为设计新型抗抑郁药物找到突破 中国科学家揭示氯胺酮快速抗抑郁分子机制

2021-07-28 23:37:04 作者:解敏 来源:东方网 选稿:孙衍康

东方网记者解敏7月28日报道:抑郁症影响着全球3亿多人口。研究表面抑郁症并不是简单的心理问题,而是大脑发生了病理性改变。

氯胺酮在医学临床上一般作为麻醉剂使用,2019年被美国食品药品监督管理局批准上市,并授予两项突破性疗法认定,包括治疗耐药性抑郁症。相比传统的抗抑郁药物,氯胺酮见效快,用药几小时内就能显著改善患者症状,甚至能有效减弱患者自杀意念,是抗抑郁领域近几十年来最重要的“明星”分子。但是,氯胺酮会造成分离性幻觉等副作用,并伴有成瘾风险,极大地限制了它的临床应用。因此,研发副作用更小且能快速起效的新型抗抑郁药,是全世界众多科学家努力的方向。

氯胺酮快速抗抑郁作用机制的解析给抑郁症患者带来了新的曙光和希望

氯胺酮作为大脑内NMDA(谷氨酸门控离子通道)受体的阻断剂,参与大脑信号通路的调控,进而修复慢性压力导致的大脑突触损伤,使抑郁症患者快速治愈。解析氯胺酮在NMDA受体上的结合位点及其作用机制,对设计新型抗抑郁药物的研究具有重要意义。

北京时间7月28日23时,《自然》期刊在线发表题为《氯胺酮作用于人源NMDA受体的结构基础》的研究论文。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心竺淑佳研究组与中科院上海药物研究所罗成研究组合作,通过冷冻电镜、计算模拟和电生理功能验证,确认了氯胺酮在人源NMD受体上的结合位点,揭示了其与GluN1亚基第616位天冬酰胺的氢键作用、和GluN2A亚基第642位亮氨酸的疏水作用,是氯胺酮抑制NMDA受体活性的关键机制。

该研究成果不仅为靶向NMDA受体设计新型抗抑郁药的研发提供了强有力的理论基础,也为后续实现个性化的精准医疗带来了新的契机。

著名结构生物学家张明杰院士认为:研究成果中的的复合物结构给出了一个非常直接的氯胺酮如何和离子通道中关键氨基酸互相作用的机制,并提供了如何通过这些结构信息来设计新的化合物,让这些化合物能够达到更有选择性,更有效的抑制NMDA受体的活性,而同时能降低药物类似成瘾等的副作用。竺淑佳团队的这一突破性工作有着极其重要的科学意义和临床价值。

期刊审稿人则认为,考虑到氯胺酮在临床上作为抗抑郁新药应用的潜力,该研究是非常及时的,尤其可以促进氯胺酮衍生药物的开发,同时为理解临床上已知的改变氯胺酮结合特征的病人突变提供重要信息。

竺淑佳研究员

竺淑佳研究员2016年加入中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所),担任突触蛋白的结构与功能研究组组长、研究员、博士生导师。2021年被评选为中科院脑智卓越中心优秀党支部书记、上海市科技系统优秀党员、中科院上海分院优秀党员,热衷于科普教育。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心博士研究生张友谊、章彤彤与浙江理工大学副教授叶飞为该论文共同第一作者,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心竺淑佳研究员与中科院上海药物研究所罗成研究员为该论文的共同通讯作者。

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