微生物来源的醛糖还原酶抑制剂的研究进展论文

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1、微生物来源的醛糖还原酶抑制剂的研究进展论文汪学军陈代杰杨志钧【摘要】糖尿病并发症与糖代谢多元醇通路激活有关。醛糖还原酶是多元醇代谢通路中的限速酶，醛糖还原酶抑制剂能有效抑制此通路，减慢或改善糖尿病并发症。本文主要概述了微生物来源的醛糖还原酶抑制剂的研究进展。【关键词】醛糖还原酶抑制剂；糖尿病并发症；微生物来源ABSTRACTDiabeticplicationsisrelatedtotheactivationofpolyalcoholpathitingenzymeinthepathptomsofdiabeticpli

2、cations.Thisrevieainlygivesabriefaccountoftheprogressofresearchonaldosereductaseinhibitorsfrommicroorganisms.KEYicrobialorigin糖尿病(diabetesmellitus，DM)是一种多病因的代谢性疾病，其特征之一就是葡萄糖代谢异常和某些组织中高血糖状态。1995年，世界卫生组织统计全世界糖尿病在成人中发病率为4%，预计在2025年将达到8%［1］。尽管可以用胰岛素对糖尿病患者进行治疗，但还是会

3、留下危及许多组织和器官的糖尿病并发症(diabeticplications).freela等首次从小牛的晶状体中分离到AR，并对AR的制备、活性测定及性质作了详细的阐述。该法是取小牛晶状体，经匀浆、离心后，上清中加入不同浓度的硫酸铵溶液去杂质，最后加75%硫酸铵饱和溶液，得到粗酶制品，再经透析、DEAEcellulose柱层析获得纯品。后来又制备了不同动物来源的AR，方法大多类似。糖尿病动物模型是最早用来筛选ARIs的模型，目前广泛应用的是体外筛选模型。体外筛选模型是先培养糖尿病动物模型即四氧嘧啶(alloxan

4、)诱导模型和链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)诱导模型，而后取血，体外测定AR的活性变化，作为评价ARIs的重要指标。测定红细胞中AR活性的方法有分光光度法、荧光法和ELISA法。利用无细胞相水平筛选ARIs是直接用纯化的AR在人工反应体系中测定化合物对AR活性的抑制作用。应用96孔石英板成功建立的ARIs的微量高效筛选模型，较传统的石英比色皿法效率提高10倍之多，此模型简便易行、成本低，可以筛选多来源的化合物，并且利用此模型开展了从生物产物中筛选ARIs的工作，已累计筛选真菌和稀有放线菌样品150

5、0个，其中阳性样品6个，说明该模型有效［5］。闫泉香等［6］利用体外细胞培养研究了黄酮类ARIs的活性，通过测定样品对红细胞山梨醇生成的影响来测定化合物的抑制作用。通过组织贴块法培养大鼠主动脉平滑肌细胞，高效液相色谱测定反应体系中反应后剩余的醛糖还原酶的辅酶NADPH的荧光强度，推算出反应体系中醛糖还原酶的活性，逆转录聚合酶链式反应(RTPCR)检测醛糖还原酶mRNA的表达，这种方法简便、可靠，既可以用于高通量ARIs筛选，也可在此模型的基础上进行相关的药物筛选以及药物作用机制的研究［7］。刘英华等［8］从大鼠晶

6、状体中提取AR，通过改变酶促反应条件最终确立整个反应体系的组成，建立了ARIs筛选模型，并利用此模型检测槲皮素对AR的抑制作用。3微生物来源的ARIsARIs来源主要有：①由化学合成制备，主要代表有托瑞司他(tolrestat)和依帕司他(epalresta)；②从植物筛选得到，代表化合物槲皮素；③从微生物筛选得到。从微生物的代谢产物中寻找有潜在治疗价值的药物，一直是科研工作者的首选目标，ARIs也不例外，在这一方面，日本学者做了许多研究，取得了一定的成绩。截止目前，已从微生物产物中筛选出20多种ARIs，并且有的

7、ARIs的IC50值很小，主要来源于真菌和放线菌，而细菌来源的目前尚没有相关报道。微生物是化合物多样性的重要来源，它们中许多具有生物活性或药用特性。微生物来源的潜在ARIs种类丰富，建立ARIs化合物库，分析其构效关系，找到必需基团，可为ARIs化合物提供合成的前体；从目前已分离到的微生物来源的ARIs出发，找出它们共有的特征，也可启发人们设计更高活性的ARIs。以下就近年来从微生物来源中所得到的ARIs的种类及活性(体外测定)研究做一概括的介绍。最早从微生物中得到ARIs是Nishikaellaraphigera

8、，从其发酵液乙酸乙酯部分分离得到4107代谢产物，对牛晶状体AR有抑制活性［11］。后来从灰色腐质霉Humicolagrisea的代谢物中筛选到一种Aldostatin结构类似物I(10，图2)，它们的IC50都在10μmol/L左右。以这两种化合物为基础的衍生物已被合成和进一步研究，其中之一的dihydrocitrinin(11，图2)是对AR的一种不可逆