人體內(nèi)源代謝化合物，顧名思義，就是人體內(nèi)產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)的一些代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物的作用可不容小覷，不信我們就來看看它們有哪些作用：

一、內(nèi)源代謝產(chǎn)物可以用作疾病標(biāo)記物

疾病導(dǎo)致機(jī)體病理生理過程變化，最終引起代謝產(chǎn)物發(fā)生相應(yīng)的改變。代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新發(fā)展起來的一門學(xué)科，通過對某一生物或細(xì)胞中相對分子量小于1000的小分子代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析，尋找疾病的生物標(biāo)記物，將提供一種較好的疾病診斷方法。




比如在癌癥研究領(lǐng)域，基于腫瘤細(xì)胞內(nèi)、外相關(guān)特征性小分子代謝標(biāo)記物的異常變化來診斷惡性腫瘤、進(jìn)行藥物篩選、評價(jià)藥物毒性等的方法逐漸成為研究熱點(diǎn)。癌細(xì)胞具有一種獨(dú)特的、有別于正常細(xì)胞的代謝表型，監(jiān)測癌細(xì)胞代謝過程中小分子代謝物的波動(dòng)情況，將有利于預(yù)測腫瘤的進(jìn)展、了解體內(nèi)物質(zhì)代謝途徑、探索癌癥發(fā)病機(jī)制及藥物作用機(jī)制等。目前的研究主要集中于與癌細(xì)胞能量代謝相關(guān)的化合物研究，如核苷類、氨基酸類、脂類、糖類等。例如，已發(fā)現(xiàn)多種與腫瘤相關(guān)的脂類標(biāo)記物，膽堿、磷酸膽堿、磷酸卵磷脂、膽固醇等脂類變化譜是細(xì)胞膜破壞的標(biāo)志；Pyruvic acid、乳酸、Isobutyric acid等是與腫瘤細(xì)胞糖代謝相關(guān)的生物標(biāo)記物，探索通過靶向脂代謝、糖代謝途徑治療惡性腫瘤的策略正備受關(guān)注。

二、內(nèi)源代謝產(chǎn)物可用于藥物發(fā)現(xiàn)

除了用作疾病標(biāo)記物，人體內(nèi)源性化合物本身還發(fā)揮著十分重要的生理作用，并且大量研究結(jié)果證實(shí)，許多疾病和內(nèi)源性物質(zhì)的異常改變密切相關(guān)，因而，從研究內(nèi)源性活性物質(zhì)入手來尋找治療疾病的藥物，成為新藥研究最主要的途徑之一。并且，以體內(nèi)生命基礎(chǔ)過程和生物活性物質(zhì)為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)和基于體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化的代謝產(chǎn)物而發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物也是先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的主要途徑之一。迄今已發(fā)現(xiàn)作為治療藥物靶點(diǎn)的總數(shù)約500個(gè)，其中受體尤其是G-蛋白偶聯(lián)的受體（GPCR）靶點(diǎn)占絕大多數(shù)，另還有酶、抗菌、抗病毒、抗寄生蟲藥的作用靶點(diǎn)。合理化藥物設(shè)計(jì)（rational drug design）可以依據(jù)生命科學(xué)研究中所揭示的包括酶、受體、離子通道、核酸等潛在的藥物作用靶位，或其內(nèi)源性配體以及天然底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征來設(shè)計(jì)藥物分子，以發(fā)現(xiàn)選擇性作用于靶點(diǎn)的新藥。



目前已有大量研究證實(shí)了部分人體內(nèi)源代謝產(chǎn)物的生物活性。下面我們就來看一些例子：

1.含硫氨基酸代謝產(chǎn)物與心血管損傷和修復(fù)

哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在以蛋氨酸作為起始的內(nèi)源性含硫氨基酸代謝途徑，同型半胱氨酸（Hcy）、胱硫醚和半胱氨酸為其重要中間代謝產(chǎn)物。?；撬帷? hydrogen sulfide，H₂S) 和(sulfur dioxide，SO₂) 等為其代謝終末產(chǎn)物。這些同一代謝來源的活性分子具有各自相對獨(dú)立的生物學(xué)效應(yīng)，但又彼此相互作用，形成具有網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)關(guān)系的含硫氨基酸代謝分子群，是生物穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的重要物質(zhì)，在心血管損傷和修復(fù)過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。
同型半胱氨酸（Hcy）是多功能損傷因子，會損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能；內(nèi)源性H2S是機(jī)體重要的心血管防御體系，具有廣泛的心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用；?；撬峋哂修卓箘?dòng)脈粥樣硬化、高血壓和胰島素抵抗等效應(yīng)，是一個(gè)廣譜的心血管細(xì)胞保護(hù)劑。

2.犬尿氨酸代謝途徑異常與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病修復(fù)

犬尿氨酸代謝途徑(kynurenine pathway，KP) 是腦內(nèi)色氨酸代謝的重要通路。近些年研究發(fā)現(xiàn)，多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理化改變與該通路代謝紊亂相關(guān)。KP主要功能是促進(jìn)糖酵解、抑制糖異生，為腦組織提供必要的物質(zhì)能量支持，對炎癥刺激和細(xì)胞毒性作用下神經(jīng)元的保護(hù)尤為重要。另外，KP中部分衍生物，可影響腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的含量和功能，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和調(diào)控具有重要意義。



色氨酸TRY經(jīng)色氨酸2，3-雙氧酶(TDO) 或吲哚胺2，3-雙氧酶 (IDO) 分解生成犬尿氨酸KYN。KYN 進(jìn)一步分解通過以下兩途徑:(1)經(jīng)犬尿氨酸-3-羥化酶(KMO)催化生成3-羥基犬尿氨酸(3-HK) ，再由犬尿氨酸酶(kynureninase) 催化生成(3-hydroxyanthranilic acid，3-HAA)，最終由3-HAA氧化酶( 3-HAO)分解為(quinolinic acid，QUIN)，氧化型輔酶I(NAD⁺) 、氧化型輔酶II(NADP⁺)等;(2)在犬尿氨酸轉(zhuǎn)氨酶(kynurenine aminotransferas-es，KATs) 作用下生成 (kynurenic acid，KYNA) 。

KYNA是一種廣譜的促離子型谷氨酸鹽受體拮抗劑，特定作用于N-甲基-D-天冬氨酸 (N-methyl-D-aspartate，NMDA)受體上的甘氨酸結(jié)合位點(diǎn)，可抑制谷氨酸遞質(zhì)過度興奮性傳遞，同時(shí)能拮抗(α7-nAChR)，降低神經(jīng)細(xì)胞外谷氨酸(Glu)和多巴胺(DA)水平。與KYNA作用截然相反，QUIN為NMDA受體激動(dòng)劑，腦內(nèi) QUIN 增多可激活 NMDA 受體，誘發(fā)興奮性毒性作用。3-HK可引起神經(jīng)細(xì)胞凋亡，而QUIN 可引起神經(jīng)細(xì)胞退行性改變。KYNA可對抗QUIN 起到神經(jīng)保護(hù)作用，盡管如此，作為一種廣泛的離子型興奮性氨基酸受體拮抗劑，當(dāng)KYNA過度積累超過正常水平時(shí)，將削弱谷氨酸能遞質(zhì)的生物功能，導(dǎo)致認(rèn)知功能紊亂。

