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谷胱甘肽-S-转移酶Pi(GSTPi)是GSTs蛋白超家族中最重要的亚族,在解毒、抗氧化、抗炎症反应等过程中发挥重要作用。WolfCR等人在研究GSTPi基因功能时发现,GSTPi基因缺失小鼠比正常小鼠体重更重,并且前者肺重量是后者2倍,而GSTPi基因缺失小鼠生长发育和生殖没有缺陷。这表明GSTPi可能影响小鼠的体重增长,但他们并没有进行相关的深入研究。研究GSTPi对小鼠生长的影响将为今后临床诊断和治疗生长发育类疾病提供新思路。 近年来,以肿瘤细胞中过表达的GSTPi为靶点,主要出现了三类特异性GSTPi抑制剂类抗肿瘤药物:依他尼酸及其衍生物、TLK199、NBDHEX[6-(7-硝基-2,1,3苯并氧杂噁二唑-4-硫)-己醇)]。NBDHEX因具有专一性高、抑制效力强且能在胞内聚集等优点,成为了最具发展潜力的GSTPi抑制剂。 GSTPi抑制剂均处于药物研发的保密阶段,尚无商品化制剂。在参考现有文献资料的基础上建立了GSTPi特异性抑制剂NBDHEX化学合成方法,并用核磁、HPLC等方法对产品进行了结构和纯度的鉴定,并对其抑制GSTpi的效应进行了检测。实验结果显示,合成产物纯度约为97.63%,产物结构与抑制剂结构完全一致。合成的NBDHEX在体外和体内均对GSTPi酶活具有很好的抑制作用。NBDHEX的合成为今后研究GSTPi的功能提供了有用的工具。 BALB/c与ICR两品系小鼠的生长发育具有明显的差异,同周龄小鼠前者体重明显低于后者。我们检测了各器官的GSTPi水平,结果显示BALB/c小鼠肝脏中GSTPi水平远高于ICR小鼠,而在其他器官中却无明显差异。因为肝脏能合成和分泌IGF-1,提示两种小鼠肝脏中的GSTPi差异可能与其体重增长的差异性相关。 以NBDHEX为工具药,以BALB/c为研究对象,观察腹腔注射NBDHEX抑制GSTPi酶活对小鼠生长状况的影响。同时,运用Western Blot、ELISA等方法检测小鼠体内GSTPi的酶活性、GSTPi蛋白表达水平、生长因子(GH、IGF-1)浓度、ROS水平等。 实验结果显示,NBDHEX组小鼠体重及身长增长速度均显著快于对照组,但是器官重与体重比值却无显著性差异,说明抑制剂是在整体上影响小鼠体重,而不是影响某一器官的重量。我们检测到注射抑制剂后小鼠各器官GSTPi酶活均被抑制,但蛋白表达水平却无明显差异,说明抑制剂只影响蛋白酶活,而不影响蛋白表达水平。ELISA检测结果显示NBDHEX组小鼠血液和垂体中GH、血液和肝脏中IGF-1浓度均显著性高于对照组,提示NBDHEX影响小鼠生长与GH和IGF-1浓度变化有关。与对照组相比,NBDHEX组小鼠体内ROS水平无明显差异,这说明抑制剂并不能影响ROS水平,体重增长的差异与ROS水平无关。在L02细胞(正常人肝细胞,胞内无GSTPi)中转染Flag-GSTPi并用ELISA检测了细胞释放的IGF-1量。结果显示,过表达GSTPi的L02细胞释放的IGF-1量显著低于对照组,进一步提示GSTPi能抑制IGF-1的产生或释放。 综上所述,成功合成了在体内外均有良好GSTPi抑制活性的化合物。NBDHEX腹腔注射到小鼠体内后,通过抑制GSTPi酶活在整体上使得小鼠体重增长显著加快,其作用机制可能是抑制剂通过抑制小鼠垂体和肝脏内GSTPi酶活从而促进GH和IGF-1分泌,二者共同作用加速了小鼠的体重增长。