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Biacore解码:突破慢性病治疗的天然分子密钥

5 月 22, 2025

在慢性病治疗这场持久战中,人类从未停止寻找破局密钥。古老医典里沉睡的草本精华,如今正通过Biacore分子互作分析技术焕发新生。

通过Biacore技术的最新研究,科学家成功解析了三大天然成分的分子作用机理。

  1.  Plumbagin通过靶向lncRNA改善肌肉萎缩
  2.  异甘草苷特异性结合TRDMT1缓解心脏毒性
  3.  咖啡因调控Dusp9改善脂肪肝炎

这些发现不仅为难治性疾病带来新希望,更展现了现代生物技术在天然产物研究中的应用价值。

让我们一起见证这场传统与现代交融的科研突破…




Plumbagin抗肌肉萎缩机制




肌肉萎缩作为多种慢性疾病的共同病理特征,目前临床治疗面临重大挑战。

广州中医药大学团队在《Phytomedicine》发表突破性研究,不仅证实骨骼肌卫星细胞分化障碍和NF-κB通路过度激活是肌肉萎缩的关键驱动因素,并且首次阐明中药活性成分Plumbagin通过靶向lncRNA DANCR改善肌肉萎缩的分子机制

研究发现,中药成分Plumbagin通过靶向降解长链非编码RNA DANCR,阻断NF-κB通路激活,从而有效改善肌肉萎缩。

团队利用Biacore技术验证了PB与DANCR的直接结合,SPR分析显示Plumbagin以KD值2.901×10⁻⁵ M的亲和力特异性结合DANCR,为Plumbagin调控NF-κB信号通路提供了直接证据。

图1:Biacore检测Plumbagin与DANCR的结合传感图

Biacore技术验证了Plumbagin通过靶向DANCR降解阻断NF-κB信号通路的激活,从而减轻肌肉萎缩

这一发现不仅为肌肉萎缩提供了新的治疗策略,还创新性地发现了首个靶向lncRNA的天然小分子,建立了RNA靶向药物筛选的新方法,为中药现代化研究提供了技术范式。




异甘草苷改善阿霉素诱导的心肌毒性




阿霉素是常用的抗癌药,常用于化疗,但阿霉素的心脏毒性(30%发生率)和右雷佐生的致癌风险,是当前肿瘤治疗中的重要临床挑战。

异甘草苷(ISL)是从甘草中提取的黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤活性。

山东中医药大学团队在《Phytomedicine》发表最新研究,通过Biacore技术证实异甘草苷(ISL)与TRDMT1的特异性结合,为缓解阿霉素(DOX)心脏毒性提供新靶点。

在这项研究中,Biacore 1K被用于验证异甘草苷与m5C甲基转移酶TRDMT1之间的结合特性。研究人员首先通过分子对接实验预测了异甘草苷与TRDMT1的结合位点,并利用Biacore SPR技术进一步实验验证了两者的结合动力学特性。

结果显示,异甘草苷与TRDMT1的结合具有“快上快下”的特性,平衡解离常数(KD)为4.9×10-7 M。这一结果不仅验证了分子对接的预测,还为异甘草苷通过调控TRDMT1改善心肌线粒体自噬提供了直接的实验依据。

图2:Biacore检测异甘草苷与TRDMT1的结合传感图

Biacore技术实时监测获得的”快上快下”结合动力学特征,准确反映了异甘草苷与靶蛋白的瞬时作用模式,为后续发现的TRDMT1-m5C-线粒体自噬调控通路奠定了分子基础,使传统中药活性成分的作用机制研究达到现代药理学标准。




咖啡因改善代谢相关脂肪性肝炎机制




代谢相关脂肪性肝病(MASLD)全球患病率达25%,其进展型代谢相关脂肪性肝炎(MASH)可导致肝纤维化甚至肝癌。

目前临床缺乏特效药物,而流行病学显示咖啡因摄入与肝病风险降低显著相关,但具体机制不明。

上海中医药大学附属曙光医院团队近期在《Redox Biology》发表重要成果,利用Biacore技术解析咖啡因(CAFF)改善代谢相关脂肪性肝炎(MASH)的分子机制,为药物靶点发现提供范例。

研究团队通过分子对接预测咖啡因与双特异性磷酸酶9(Dusp9)结合后,采用Biacore T200进行实验验证。研究人员将Dusp9蛋白固定在CM7芯片上,进样不同浓度的咖啡因溶液,实时检测结合和解离过程。

结果显示,咖啡因与Dusp9的结合具有剂量依赖性,亲和力为1.86×10⁻⁴ M。这一结果不仅验证了分子对接的预测,还为咖啡因通过调控Dusp9改善MASH提供了直接的实验依据。

图3:Biacore检测咖啡因与Dusp9的结合传感图
Biacore技术的应用,使研究人员能够突破传统研究方法的局限,首次从分子互作角度解析咖啡因改善脂肪肝的作用机制。

这种高精度、实时动态的检测手段,为天然产物活性成分的靶点发现和机制研究提供了可靠的技术支撑,展现出在代谢性疾病研究领域的重要价值。

结语

从肌肉萎缩到心脏毒性,再到脂肪肝炎,Biacore技术为天然活性成分研究提供了重要技术支撑:

  • 实现了分子互作的实时动态检测;
  • 提供了精确的结合动力学参数;
  • 建立了从靶点发现到机制验证的研究体系;

我们看见的不仅是天然产物的重生,更是一个用技术解码生命、用传统启迪未来的医疗新纪元。

随着更多机制被揭示,我们期待这些源自天然产物,能通过现代科技的“翻译”,为全球患者带来更安全有效的治疗方案