澳门大学王瑞兵课题组：利用新型大环分子调节生物小分子的生物活性/毒性领域的系列进展
上一篇 / 下一篇 2018-05-24 14:02:24/ 个人分类：人物与科研
王瑞兵教授课题组简介
王瑞兵教授课题组于2014年10月在澳门大学中华医药研究院成立，自课题组成立以来已成功培养了5名硕士毕业生。课题组现有10名成员，包括博士研究生6名，硕士研究生2名，研究助理2名。课题组的主要研究方向为超分子药剂学/药学以及超分子生物材料，研究重点为通过超分子体系特有的响应机制调节生物小分子的生物活性/毒性以及高效药物递送，以期生物小分子及药物能够更好地被利用。课题组自成立以来，已经在ACS Cent. Sci., ACS Appl. Mater. Inter., Nanoscale, Org. Lett., Chem. Commun., J. Org. Chem. 等期刊上发表60多篇文章。
王瑞兵教授简介
王瑞兵，澳门大学中华医药研究院助理教授、博士生导师、课题组长。先后于吉林大学以及女王大学（加拿大）取得学士及博士学位。在获得博士学位后，他留在女王大学进行短期的博士后研究， 并随后以助理研究员（随后升职为副研究员）的身份加入加拿大科学院从事荧光量子点及其生物应用的研究，两年后他以高级科学家的身份被邀请加入BTG国际（加拿大）并从事放射药物及介入药物的开发研究。2014年底，他作为助理教授加入澳门大学中华医药研究院，并开展超分子药剂学以及基于超分子组装的生物材料的研究。王瑞兵教授已经累积发表100余篇SCI论文，总引用次数超过1700次，H-index为25 。
作为课题组的特色研究之一，王瑞兵课题组在利用新型大环分子调节生物小分子的生物活性/毒性这一研究领域展开了一系列的工作：
1） 神经毒素MPTP会使得多巴胺神经元退化并进一步发展成为帕金森疾病，王瑞兵课题组与法国科学院David Bardelang课题组采用葫芦[7]脲（cucurbit[7]uril, 简称CB[7]）作为合成受体，在斑马鱼模型中选择性结合MPTP（结合强度为（4.8±0.2）×104 M-1）以及其代谢产物MPP+，并抑制其对神经元的损伤（图1）。
图1. CB[7]抑制MPTP神经毒素示意图
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2） 小分子激酶抑制剂（SMKIs）被广泛应用于癌症治疗，但索拉非尼（Sorafenib，简称SO）等SMKIs在临床应用时经常被其心脏毒性所困扰。在此工作中，课题组采用CB[7]作为合成受体来包载SO形成复合物。以斑马鱼为模型的动物实验表明，该复合物可以有效地降低SO的心脏毒性，进一步的体外及体内实验表明该复合物可以保留SO的抗癌活性（图2）。该发现为降低SMKIs的副作用提供了新思路。
图2. CB[7]抑制SO心脏毒性并保留其抗癌活性示意图
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3） 苦精（Denatonium benzoate，简称DB）是吉尼斯世界纪录中最苦的物质，通过小鼠选择性饮水实验（图3），课题组发现CB[7]通过包载苦精可以显著地掩盖其苦味，该工作为设计新型掩味剂提供了一个新思路。
图3. 小鼠选择性饮水实验示意图
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4） 二亚苯基碘鎓（Diphenyleneiodonium，简称DPI）在之前的工作中被证实可以用来减少活性氧（ROS）的产生并进一步保护心血管，但同时该药物也被证实具有心脏毒性。在本工作中，课题组首次探索了CB[7]及CB[8]与卤素鎓盐（即DPI）的超分子结合，并且验证了CB[7]和CB[8]在促进DPI减少活性氧的同时，还能够降低其心脏毒性（图4）。该工作不仅扩展了大环分子CB[7]和CB[8]可选择的客体分子范围，同时也为DPI的安全使用提出了新思路。
图4. CB[n]（n=7, 8）降低DPI心脏毒性的卡通示意图
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5） 戊四氮（Pentylenetetrazol，简称PTZ）是一种建立癫痫病模型的药物，王瑞兵课题组与第三军医大学张建祥课题组通过研究发现CB[7]与PTZ有着高达（1.94±0.11）×105 M-1的结合强度，进一步的研究表明，在斑马鱼和小鼠这两种动物模型上，CB[7]可以显著减轻PTZ引起的癫痫症状（图5）。该工作进一步推进了CB[7]作为潜在神经保护剂在临床上的应用。
图5. CB[7]抑制PTZ神经毒性的卡通示意图
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