OPR細胞篩選模型
發(fā)布時間:2024/09/30分類:技術文章來源:科佰生物
背景
疼痛大致可分為兩大類:生理性疼痛和病理性疼痛。生理(也稱為急性或傷害性)疼痛是一個重要的早期預警信號，通常引起反射性退縮，從而促進生存保護免受(進一步)傷害。這種類型的疼痛不是治療干預的目標。病理性(如神經(jīng)性、慢性)疼痛是生物體對組織損傷(不良)適應的一種表達。
阿片類藥物(Opioids)是目前應用最廣泛、最有效的治療疼痛的鎮(zhèn)痛藥物。阿片類藥物用于治療疼痛已有數(shù)千年的歷史。阿片系統(tǒng)在疼痛行為和抗傷害感受調(diào)節(jié)中起關鍵作用。阿片類多肽和它們的受體在整個痛覺神經(jīng)回路中除中樞神經(jīng)系統(tǒng)的關鍵區(qū)域外表達，還包括與獎勵和情緒有關的區(qū)域大腦結(jié)構(gòu)。迄今為止，在細胞、分子和藥理學水平被研究的四種不同的阿片類受體為：OPRM1 (Mu(μ))，OPRD1(Delta(δ))，OPRK1 (Kappa(κ))，OPRL1 (ORL1)。
Opioid Receptor (OPR) 及其配體
阿片受體(OPR) 屬于A類g蛋白偶聯(lián)受體，可被嗎啡等生物堿類阿片和內(nèi)源性配體如內(nèi)啡肽、腦啡肽等激活。OPR及其配體可見下表。
阿片類受體主要由中樞和外周神經(jīng)元以及神經(jīng)內(nèi)分泌(垂體，腎上腺)，免疫和外胚層細胞等表達。阿片受體廣泛分布于人體，通過經(jīng)典阿片受體亞型（mu, delta和kappa以及較少表征的亞型，阿片受體樣(ORL1)）參與眾多生理過程。阿片受體被激動劑激活后，通過肌腸神經(jīng)元抑制乙酰膽堿(ACh)，部分抑制抑制性運動神經(jīng)元釋放嘌呤和一氧化氮，導致腸道推進性運動減慢。此外，它們的刺激通過抑制分泌運動粘膜下神經(jīng)元減少氯離子的分泌，導致被動水運動進入管腔減少，從而導致大便硬化，導致便秘增加。同時，刺激位于下丘腦的阿片受體會抑制GnRH的釋放，從而導致雌激素和睪酮分泌減少。因此，這些受體的慢性激活導致骨質(zhì)疏松和性功能障礙，表現(xiàn)為性欲下降、不孕癥和骨質(zhì)脆性增加。
阿片類藥物是最有效的鎮(zhèn)痛藥，已廣泛用作治療疼痛和相關疾病的治療藥物。除了疼痛，阿片類藥物還經(jīng)常用于治療許多其他疾病包括腹瀉、咳嗽、術后疼痛和癌癥。有報道指出KOR可能與幾種癌癥的預后有關，如下圖所示：
Opioid Receptor (OPR) 經(jīng)典信號通路
阿片受體在疼痛調(diào)節(jié)下行通路中表達，其中包括髓質(zhì)藍斑和導水管周圍灰色區(qū)。它們也在大腦邊緣，中腦和皮質(zhì)結(jié)構(gòu)。
阿片受體在這些部位的激活位置直接抑制神經(jīng)元，進而抑制脊髓疼痛的傳遞。這些受體參與去抑制的過程傳導至神經(jīng)元將有害刺激轉(zhuǎn)化為動作電位并傳導到脊髓。從傷害感受器傳遞信息到上升的脊髓神經(jīng)元，然后再到大腦通過單突觸接觸和/或通過中間神經(jīng)元進行調(diào)節(jié)。被激動劑激活后，如內(nèi)源性μ-阿片肽(Endorphin)，或外源性激動劑如嗎啡（Morphine）和芬太尼(Fentanyl)的Gα和Gβγ亞基彼此分離并隨后作用于各種細胞內(nèi)效應物通路。
早期阿片受體藥理學研究表明，鳥嘌呤三磷酸鳥苷(GTP)等核苷酸調(diào)節(jié)激動劑與腦組織膜制劑中的阿片受體結(jié)合。后來確定GTPase活性由阿片激動劑和內(nèi)源性阿片肽調(diào)節(jié)。激動劑刺激阿片受體抑制環(huán)腺苷一磷酸(AMP)的產(chǎn)生方式與其他類型的g蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)相似。阿片受體對cAMP信號的抑制通路屬于Gαi依賴，即阿片受體和激動劑結(jié)合時會抑制cAMP的形成。四個阿片受體具有相似的信號通路，每個阿片受體上的選擇性配體結(jié)合阿片受體后可引起cAMP形成抑制，MAPK信號通路激活，或者Arrestin招募，蛋白內(nèi)化等。
OPR細胞篩選模型
針對OPR及相關信號通路藥物的檢測，科佰生物及時開發(fā)了OPRM1，OPRD1，OPRK1，及OPRL1等細胞模型，助力OPR藥物的研發(fā)。
部分功能驗證數(shù)據(jù)如下：
Figure 5. HTRF cAMP Assay with OPRD1 CHO(C30).
OPRD1 β-Arrestin CHO CBP71464
Figure 6. Dose response of OPRD1 Agonists in OPRD1 β-Arrestin CHO Cell Line (C9).
OPRM1 CHO CBP71463
Figure 7. HTRF cAMP Assay with OPRM1 CHO(C11).
OPRM1 β-Arrestin CHO CBP71469
Figure 8. Dose response of OPRM1 Agonists in OPRM1 β-Arrestin CHO(C8).
OPRK1 CHO CBP71472
Figure 9. HTRF cAMP Assay with OPRK1 CHO.
OPRK1 β-Arrestin CHO CBP71471
Figure 10. Dose response of OPRK1 Agonists in OPRK1 β-Arrestin CHO(C7).
OPRL1 CHO CBP71462
Figure 11. HTRF cAMP Assay with OPRL1 CHO(C7).
OPRL1 β-Arrestin CHO CBP71470
Figure 12. Dose response of OPRL1 Agonist in OPRL1 β-Arrestin CHO(C11).
