你是否看到或听说这样的现象:服用着抗抑郁药,却被失眠、恶心的副作用折磨?不是药物没用,而是它不够‘精准’—— 既想拦住大脑里‘偷走快乐’的转运体,又难免误伤其他神经功能。
去甲肾上腺素转运体(NET)是神经精神疾病(抑郁、ADHD 等)的关键靶点,但其构象选择性变构调控机制不明,传统药物多靶向 S1 位点,存在脱靶风险和疗效局限。
2025年10月,由蒋轶、徐华强、杨德华、王震所带领的研究团队在 Cell 上发表了题为 "Unveiling conformation-selective regulation of the norepinephrine transporter "的研究性论文聚焦NET的构象选择性调控机制,为新一代抗抑郁药物提供了结构指导框架,并筛选出适合的候选分子(该分子由TargetMol提供)。
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解析 NET 与药物结合后的复合物结构
首先,通过冷冻电镜技术,分别解析了左米那普仑 - NET(NETⁿᵛᵐ)、凡诺西汀 - NET(NETⁿˣ)、维拉佐酮 - NET(NETᵛˡᶻ)三种复合物的高分辨率结构。该分辨率足以清晰呈现 NET 的跨膜螺旋(TM)排布、胞内外腔室轮廓,以及抑制剂与 NET 之间的原子级相互作用,为 S3 位点的定位提供了直接的结构依据。
接着,结合抑制剂的密度分布,在 NET 的内部腔室识别出一个全新的结合点 —— 即 S3 变构位点,区别于传统的 S1 位点。并通过计算机软件对图像进行运动校正、粒子筛选和 3D 重构,明确左米那普仑仅结合 S3 位点,凡诺西汀、维拉佐酮同时结合 S1 和 S3 位点。

虚拟筛选—— 找 “精准钥匙”
研究人员以 “向内开放构象的 NET” 为模板,把 S3 位点作为 “靶点”;用计算机软件对包含 528,755 种化合物的数据库进行三轮筛选:先快速筛选(HTVS)保留 5 万个候选,再精准对接(SP)筛选至 1 万个,最后超高精度对接(XP)筛选出 109 种化合物。
接着,对 109 种化合物进行体外活性检测,筛选出NET抑制率≥50% 的 “种子分子”(如 F3288-0031,F6209-0468);
以 “种子分子” 为模板,进一步搜索相似结构的化合物。最终筛选出 7 种高活性分子,其中 F3288-0031 的抑制率达 73.5%,抗抑郁效果最好。

三次验证实验
体外功能验证 —— 测试候选分子的 “精准性”
转运抑制实验:检测不同浓度的候选分子对 NET 回收 “快乐递质” 的抑制效果,绘制剂量 - 效应曲线;
放射性配体结合实验:用放射性标记的药物,检测候选分子与 NET 的结合亲和力;
脱靶筛选:检测候选分子对 43 种神经 / 心血管相关靶点(如 SERT、DAT、α1AR)的作用。
结果:F3288-0031 能剂量依赖性抑制 NET,pIC₅₀值达 5.94;并且仅对 NET 和 SERT 有显著抑制,对其他靶点影响极小,靶点选择性高。
动物实验 —— 验证候选分子的抗抑郁效果与安全性
强迫游泳试验(FST):给抑郁模型小鼠腹腔注射不同剂量的 F3288-0031、阳性药物(度洛西汀)或生理盐水,30 分钟后记录小鼠 6 分钟内的不动时间(不动时间越短,抗抑郁效果越强);
自发运动活性(SLA)检测:给小鼠注射 F3288-0031 后,记录其 60 分钟内的移动距离,判断是否有镇静或兴奋副作用。
结果:F3288-0031 剂量依赖性缩短小鼠不动时间(30mg/kg、50mg/kg 组效果显著),抗抑郁活性媲美度洛西汀;同时小鼠的移动距离与生理盐水组无差异,证明无镇静、兴奋副作用。
药代动力学实验 —— 检测分子是否能成药
给小鼠腹腔注射 30mg/kg 的 F3288-0031,在不同时间点(0.083~24 小时)收集血浆和脑组织样品;用 LC-MS/MS 技术定量分析样品中药物的浓度,计算药代参数。实验结果证明F3288-0031 能有效穿透血脑屏障,注射后 0.5 小时,脑内浓度达 52.2μM,游离脑浓度 1.05μM,满足药效需求,具备成药潜力。

基于结构的NET构象选择性变构抑制剂发现
F3288-0031-NET 复合物结构解析
用冷冻电镜解析 F3288-0031 与 NET 的复合物结构,分辨率达 3.13Å,清晰显示 F3288-0031 结合于 S3 位点的外腔室,与 F72、W59 等残基形成稳定疏水作用,完全符合 “阀门模型” 的结合模式,佐证了虚拟筛选的准确性。
小结
本研究揭示了 NET 构象选择性调控的全新机制,拓展了单胺转运体家族的研究认知;并建立了 “构象靶向 + 变构位点” 的药物筛选范式,为抑郁症、多动症等神经精神疾病提供了新的治疗方向,未来有望开发出更精准、副作用更小的靶向药物,改善患者治疗体验。
| 科研助力 |
| T2594 Dextromilnacipran 是米那普仑的对映体,是一种选择性 5- 羟色胺和去甲肾上腺素(5-HT/NE)再摄取抑制剂,也是一种人类 α 肾上腺素能受体拮抗剂,IC50=3.4 μM。 |
| T23501 Vanoxerine is an antagonist of dopamine transporter (Ki: 16.9nM). |
| T1279 Vilazodone (SB659746A) 是一种可口服的选择性 5 -羟色胺再摄取抑制剂 (SSRI) 和部分5-HT1A 受体激动剂。它有抗抑郁作用,可用于抑郁症和情绪性疾病的研究。 |
| T7061 Duloxetine 是一种 5 羟色胺-去甲肾上腺素重吸收 (serotonin-norepinephrine reuptake) 抑制剂,Ki=4.6 nM,可作用于广泛性焦虑症的研究。 |
参考文献:Zhang H, Zhang T, Wang D, et al. Unveiling conformation-selective regulation of the norepinephrine transporter. Cell. 2025;188(24):6861-6872.e14. doi:10.1016/j.cell.2025.10.002