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吡啶-4-丙酸类尿酸转运体1(URAT1)抑制剂的设计、合成及生物活性研究

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中国药物化学杂志 2016年第6期26卷 437-448页

作者：辛晓刘钰强李川商倩周植星谢亚非汤立达刘长鹰徐为人赵桂龙天津中医药大学研究生院天津300193 天津药物研究院天津市新药设计与发现重点实验室天津300193

目的以尿酸转运体1(URAT1)抑制剂verinurad为结构模板,研究吡啶-4-丙酸类URAT1抑制剂的构效关系。方法以3-溴吡啶和芳基硼酸为主要起始原料合成目标化合物(主要步骤为Suzuki偶合反应),测试目标化合物在体外对URAT1的抑制活性(IC50)。结... 详细信息

目的以尿酸转运体1(URAT1)抑制剂verinurad为结构模板,研究吡啶-4-丙酸类URAT1抑制剂的构效关系。方法以3-溴吡啶和芳基硼酸为主要起始原料合成目标化合物(主要步骤为Suzuki偶合反应),测试目标化合物在体外对URAT1的抑制活性(IC50)。结果合成了24个吡啶-4-丙酸类URAT1抑制剂,体外活性测试结果显示绝大部分目标化合物对URAT1有较强的抑制作用(IC50在0.1~10μmol·L^(-1)之间,活性最强的8v的IC50值为0.24μmol·L^(-1)),但是均弱于verinurad。结论目标化合物的构效关系研究表明verinurad分子中的S原子对维持其URAT1抑制活性是不可或缺的。

关键词：尿酸转运体1 抑制剂合成 verinurad 痛风高尿酸血症

基于靶细胞捕集与分子对接的藏族药短管兔耳草调控URAT1活性成分筛选

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中国实验方剂学杂志 2020年第17期26卷 119-125页

作者：任玲玲毛竹曾金祥张迟黄戎婕张丽周芳芳朱玉野李敏梁健朱继孝钟国跃江西中医药大学中药资源与民族药研究中心南昌330004

目的:集成靶细胞捕集、液-质联用及分子对接技术研究藏药短管兔耳草调控尿酸转运体1(URAT1)成分及其与URAT1的结合机制,为基于藏族药短管兔耳草的降尿酸新药开发奠定物质与理论基础。方法:以可表达URAT1的HK-2细胞为靶细胞捕集藏族药短... 详细信息

目的:集成靶细胞捕集、液-质联用及分子对接技术研究藏药短管兔耳草调控尿酸转运体1(URAT1)成分及其与URAT1的结合机制,为基于藏族药短管兔耳草的降尿酸新药开发奠定物质与理论基础。方法:以可表达URAT1的HK-2细胞为靶细胞捕集藏族药短管兔耳草成分,运用超高压液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术对捕集成分进行鉴定,基于分子对接技术研究捕集成分与URAT1的结合机制。结果:HK-2细胞共捕集了短管兔耳草8个成分,经UPLC-Q-TOF-MS鉴定,分别为金丝桃甘、大车前苷、山柰酚-3-O-葡萄糖苷、黄大花洋地黄苷、假荆芥属苷、异黄大花洋地黄苷、高车前苷和木犀草素。分子对接结果显示这些成分可与URAT1通过氢键,范德华力,pi-pi作用和疏水作用等方式进行结合,但化合物与URAT1的结合机制和强弱,与化合物结构和类型密切相关。结论:靶细胞捕集,UPLC-Q-TOF-MS与分子对接集成技术可成功阐明藏族药短管兔耳草调控URAT1成分及成分与URAT1的结合机制,研究结果为基于藏族药短管兔耳草的降尿酸新药开发奠定一定的物质与理论基础。

关键词：短管兔耳草靶细胞捕集超高压液相色谱飞行时间质谱尿酸转运体1 分子对接

褐藻多糖硫酸酯抑制尿酸介导URAT1、GLUT9表达的机制研究

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褐藻多糖硫酸酯抑制尿酸介导URAT1、GLUT9表达的机制研究

