巨噬细胞(Macrophages)起源于骨髓造血干细胞分化的单核细胞,是固有免疫与适应性免疫的核心组成,具有高度可塑性。在微环境信号刺激下,巨噬细胞可由M0静止状态极化为M1、M2等不同功能表型,其极化状态精确调控免疫应答与组织稳态,在炎症、肿瘤等疾病中发挥关键作用。THP-1细胞系来源于人急性单核细胞白血病,因其易培养、遗传背景均一,是研究巨噬细胞极化的常用体外模型。该细胞可经PMA诱导分化为M0巨噬细胞,随后再通过不同细胞因子刺激,进一步极化为M1或M2表型。除极化模型外,紫外线辐射、应激或特定化学物质刺激也可用于构建衰老巨噬细胞等特殊模型。多种的巨噬细胞模型为研究其极化机制及进行药物筛选提供了重要工具[1,2]。
核苷酸代谢(Nucleotide Metabolism)是细胞增殖的核心环节,为DNA复制、RNA合成及核糖体生物发生提供必需原料。其合成路径高度依赖多种代谢来源,如核糖-5-磷酸来自磷酸戊糖途径,碳氮元素来自氨基酸。该途径含多种抗癌药的重要作用靶点[1,2]。
葡萄糖代谢(Glucose Metabolism)是生物利用葡萄糖维持生命活动的核心过程,分糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等核心通路,正常细胞有氧时优先通过氧化磷酸化高效产ATP,无氧则依赖糖酵解。癌细胞常出现“沃伯格效应”,有氧时仍以糖酵解为主,还增强磷酸戊糖途径等分支,满足增殖需求,这一异常由癌基因、抑癌基因及微环境调控,是癌症研究与治疗的重要靶点[1,2]。
脂质代谢(Lipid Metabolism)是细胞能量与结构的重要来源,包括脂肪酸合成、氧化、摄取和储存等过程。在癌症中,脂质代谢常被重编程以支持肿瘤快速生长、转移及抵抗细胞死亡。癌细胞通过增强脂质合成、摄取外源脂质、调节膜脂质组成等方式适应微环境,影响信号传导、免疫应答及治疗抵抗。因此,靶向脂质代谢已成为癌症治疗的新策略[1,2]。
心力衰竭(heart failure,简称心衰)是因心脏收缩和(或)舒张功能障碍,无法充分排出静脉回心血量,导致静脉系统淤血、动脉系统灌注不足的心脏循环障碍症候群,主要表现为肺淤血与腔静脉淤血。其诱因包括心肌梗死、心肌病、血流动力学负荷过重、炎症等。
氨基酸(Amino acid)是蛋白质合成的基本单位,也是细胞生长、分化及功能维持的关键物质,可作为能量来源参与生物合成、神经传递等生命过程,其代谢失衡与肿瘤、代谢疾病、心血管疾病等多种疾病相关。
Nuclear factor kappa B (NF-κB)信号通路作为真核细胞中的核心信号通路,广泛参与炎症反应、免疫应答、细胞增殖、分化与凋亡等多种生物学过程。其中NF-κB是一类转录因子家族,包含RelA、RelB、c-Rel、p50和p52,以同源或异源二聚体形式存在,均含Rel同源结构域,可实现二聚化、核定位、DNA结合及与抑制蛋白IκB相互作用。
Hedgehog(Hh)信号通路是调控动物发育与组织稳态的关键通路,核心组件包括分泌型配体Hh(Shh、Ihh、Dhh)、十二次跨膜受体Patched(PTCH1/2)、七次跨膜共受体Smoothened(SMO)及Gli转录因子(Gli1/2/3)。正常状态下,PTCH抑制SMO活性,通路处于静息;当Hh配体结合PTCH后,SMO抑制解除,激活Gli家族转录因子,调控细胞分化、增殖及干细胞维持。
蛋白降解靶向嵌合体(PROTACs)作为创新药物研发技术,为生物医药领域带来突破性进展。传统小分子药物常受限于靶蛋白“难成药”困境,约80%人类蛋白缺乏可结合的活性口袋,难以被有效抑制。而PROTACs凭借“双功能嵌合”设计,由靶蛋白结合配体、E3泛素连接酶结合配体及连接子组成,借助细胞内天然的泛素-蛋白酶体系统(UPS)发挥作用:先形成“靶蛋白-PROTACs-E3连接酶”三元复合物,驱动靶蛋白泛素化标记,进而被蛋白酶体识别降解,且PROTACs自身可循环参与后续降解过程。目前,PROTACs在抗肿瘤、自身免疫性疾病等领域展现出广阔应用前景,众多相关分子已进入临床试验阶段[1-2]。
泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System, UPS)是细胞内关键的蛋白调控系统,负责真核细胞胞内80%-90%蛋白降解,是动态双向蛋白修饰调控系统。其核心为E1-E2-E3酶促级联催化泛素与靶蛋白共价结合,E1激活泛素,E2传递泛素,E3精准识别靶蛋白,E4可延长泛素链形成的多泛素链被26S蛋白酶体识别降解,26S蛋白酶体由19S调节颗粒和20S催化核心组成,19S识别靶蛋白并解折叠,20S将其降解为小肽,泛素则回收再利用。去泛素化酶(DUBs)是该系统的反向调控因子,能水解泛素与靶蛋白或泛素链间的连接键,调控蛋白降解。UPS通过调控蛋白稳定性,参与细胞周期、增殖、迁移、DNA损伤修复等过程,其功能异常与癌症等疾病相关 [1]。