简介：
电压门控钠通道（Navs）含多种亚型，其中Nav1.5是心脏主要钠通道亚型，对维持心脏正常电活动至关重要，是Ⅰ类抗心律失常药物的经典治疗靶点，其相关基因突变与长QT综合征、房颤等多种心脏疾病相关。传统Nav1.5抑制剂（如奎尼丁、氟卡尼等）存在亚型选择性差、副作用明显、部分特殊患者（如肾功能不全者、关键结合位点突变者）治疗受限等问题。

基于此，浙江大学药学院侯廷军教授课题组在Acta Pharmacologica Sinica杂志发表题为“Discovery of a novel Nav1.5 inhibitor reducing cardiac conduction via structure-based virtual screening and assays”的研究论文。

本文旨在通过整合基于结构的虚拟筛选、分子动力学模拟、结构优化、膜片钳及电标测等技术，筛选并鉴定新型高效的Nav1.5抑制剂，探究其结合机制与对心脏传导的调控作用，为解决传统抗心律失常药物存在的亚型选择性差、副作用明显等问题提供新方案，进而为靶向 Nav1.5的抗心律失常药物研发提供有价值的候选化合物与参考依据。

结论：
本研究整合计算分析与实验技术，证实化合物KH2是一种新型Nav1.5抑制剂，可特异性靶向中央腔结合口袋。通过电生理检测技术发现，KH2能够降低心房与心室的传导速度，进而改变心肌的除极与复极过程。上述研究结果为后续构效关系研究及类似物设计奠定了坚实基础，可为药物优化工作提供支撑。综上，本研究发现了一种结构全新的Nav1.5抑制剂，为抗心律失常药物的靶向研发提供了重要参考。

研究结果：

1. KH2作为新型钠通道Nav1.5抑制剂的鉴定
本研究采用整合性药物发现策略，经大规模化合物筛选得到Nav1.5抑制剂KH1，再通过结构优化获得衍生物KH2。KH2对Nav1.5的抑制活性优于KH1，且对Nav1.5的选择性显著高于其他Nav亚型，是一种结构新颖的强效抑制剂。

图1. 本研究采用了整合性药物发现策略

图2. KH2的抑制活性与亚型选择性

本研究结合计算生物学技术与定点突变实验，探究KH2与Nav1.5中央腔结合口袋的结合稳定性及作用机制。经IFD对接、多重复MD模拟及结合能计算，证实KH2可在口袋内稳定结合，且以疏水作用为主。单点突变实验表明C896、L931、F1760等残基对KH2结合至关重要，T1417影响通道结构稳定；多位点突变验证了关键残基的协同效应。综上，KH2主要通过与特定疏水氨基酸残基相互作用，稳定结合于Nav1.5的中央腔结合口袋。

图3. 分子动力学模拟与定点突变技术，预测了KH2在中央腔结合口袋中的结合构象

3. KH2可降低心脏传导功能
本研究采用电标测技术探究KH2对离体大鼠心脏的作用，将电极置于左心房与左心室监测电活动。结果显示，低浓度KH2可一过性升高心率、降低心房传导速度且不改变传导方向；高浓度KH2显著延长有效不应期及PR、QRS、QT间期，抑制心室传导速度，但对房室延迟无影响，其作用与阻滞钠通道、调控心肌除极复极过程相关。此外，KH2对hERG电流的抑制活性远低于Nav1.5，对Kir2.1电流无显著抑制，且超治疗剂量下无急性全身及神经行为毒性。综上，KH2有望为治疗传导异常性心律失常提供潜在方案。

图4. KH2降低离体大鼠心脏左心房传导速度

4. KH2表现出独特的结合机制
本研究对比KH2与奎尼丁等三种抗心律失常药结合Nav1.5的构象，发现它们均结合于Nav1.5中央腔口袋，且均受F1760残基影响。但KH2的结合位置、构象与传统药物不同，传统药物靠极性作用结合，KH2则通过非共价作用稳定结合，结构和作用机制均具独特性。

图5. KH2与部分已知抑制剂在中央腔结合口袋的结合构象比较

本文应用多通道电生理标测技术对不同组大鼠心脏电生理信号进行标测，结果证明低浓度KH2可一过性升高心率、降低心房传导速度且不改变传导方向；高浓度KH2显著延长有效不应期及PR、QRS、QT 间期，抑制心室传导速度，但对房室延迟无影响，其作用与阻滞钠通道、调控心肌除极复极过程相关。