn)運體,又難免誤傷其他神經(jīng)功能。
去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運體(NET)是神經(jīng)精神疾。ㄒ钟簟DHD 等)的關(guān)鍵靶點,但其構(gòu)象選擇性變構(gòu)調(diào)控機制不明,傳統(tǒng)藥物多靶向 S1 位點,存在脫靶風(fēng)險和療效局限。
2025年10月,由蔣軼、徐華強、楊德華、王震所帶領(lǐng)的研究團隊在 Cell 上發(fā)表了題為 "Unveiling conformation-selective regulation of the norepinephrine transporter "的研究性論文聚焦NET的構(gòu)象選擇性調(diào)控機制,為新一代抗抑郁藥物提供了結(jié)構(gòu)指導(dǎo)框架,并篩選出適合的候選分子(該分子由TargetMol提供)。
點擊圖片閱讀全文
解析 NET 與藥物結(jié)合后的復(fù)合物結(jié)構(gòu)
首先,通過冷凍電鏡技術(shù),分別解析了左米那普侖 - NET(NETⁿᵛᵐ)、凡諾西汀 - NET(NETⁿˣ)、維拉佐酮 - NET(NETᵛˡᶻ)三種復(fù)合物的高分辨率結(jié)構(gòu)。該分辨率足以清晰呈現(xiàn) NET 的跨膜螺旋(TM)排布、胞內(nèi)外腔室輪廓,以及抑制劑與 NET 之間的原子級相互作用,為 S3 位點的定位提供了直接的結(jié)構(gòu)依據(jù)。
接著,結(jié)合抑制劑的密度分布,在 NET 的內(nèi)部腔室識別出一個全新的結(jié)合點 —— 即 S3 變構(gòu)位點,區(qū)別于傳統(tǒng)的 S1 位點。并通過計算機軟件對圖像進行運動校正、粒子篩選和 3D 重構(gòu),明確左米那普侖僅結(jié)合 S3 位點,凡諾西汀、維拉佐酮同時結(jié)合 S1 和 S3 位點。

虛擬篩選—— 找 “精準(zhǔn)鑰匙”
研究人員以 “向內(nèi)開放構(gòu)象的 NET” 為模板,把 S3 位點作為 “靶點”;用計算機軟件對包含 528,755 種化合物的數(shù)據(jù)庫進行三輪篩選:先快速篩選(HTVS)保留 5 萬個候選,再精準(zhǔn)對接(SP)篩選至 1 萬個,最后超高精度對接(XP)篩選出 109 種化合物。
接著,對 109 種化合物進行體外活性檢測,篩選出NET抑制率≥50% 的 “種子分子”(如 F3288-0031,F(xiàn)6209-0468);
以 “種子分子” 為模板,進一步搜索相似結(jié)構(gòu)的化合物。最終篩選出 7 種高活性分子,其中 F3288-0031 的抑制率達 73.5%,抗抑郁效果最好。

三次驗證實驗
體外功能驗證 —— 測試候選分子的 “精準(zhǔn)性”
轉(zhuǎn)運抑制實驗:檢測不同濃度的候選分子對 NET 回收 “快樂遞質(zhì)” 的抑制效果,繪制劑量 - 效應(yīng)曲線;
放射性配體結(jié)合實驗:用放射性標(biāo)記的藥物,檢測候選分子與 NET 的結(jié)合親和力;
脫靶篩選:檢測候選分子對 43 種神經(jīng) / 心血管相關(guān)靶點(如 SERT、DAT、α1AR)的作用。
結(jié)果:F3288-0031 能劑量依賴性抑制 NET,pIC₅₀值達 5.94;并且僅對 NET 和 SERT 有顯著抑制,對其他靶點影響極小,靶點選擇性高。
動物實驗 —— 驗證候選分子的抗抑郁效果與安全性
強迫游泳試驗(FST):給抑郁模型小鼠腹腔注射不同劑量的 F3288-0031、陽性藥物(度洛西。或生理鹽水,30 分鐘后記錄小鼠 6 分鐘內(nèi)的不動時間(不動時間越短,抗抑郁效果越強);
自發(fā)運動活性(SLA)檢測:給小鼠注射 F3288-0031 后,記錄其 60 分鐘內(nèi)的移動距離,判斷是否有鎮(zhèn)靜或興奮副作用。
結(jié)果:F3288-0031 劑量依賴性縮短小鼠不動時間(30mg/kg、50mg/kg 組效果顯著),抗抑郁活性媲美度洛西;同時小鼠的移動距離與生理鹽水組無差異,證明無鎮(zhèn)靜、興奮副作用。
藥代動力學(xué)實驗 —— 檢測分子是否能成藥
給小鼠腹腔注射 30mg/kg 的 F3288-0031,在不同時間點(0.083~24 小時)收集血漿和腦組織樣品;用 LC-MS/MS 技術(shù)定量分析樣品中藥物的濃度,計算藥代參數(shù)。實驗結(jié)果證明F3288-0031 能有效穿透血腦屏障,注射后 0.5 小時,腦內(nèi)濃度達 52.2μM,游離腦濃度 1.05μM,滿足藥效需求,具備成藥潛力。

基于結(jié)構(gòu)的NET構(gòu)象選擇性變構(gòu)抑制劑發(fā)現(xiàn)
F3288-0031-NET 復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析
用冷凍電鏡解析 F3288-0031 與 NET 的復(fù)合物結(jié)構(gòu),分辨率達 3.13Å,清晰顯示 F3288-0031 結(jié)合于 S3 位點的外腔室,與 F72、W59 等殘基形成穩(wěn)定疏水作用,完全符合 “閥門模型” 的結(jié)合模式,佐證了虛擬篩選的準(zhǔn)確性。
小結(jié)
本研究揭示了 NET 構(gòu)象選擇性調(diào)控的全新機制,拓展了單胺轉(zhuǎn)運體家族的研究認知;并建立了 “構(gòu)象靶向 + 變構(gòu)位點” 的藥物篩選范式,為抑郁癥、多動癥等神經(jīng)精神疾病提供了新的治療方向,未來有望開發(fā)出更精準(zhǔn)、副作用更小的靶向藥物,改善患者治療體驗。
| 科研助力 |
| T2594 Dextromilnacipran 是米那普侖的對映體,是一種選擇性 5- 羥色胺和去甲腎上腺素(5-HT/NE)再攝取抑制劑,也是一種人類 α 腎上腺素能受體拮抗劑,IC50=3.4 μM。 |
| T23501 Vanoxerine is an antagonist of dopamine transporter (Ki: 16.9nM). |
| T1279 Vilazodone (SB659746A) 是一種可口服的選擇性 5 -羥色胺再攝取抑制劑 (SSRI) 和部分5-HT1A 受體激動劑。它有抗抑郁作用,可用于抑郁癥和情緒性疾病的研究。 |
| T7061 Duloxetine 是一種 5 羥色胺-去甲腎上腺素重吸收 (serotonin-norepinephrine reuptake) 抑制劑,Ki=4.6 nM,可作用于廣泛性焦慮癥的研究。 |
參考文獻:Zhang H, Zhang T, Wang D, et al. Unveiling conformation-selective regulation of the norepinephrine transporter. Cell. 2025;188(24):6861-6872.e14. doi:10.1016/j.cell.2025.10.002