3.人體內(nèi)源小分子促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞分化，阻止腫瘤增殖

2015年6月10日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院王英杰教授課題組在《自然通訊》（Nature Communications）上發(fā)表了題為“Tryptophan derivatives regulate the transcription of Oct4 in stem-like cancer cells”的研究論文，揭示色氨酸的一種代謝產(chǎn)物ITE可以促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞的分化。研究人員發(fā)現(xiàn)，在腦膠質(zhì)瘤、肝癌等腫瘤細(xì)胞中，內(nèi)源產(chǎn)生的色氨酸代謝物ITE [2-(1’H3’-吲哚羰基）噻唑-4-羧酸甲酯］可作為配體激活一類稱為芳香烴受體（AhR）的核轉(zhuǎn)錄因子，促使AhR結(jié)合在核心干性因子Oct4基因的啟動(dòng)子區(qū)，抑制Oct4轉(zhuǎn)錄。當(dāng)腫瘤微環(huán)境中色氨酸等氨基酸耗竭或局部缺氧等條件導(dǎo)致ITE濃度下降時(shí)，原先結(jié)合的AhR會脫離Oct4啟動(dòng)子，使Oct4表達(dá)上調(diào)，啟動(dòng)腫瘤干細(xì)胞形成。加入化學(xué)合成的外源ITE后，Oct4表達(dá)上調(diào)被有效抑制和逆轉(zhuǎn)，腫瘤干細(xì)胞發(fā)生分化。把腫瘤細(xì)胞異位或原位接種至裸鼠形成移植瘤后，ITE腹腔注射或瘤內(nèi)注射均能顯著抑制瘤體增殖。
由上述案例可以看出人體內(nèi)源代謝產(chǎn)物發(fā)揮著極為重要的生理作用，而且近年來，有研究人員提出藥物的“代謝產(chǎn)物類似性（metabolite-likeness）”可作為篩選藥物的評價(jià)指標(biāo)之一。有研究評價(jià)了已上市藥物和藥物篩選化合物庫與內(nèi)源代謝物的類似性，發(fā)現(xiàn)已上市藥物和內(nèi)源代謝物更為類似，可能的機(jī)制有兩方面：一方面，大多數(shù)藥物進(jìn)入細(xì)胞需要溶質(zhì)載體的協(xié)助，這些溶質(zhì)載體在體內(nèi)用于轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源代謝產(chǎn)物，而與內(nèi)源代謝產(chǎn)物類似的藥物更容易與這些溶質(zhì)載體結(jié)合從而進(jìn)入細(xì)胞；另一方面，藥物可能以與天然底物類似的方式與其靶點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，故藥物和內(nèi)源代謝產(chǎn)物有更高的類似性。

看到這里小編不禁要驚呼，原來自己的身體就是一個(gè)巨大的藥物寶庫啊，那不是又讓藥物篩選多了一線曙光嗎？但是你可能要問，人體內(nèi)這么多內(nèi)源代謝產(chǎn)物，恐怕收集起來也很費(fèi)勁吧？不用擔(dān)心，TargetMol已經(jīng)替你收集了665種內(nèi)源代謝產(chǎn)物，組成人內(nèi)源代謝化合物庫，是探索疾病發(fā)病機(jī)制和尋找新藥的有效工具。

安全可靠：是源自體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，安全性得以保障；且部分已經(jīng)上市或進(jìn)入臨床；
種類多樣：包括羧酸、氨基酸；生物胺、多胺；核苷酸、輔酶和維生素；單糖和雙糖；脂肪酸、脂類、類固醇和激素等不同種類代謝相關(guān)產(chǎn)物；
信息詳細(xì)：化合物分子式、分子量、SMILES、產(chǎn)品描述、化合物種類、細(xì)胞分布、生物樣本分布、組織分布、相關(guān)疾病及參考文獻(xiàn)等；
品質(zhì)保證：NMR、HPLC/LCMS等多種檢測技術(shù)保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正確，純度高，減少假陽性。
目前這個(gè)化合物庫已經(jīng)服務(wù)于細(xì)胞誘導(dǎo)、抗腫瘤研究、抗病毒研究、代謝疾病研究等方向的科研用戶，如果你也對這個(gè)化合物庫感興趣或有任何疑問，歡迎撥打400-821-2233或發(fā)送郵件至info@tsbiochem.com咨詢哦~








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