27岁女博士王悦再登《细胞》,揭秘内啡肽新机制
27岁女博士王悦再登《细胞》,揭秘内啡肽新机制
近日,中国科学院上海药物研究所传来喜讯:27岁女博士生王悦在国际顶级期刊《细胞》上发表重要论文,揭示了阿片受体家族与内啡肽系统分子作用机制。这一突破性进展不仅解答了该领域长期存在的科学问题,更为开发更安全高效的阿片类药物提供了新的模板。
年轻科学家的科研突破
王悦的研究聚焦于阿片受体家族与内啡肽系统的作用机制。阿片受体是目前最大的药物靶标膜蛋白家族之一,其激活后的信号可通过G蛋白或β-arrestin通路传导。长期以来,研究者认为G蛋白通路主要介导镇痛作用,而β-arrestin通路则与胃肠功能紊乱、呼吸抑制和耐受等副作用有关。
王悦的研究首次系统性地揭示了内源性内啡肽系统和阿片受体的作用模式,阐述了其中的选择性和保守性机制。这一发现犹如一把钥匙,解开了人体自身所含镇痛秘方的效应开关,将有效促进多肽类新型镇痛药物的开发。
研究的重要性和挑战
当前,全球有近20%-40%的成年人正遭受癌痛、腰背疼痛和肌肉纤维疼痛等慢性疼痛的困扰。阿片类镇痛药虽然效果显著,但其带来的呼吸抑制和成瘾等副作用却令人望而却步。据统计,每年因阿片类药物滥用造成的死亡人数超过10万,其中芬太尼及其衍生物是"阿片危机"的主要诱因。
因此,开发高效低毒的新型阿片镇痛药迫在眉睫。然而,由于对μ阿片受体(μOR)的G蛋白偏向性分子机制认识不足,近20多年来,μOR的G蛋白偏向性激动剂主要通过大规模高通量盲筛获得,这极大地阻碍了新型靶向μOR的G蛋白偏向性镇痛药物的合理设计和发现。
创新性研究带来的新希望
王悦的研究基于结构生物学、药理学和计算生物学数据,提供了前所未有的见解。研究团队对芬太尼进行了精准改造,合成了具有G蛋白通路偏好性的FBD1和FBD3两个衍生物,进一步验证了偏好性关键位点的概念。
这一突破性进展不仅澄清了领域内对芬太尼结合模式的混乱认识,更为设计新型低毒阿片类镇痛药物提供了理论基础。未来,基于这一发现开发的新型药物有望在保持高效镇痛作用的同时,显著降低呼吸抑制、成瘾等副作用的风险。
应用前景广阔
内啡肽系统的作用远不止于镇痛。最新研究表明,运动能提升体内β-内啡肽水平,有助于恢复因睡眠不足导致的CLOCK和ACSL1的节律性失常,从而抑制肿瘤生长和癌症干细胞特性。此外,β-内啡肽还通过与大脑中的阿片受体结合,产生镇痛和情绪改善效果,具有抗抑郁作用。
这一发现不仅为临床治疗提供了新的思路,也为普通人在日常生活中通过运动改善睡眠质量、缓解抑郁情绪提供了科学依据。专家建议,持续20分钟以上的中等至高强度运动效果最佳。高强度间歇训练(HIIT)涉及短时间的高强度活动与低强度恢复期交替进行,也可以有效提升β-内啡肽水平。
展望未来
王悦的研究成果标志着中国在内啡肽研究领域再次走在了世界前列。这一突破不仅展现了中国年轻科学家的科研实力,更为全球数亿慢性疼痛患者带来了新的希望。随着研究的深入,我们有理由相信,更安全、更有效的镇痛药物将在不久的将来问世,为人类健康事业作出更大贡献。