作者：谭晓慧广东海洋大学

学位级别：硕士

高尿酸血症是一种体内嘌呤代谢紊乱,导致血尿酸增多的代谢性疾病。据流行病学研究调查显示,高尿酸血症患病率呈上升趋势和逐渐低龄化。在我国高尿酸血症患病率表现出性别差异,年龄差异,地区差异性的特征。男性患病率显著高于女性;男性... 详细信息

高尿酸血症是一种体内嘌呤代谢紊乱,导致血尿酸增多的代谢性疾病。据流行病学研究调查显示,高尿酸血症患病率呈上升趋势和逐渐低龄化。在我国高尿酸血症患病率表现出性别差异,年龄差异,地区差异性的特征。男性患病率显著高于女性;男性在青壮年阶段患病率最高,女性患病率在更年期前显著低于男性水平,更年期后与男性相当;沿海城市患病率高于内陆城市,城市高于农村。高尿酸血症还是多种疾病的危险因素,因此对高尿酸血症的防治迫在眉睫。目前治疗高尿酸血症的药物多为合成药物,毒副作用较大会引起患者出现头痛、恶心、呕吐、皮肤过敏、肝肾损伤等不良反应。因此迫切需要毒副作用较小的降尿酸药物。高尿酸血症形成的主要原因是尿酸排泄障碍,尿酸转运体1(URAT1)和葡萄糖转运蛋白9(GLUT9)是两个重要的尿酸重吸收蛋白,二者是目前开发治疗高尿酸血症药物的重要靶点。褐藻多糖硫酸酯(FPS)是天然的海洋活性物质,具有多种生物活性,已用作肾脏病临床药物近20年。近年来有研究表明,FPS可通过抑制尿酸生成并促进尿酸肾脏排泄,发挥降尿酸作用,但其分子机制尚未明确。本研究以人肾小管上皮细胞(HK-2)为对象,初步研究了FPS抑制尿酸(UA)介导URAT1、GLUT9表达的调控机制。本研究发现,在UA浓度达到200μg/mL时,HK-2细胞中URAT1和GLUT9蛋白表达量显著增加,25μg/mL FPS能使URAT1和GLUT9的蛋白表达量回到正常水平。表明,FPS可通过抑制UA对URAT1和GLUT9表达的介导,降低UA重吸收,达到降尿酸的效果。使用TLR4抑制剂和NF-κB达信号通路抑制剂处理细胞后,UA暴露HK-2细胞中URAT1和GLUT9基因表达水平回复正常,表明TLR4/NF-κB信号通路参与调控UA介导的URAT1和GLUT9表达。FPS表现出类同于抑制剂作用效应,表明FPS可通过抑制TLR4/NF-κB信号通路抑制UA介导URAT1和GLUT9基因表达。PI3K/Akt信号通路抑制剂和JNK MAPK信号通路抑制剂分别在抑制Akt、JNK的磷酸化状态下,使UA暴露HK-2细胞中URAT1和GLUT9表达水平下调,表明PI3K/Akt和JNK MAPK信号通路参与调控UA介导的URAT1和GLUT9表达。FPS能抑制Akt和JNK活化,并下调UA处理细胞中URAT1和GLUT9的表达水平,表明FPS可通过抑制PI3K/Akt和JNK MAPK信号通路抑制UA介导URAT1和GLUT9基因表达。综上所述,FPS能通过抑制UA/TLR4活化NF-κB、PI3K/Akt和JNK MAPK信号通路,阻滞UA介导肾小管细胞HK-2表达URAT1和GLUT9。该结果从细胞与分子水平,初步阐释了FPS促进尿酸盐肾脏排泄的分子机理,为FPS相关降尿酸药物研发提供了理论基础。

关键词：褐藻多糖硫酸酯尿酸尿酸转运体1 葡萄糖转运蛋白9

基于GLUT9探究黄芩素降尿酸活性及其机制

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基于GLUT9探究黄芩素降尿酸活性及其机制

作者：陈演瑜南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景高尿酸血症已经成为困扰现代人的“第四高”。高尿酸血症属于基础代谢性疾病,其主要发生机制是尿酸生成过多和排泄减少,而临床上90%的高尿酸血症患者均属于尿酸排泄减少型。人体内尿酸大部分被肾脏转运体URAT1及GLUT9重吸收到... 详细信息

