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尼古丁降解酶可以帮助吸烟者戒烟

   日期:2021-07-08     来源:360    浏览:636    评论:0    
核心提示:早在2015年,美国斯克利普斯研究所(Scripps Research Institute)的Kim D. Janda及其同事就报告说,微生物恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)具有一种酶NicA2,它可以将尼古丁催化氧化为N-甲基酪氨酸。对酶进行体外实验时,发现了非常有价值的测试结果,但是转移到体内实验时,肾脏将会把NicA2排出体外,使得这种酶在体内的浓度很难保持在有效范围内。
  
 

 

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戒烟很难。美国政府2011年的一份报告显示,几乎有70%的吸烟者想要戒烟,超过半数的吸烟者已经开始戒烟行动,但只有不到6%的戒烟成功。目前戒烟治疗和处方药帮助人们戒烟的成功率各不相同。吸烟是目前世界上可预防疾病的主要病因。有效的戒烟辅具对于减少吸烟和相关疾病的流行是至关重要的。

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NicA2和NicA2-J1在大鼠血清中的药代动力学数据

(来源:Chem. Commun.

由于“药效学”治疗策略的成功率较低,过去十年已经出现了被称为“药物代谢动力学”的治疗药物成瘾的方法。其中,免疫药物疗法制备疫苗以刺激特定抗体的产生。许多滥用药物已经被靶向,包括可卡因、甲基苯丙胺、海洛因和尼古丁(Nicotine)。免疫药物疗法的总体思路是抗体与药物结合的复合尺寸太大,使其不能穿过血脑屏障,降低了药物进入脑的浓度/速度,最终钝化了药物的致瘾作用。不幸的是,已经在临床试验中测试过的阻断尼古丁成瘾的疫苗与安慰剂相比未能达到提高戒断率的主要目标。多项临床研究表明,尼古丁含量很低的卷烟导致尼古丁摄入量减少,禁欲速度和复发时间增加。因此,治疗尼古丁成瘾的药代动力学方法仍然可能对人体健康产生显著影响,但前提是必须有足够的药代动力学能力才能大幅度降低游离药物浓度。

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NicA2-J1对尼古丁戒断大鼠的影响

(来源:Chem. Commun.

与简单的通过抗体结合尼古丁阻止其进入大脑的思路相比,降低尼古丁脑浓度的另一种策略是将其降解。通过分解代谢尼古丁以减少其外周循环,从而降低其在大脑中的有效浓度。早在2015年,美国斯克利普斯研究所(Scripps Research Institute)Kim D. Janda及其同事就报告说,微生物恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida具有一种NicA2,它可以将尼古丁催化氧化为N-甲基酪氨酸。对酶进行体外实验时,发现了非常有价值的测试结果,但是转移到体内实验时,肾脏将会把NicA2排出体外,使得这种酶在体内的浓度很难保持在有效范围内。

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在施用NicA2-J1后,1/5/7天后的大鼠血液中(A)和大脑中(B)的尼古丁浓度

(来源:Chem. Commun.

如今,Janda和他的团队获得了稳定的NicA2衍生物(NicA2-J1)。研究显示,NicA2的前52个氨基酸不参与其活性,因此团队除去了其中的50个,并将剩余的酶与白蛋白结合。将NicA2与白蛋白(血浆中含量最丰富的蛋白质)结合可增加其在体内的半衰期。他们使用大鼠来测试这种新型的疗法。经过改良酶处理过的大鼠不易对尼古丁成瘾,戒断症状比对比组的要少。并且该酶还能完全清除大鼠血液中的尼古丁,并将其分解成无害可代谢的非精神活性物质。这个新的治疗思路证明了生物制品在治疗药物滥用方面的可能性。Janda表示他们会继续优化系统,以提高在体内的稳定性,并消除可能导致免疫反应的潜在风险。

论文链接:

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/CC/c7cc09134f

通讯作者链接:

http://www.scripps.edu/research/chem/faculty.html?name=janda

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Kim D. Janda

 
     
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