阿尔茨海默症（Alzheimer''s disease, AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病，被认为是一种不可逆转的神经退行性疾病。AD与β-amyloid (Aβ)在脑内的寡聚及进一步纤维化密切相关，这不仅会引发神经炎症，同时也会导致神经元的死亡。因此，在AD早期靶向抑制Aβ的寡聚体及纤维的形成已成为目前治疗AD的有效策略。今年6月份，首个靶向清除Aβ的单抗Aducanumab获得美国FDA的批准用于治疗AD。
近期，西南医科大学秦大莲教授、吴安国副教授和周晓钢副教授（新药发现及成药性评价四川省医学重点实验室）在《Acta Pharmaceutica Sinica B》（IF: 11.4）上发表了研究论文，首次将BLI生物层干涉技术与高分辨质谱作为钓钩，并以Aβ作为诱饵来垂钓中药开心散（由远志、人参、茯苓和石菖蒲这4味中药组成）中可以与Aβ相互结合的潜在小分子抑制剂[1]。
案例分享
开心散与Aducanumab（图片来源于网页）
之前该实验室已经建立并发表了多篇从中药中筛选活性化合物的方法文章，并使用Octet®验证化合物的亲和力，有了良好的技术积累[2][3]。
从黄芩中提取的黄芩素可以与Aβ特异性结合
从复杂体系的中药，尤其是中药复方中精准、快速发现先导活性化合物是目前中药研究的难点。在Octet® Red96e安装好并进行了相关的培训后，实验室了解到该系统是一种非标记的、实时监测的先进技术，主要用于生物分子间相互作用的全方位定量分析以及蛋白浓度测定。目前，已有越来越多的文章应用该系统来筛选活性的多肽、蛋白和抗体。基于该仪器的这些优势，当天就跟工程师提出了以Octet® Red96e作为垂钓工具的思路想法。
技术路线
1
将Aβ结合在Octet®的传感器上，然后将开心散提取液与传感器上的Aβ进行结合并解离
2
将收集到的解离液应用高分辨质谱进行分析并鉴定，发现去氢土莫酸（DTA）、猪苓酸C（PPAC）和土莫酸（TA）三个化合物与Aβ有着最强的结合力
3
通过色谱分离制备出这三个化合物后，然后在AD的细胞和线虫模型上对这些化合物的抑制Aβ纤维形成的活性进行了评价。
4
研究发现，这些化合物在体内外均有很好的抑制Aβ纤维形成的活性。
原始数据与结果
将生物素化Aβ固化在SA传感器上，发现开心散可以与其结合
解离液用质谱进行检定，发现DTA、PPAC和TA三个化合物的相对含量比较多
用Octet®验证纯化的TA可以和Aβ结合，并且在解离液中用MS可以检测到TA
吴安国副教授点评：
这篇文章开发了一种通过Octet®从天然药物尤其是中药复方中鉴定出抑制Aβ活性的快速、简洁、可靠的高通量筛选方法，这为从天然药物中发现先导药物提供了很好的参考。Octet®的优势在于靶向性强以及快速与简便的操作，目前我们正在应用该方法针对AD的其他关键靶点对开心散中的活性化合物进行筛选。因此，该方法为含有从成千上万个化合物的中药中快速筛选活性化合物提供了很好的示范。
Octet®提供多种传感器固化已知分子和提供减少非特异性吸附的基质，可以到达到ng级以上的洗脱量，并且可以更加定量化的鉴定垂钓产物的结合。如此“垂钓神器“怎么能不爱？等您用Octet®钓到大鱼！
就是这么简单！Octet和分子垂钓！
Octet®又钓到大鱼了！
-参考文献-
High-throughput screening for amyloid-β binding natural small-molecules based on the combinational use of biolayer interferometry and UHPLCLDAD-Q/TOF-MS/MS. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2021. https://doi.org/10.1016/j.apsb.2021.08.030.
Identification of novel autophagic Radix Polygalae fraction by cell membrane chromatography and UHPLC-(Q)TOF-MS for degradation of neurodegenerative disease proteins. Sci Rep. 2015.
The New Application of UHPLC-DAD-TOF/MS in Identification of Inhibitors on β-Amyloid Fibrillation From Scutellaria baicalensis. Front Pharmacol. 2019.
首页