研究背景高尿酸血症已经成为困扰现代人的“第四高”。高尿酸血症属于基础代谢性疾病,其主要发生机制是尿酸生成过多和排泄减少,而临床上90%的高尿酸血症患者均属于尿酸排泄减少型。人体内尿酸大部分被肾脏转运体URAT1及GLUT9重吸收到血液后,多余部分随尿液排出,URAT1是近年来研发促尿酸排泄药物的热点,同时,GLUT9作为排泄中另一个的关键节点,研究前景广阔。因此研究建立筛选靶向GLUT9的化合物平台以及药物的作用机制在促尿酸排泄方面可能具有重大研究价值,本文将对黄芩素的体内外降尿酸活性及其机制进行探究。研究目的旨在研究黄芩素在体外对GLUT9、URAT1的抑制活性,作用机制及其在高尿酸血症小鼠体内的降尿酸活性、机制,同时为进一步设计和开发靶向GLUT9的促尿酸排泄药物提供方法支持和理论基础。研究方法1)将mGLUT9a质粒和eGFP共同转染到HEK-293T细胞,探究体外筛选抑制GLUT9生物活性的方法学;2)利用体外筛选模型筛选出同时具有抑制GLUT9和URAT1生物活性且活性较好的黄酮类化合物;3)通过qRT-PCR、Western blot、电生理、同位素示踪法、免疫荧光等明确黄芩素体内外作用机制。实验结果1)成功建立和优化通过HEK-293T细胞异源表达mGLUT9a的电生理细胞模型;通过Western blot、qRT-PCR验证了细胞模型上GLUT9的过表达;通过电生理验证细胞模型展现出的尿酸转运动力学、底物特异性、电压依赖性、钾离子依赖性、PH依赖性、阳性药物典型抑制作用以及部分药物的分子作用机制。2)利用电生理模型和同位素尿酸摄取实验分别筛选对GLUT9和URAT1具有抑制作用的药物,发现黄芩素分别以30.17±8.68 μM和31.56±1.37 μM的IC50值抑制GLUT9和URAT1,体现了非竞争性拮抗的特性。3)建立高尿酸血症小鼠模型,探究发现黄芩素对小鼠的体重、肾体比、肝体比、均无显著差异;100 mg/kg-200 mg/kg剂量的黄芩素能够降低血清肌酐、尿素氮水平;降低高尿酸小鼠血清和肝脏中黄嘌呤氧化酶（XOD）的活性,减少尿酸的生成;能够呈剂量依赖性降低血清尿酸水平和抑制肾脏mURAT1、mGLUT9 mRNA和蛋白的表达;通过抑制GLUT9和URAT1介导的尿酸重吸收从而增加尿量和尿液中尿酸含量的排泄,其中针对GLUT9的抑制机制可能是通过间接抑制胰岛素而作用于Akt/GSK-3β通路来减少GLUT9介导的尿酸重吸收,最终促进尿酸从尿液排泄,且作用作用强度与别嘌醇AP（10mg/kg）相当。研究结论黄芩素具有降尿酸的生物活性,且体外实验显示黄芩素对GLUT9、URAT1的相对抑制活性与BM相当,强于丙磺舒;体内实验中,黄芩素能有效地通过抑制XOD酶的活性减少尿酸的生成和促进高尿酸血症小鼠加强尿液尿酸的排泄双重途径,降低血清尿酸水平,体内活性与别嘌醇相当。其中黄芩素对GLUT9的抑制作用可能与Akt/GSK-3β通路有关。

关键词：高尿酸血症尿酸转运体1 葡萄糖转运体9 黄芩素

3-（萘-1-甲基取代）吡啶衍生物CDER167的降尿酸活性及其机制研究

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3-（萘-1-甲基取代）吡啶衍生物CDER167的降尿酸活性及其机制研究

作者：蓝群盛南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景高尿酸血症被称为继高血压、高血脂、高血糖之外的“第四高”基础代谢性疾病。高尿酸血症的发生与尿酸生成过多与尿酸排泄减少密切相关。人体血液尿酸水平主要由两方面决定,即尿酸的生成与排泄,而90%的高尿酸血症是排泄减少造... 详细信息

研究背景高尿酸血症被称为继高血压、高血脂、高血糖之外的“第四高”基础代谢性疾病。高尿酸血症的发生与尿酸生成过多与尿酸排泄减少密切相关。人体血液尿酸水平主要由两方面决定,即尿酸的生成与排泄,而90%的高尿酸血症是排泄减少造成的。尿酸的排泄有70%通过肾脏,30%通过肠道。人体参与尿酸肾脏排泄的转运体数目众多,主要为有机阴离子转运体（OATs）,如尿酸转运体1（URAT1）,有机阴离子转运体1（OAT1）和其他尿酸相关转运体,如葡萄糖转运蛋白9（GLUT9）等。其中,URAT1在肾脏尿酸的重吸收中起最关键的作用。目前,影响尿酸在肾脏排泄的药物大都具有较大的毒副作用（如苯溴马隆）或疗效不显著（如丙磺舒）,它们属于有机阴离子转运体抑制剂,但因为选择性低带来的安全性与有效性问题使它们的临床使用受到严重限制,其中苯溴马隆因为可引起爆发性肝炎,在欧美等国的使用一度受到限制。因此,开发新的靶向URAT 1的特异性促尿酸排泄药物显得尤为迫切和重要,近年来成为研发热点。化合物CDER167是本课题组以降尿酸化合物Lesinurad和正处于Ⅱ期临床试验的降尿酸化合物RDEA3170为先导化合物进行改造得到的,其在靶向URAT1促尿酸排泄方面可能具有重大研究价值,本文将对其体内外降尿酸活性及其机制进行探究。目的旨在研究(3-（萘-1-甲基取代）吡啶衍生物CDER167在体外对URAT1的抑制活性及其在高尿酸血症小鼠体内的降尿酸活性及其机制,为进一步设计和开发靶向URAT1的促尿酸排泄药物提供理论基础和方法支持。方法采用PCR扩增的方法获得hURAT1基因片段,通过双酶切和T4 DNA连接酶构建pcDNA3.1（+）-EGFP-hURAT1质粒;利用Lip3000脂质体将该质粒转染至HEK293T细胞中,通过蛋白印迹法（Western blot）检测其蛋白是否表达;此外,通过同位素标记[14C]尿酸吸收实验检测CDER167对hURAT1转运尿酸的能力,通过6-羧基荧光素（6-CF）吸收实验检测CDER167对hOAT1转运活性的影响;通过MTT法检测化合物细胞毒性;通过酶活力实验测定化合物对黄嘌呤氧化酶活性的影响;结合同源模建的三维结构与分子对接技术寻找hURAT1与CDER167和RDEA3170的可能作用位点;通过腹腔注射氧嗪酸钾构建高尿酸血症小鼠模型,并用试剂盒检测CDER167对高尿酸小鼠血清尿酸、肌酐、尿素氮、尿囊素等的影响,用RT-qPCR的方法检测尿酸转运相关蛋白mURAT1、mGLUT9的mRNA相对表达量。结果体外:Western blot结果显示hURAT1在细胞膜上高表达,在细胞质中几乎不表达;瞬转hURAT1的HEK293T细胞摄取[14C]尿酸的能力相对于空白组显著增强;CDER167 和 RDEA3170 抑制 hURAT1 和 hOAT1 的 IC50 值分别为 2.076μM和 1.474μM、6.782 μM 和 7.647 μM。两者在 0-200μM浓度下作用 24 h 和 48 h对肝细胞的增殖活性均无明显影响;在0-40 μM浓度下对黄嘌呤氧化酶均无明显抑制作用;CDER167和RDEA3170与hURAT1分子对接的结合位点分别是Thr363,Arg487,Pro484 和 Gly361,Phe362,Phe365,His142,Arg370。体内:CDER167对小鼠的体重、肾体比、肝体比、血清的肌酐尿素氮水平均无显著差异;1 mg/kg-10 mg/kg剂量的CDER167能够呈剂量依赖性降低血清尿酸水平和肾脏mURAT1、mGLUT9mRNA的表达,减少尿酸重吸收,促进尿酸从尿液排泄,且作用均强于REDA3170（20mg/kg）。结论CDER167和RDEA3170均能抑制hURAT1,且对hOAT1的相对抑制活性相当;两者对肝细胞增殖活性均无明显影响,对黄嘌呤氧化酶均无明显抑制作用;分子对接结果提示CDER167与hURAT1的作用位点可能不同于RDEA3170。体内实验中,CDER167能有效地促进高尿酸血症小鼠尿液尿酸的排泄,降低血清尿酸水平,体内活性略优于RDEA3170。

关键词：高尿酸血症尿酸尿酸转运体1 3-(萘-1-甲基取代)吡啶衍生物CDER167

茯苓水提物对高尿酸血症大鼠rURAT1 rOAT1和rOCT2表达的影响

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西部医学 2016年第12期28卷 1648-1651,1657页

作者：张双金周燕魏玉辉苏筠霞兰州大学第一医院药剂科甘肃兰州730000 兰州大学第一医院肾病科甘肃兰州730000

目的考察茯苓水提物对高尿酸血症大鼠肾脏组织中尿酸转运体1(rURAT1)、有机阴离子转运体1(rOAT1)和有机阳离子转运体2(rOCT2)表达的影响,探讨茯苓降低血尿酸水平的机制。方法将右侧肾脏摘除的48只大鼠随机分为6组:手术对照组、模型组、... 详细信息

目的考察茯苓水提物对高尿酸血症大鼠肾脏组织中尿酸转运体1(rURAT1)、有机阴离子转运体1(rOAT1)和有机阳离子转运体2(rOCT2)表达的影响,探讨茯苓降低血尿酸水平的机制。方法将右侧肾脏摘除的48只大鼠随机分为6组:手术对照组、模型组、别嘌呤醇阳性对照组,茯苓水提物高、中、低剂量组。药物干预28d,实验期间定期检测血尿酸和血清肌酐水平,采用免疫印迹法检测各组大鼠肾脏组织中rURAT1、rOAT1和rOCT2的表达。结果茯苓水提物高、中、低剂量组的血尿酸水平均较模型组大鼠明显降低;肾脏组织中rOAT1和rOCT2的表达均较模型组大鼠明显升高,而其rURAT较模型组大鼠显著下降,差异均有统计学意义(P尿酸血症大鼠尿酸的排泄作用。

关键词：高尿酸血症茯苓尿酸转运体1 有机阴离子转运体1 有机阳离子转运体2

苓泽合剂对痛风性肾病大鼠模型ABCG2、GluT9及URAT1蛋白表达影响

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辽宁中医药大学学报 2020年第6期22卷 20-24页

作者：赵用马宝东陈岩松齐越鞠宝兆辽宁中医药大学辽宁沈阳110847 辽宁中医药大学附属第二医院辽宁沈阳110034

目的考察苓泽合剂对痛风性肾病模型大鼠ATP结合盒转运蛋白G2(ATP-binding cassette protein2,ABCG2)、葡萄糖转运蛋白9(Facilitated glucose transporter 9,GluT9)及尿酸转运体1(Urate Transporter1,URAT1)蛋白表达的影响,探讨其治疗痛风性肾病的机理。方法 SD大鼠随机分为7组,分别为空白组,模型组,苯溴马隆片组(西药阳性对照),痛风定胶囊组(中药阳性对照药),苓泽合剂高、中、低剂量组(66.6、33.3、16.7 g·kg-1)。利用酵母粉联合腺嘌呤制备大鼠痛风性肾病模型,28 d后,测定其24 h尿量及尿蛋白、肾系数、血清尿酸、肌酐、尿素氮、尿激酶、β2-微球蛋白、胱抑素(Cys C)、尿N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)含量,蛋白质印迹(Western blot)法检测肾病组织中ABCG2、GluT9及URAT1蛋白表达。结果与模型组比较,苓泽合剂各组尿量、尿蛋白、肾系数、尿酸、肌酐、尿素氮、β2-微球蛋白、CysC及NAG减少,尿激酶增加,肾组织病理改变均有一定减轻,ABCG2蛋白的表达明显增加,GluT9及URAT1蛋白的表达明显降低。结论苓泽合剂对痛风性肾病大鼠具有较好肾保护作用,可能与其上调肾组织中ABCG2,下调GluT9及URAT1蛋白表达有关。

关键词：苓泽合剂痛风性肾病肾脏功能 ATP结合盒转运蛋白G2 葡萄糖转运蛋白9 尿酸转运体1