药效基因动力学
- 格式:pdf
- 大小:1022.30 KB
- 文档页数:4
药物效应动力学第三章药物效应动力学第一节药物的基本作用一、药物作用的性质和方式1、药物作用的性质药物作用与药物效应★药物作用—是指药物与机体细胞间的初始作用,是动因,是分子反应机制,有特异性。
(specificity)。
★药物效应机体器官原有功能水平的改变,是药物作用的结果,是机体反应的表现,对不同脏器有其选择性(selectivity)。
两种效应:兴奋:功能的提高(excitation)、抑制:功能的降低(inhibition)★两者相互通用2、药物作用方式:局部作用与全身作用二、药物作用的选择性和两重性1、选择性:亲和力、敏感性。
相对的,不是绝对分类依据,临床意义随治疗目的而异2、两重性:(1)治疗作用(Therapeutic Effect):药物所引起的符合用药目的的效应(作用)。
分为对因治疗和对症治疗。
★对因治疗(etiological treatment)(治本):消除原发致病因子的治疗★对症治疗(symptomatic treatment(治标):改善患者症状的治疗两者相得益彰(2)不良反应(Adverse reaction):凡不符合用药目的并为病人带来不适或痛苦的反应。
特点:Ⅰ多数是药物固有效应的延伸或拓展;Ⅱ可以预知,但难以避免;Ⅲ少数难以恢复(药源性疾病(drug-induced disease)类型:副反应、毒性反应、变态反应、继发性反应、后遗效应、停药反应、致畸作用①副反应(side reaction):药物在治疗剂量下引起的与治疗目的无关的不适反应。
特点:药物是治疗剂量;药物选择性低;固有作用;可预料,不严重,但难以避免;随用药目的而改变②毒性反应(toxic reaction):药物剂量过大或用药时间过长而引起的不良反应,一般较严重。
特点:药物用量大或使用时间过长;可预知,较严重,应避免类型:急性毒性:短期用药过量引起的毒性如CVS、CNS、RS);慢性毒性:长期用药引起的药物在体内蓄积而逐渐发生的毒性如肝、肾、骨髓、内分泌);特殊毒性:致癌、致畸、致突变(三致)③变态反应(allergic reaction)致敏物:药物代谢产物杂质特点:免疫反应半抗原;与剂量无关;与药物原有效应无关;药理性拮抗药无效④继发性反应(secondary reaction)由于药物治疗作用引起的不良后果,又称治疗矛盾如二重感染。
药物代谢动力学与药效学的研究进展药物代谢动力学和药效学是药物研究重要的两个方面,也是现代医学的基础。
本文将介绍药物代谢动力学和药效学的定义、研究进展、应用和未来发展方向。
一、药物代谢动力学的研究进展药物代谢动力学是研究药物在人体中的消除过程的学科,主要涉及药物吸收、分布、代谢和排泄等方面。
研究该领域的目的是为了了解药物的代谢动力学特征、优化药物治疗方案、降低药物治疗的毒副作用等。
随着现代分子生物学技术的发展,药物代谢动力学的研究也得到了极大的提高。
药物评价体系的建立,药物靶点、受体及其下游信号通路等分子生物学领域的发现,生物化学、分子细胞学等学科的发展,对药物代谢动力学研究都提供了技术和理论基础。
目前的药物代谢动力学研究主要包括以下几个方面:(一)药物代谢酶和药物的相互作用药物代谢酶是人体中参与药物代谢最为关键的蛋白质。
药物代谢酶与药物的相互作用,是研究药物代谢动力学的重点内容之一。
药物代谢酶包括细胞色素P450系列酶、甲氧基化酶、葡萄糖醛酸转移酶等。
近年来,通过生物信息学方法的开发,越来越多的酶与药物之间的相互作用得到了发现,为新药开发提供了技术支持。
(二)药物代谢酶与药物的药代动力学模型药物代谢酶与药物的药代动力学模型是研究药物代谢动力学最重要的模拟工具之一。
其中,基于药物代谢酶的药代动力学模型已经得到了广泛应用。
药物代谢酶的数量和活性可通过拟合药物剂量与体内药物浓度关系得到,进而用于研究药物的代谢及消除特性。
(三)药物代谢异常与个体化用药药物代谢异常是指由于药物代谢酶的基因缺陷或酶活性变化等导致的药物代谢变化。
药物代谢异常的个体化差异可引起药物的毒副作用和药效差异,严重时可能导致个体化用药失败。
因此,药物代谢异常的研究和检测工作已经启动,并逐步转化为临床诊断和治疗工作的一部分。
二、药效学的研究进展药效学是研究药物在人体内的产生效应的学科。
它涉及药物在生理机制、药理学、生化学、分子生物学等各方面的作用,主要用于评估药物对某一疾病的治疗作用和不良反应等。
药物代谢动⼒学药物代谢动⼒学(pharmacokinetics)简称药代动学或药动学,主要是定量研究药物在⽣物体内的过程(吸收、分布、代谢和排泄),并运⽤数学原理和⽅法阐述药物在机体内的动态规律的⼀门学科。
确定药物的给药剂量和间隔时间的依据,是该药在它的作⽤部位能否达到安全有效的浓度。
药物在作⽤部位的浓度受药物体内过程的影响⽽动态变化。
在创新药物研制过程中,药物代谢动⼒学研究与药效学研究、毒理学研究处于同等重要的地位,已成为药物临床前研究和临床研究的重要组成部分。
[1]包括药物消除动⼒学⼀级消除动⼒学:单位时间内消除的药量与⾎浆药物浓度成正⽐,⼜叫恒⽐消除零级消除动⼒学:单位时间内体内药物按照恒定的量消除,⼜叫恒量消除药物代谢动⼒学的重要参数:1、药物清除半衰期(half life,t1/2),是⾎浆药物浓度下降⼀半所需要的时间。
其长短可反映体内药物消除速度。
[1]2、清除率(clearance,CL),是机体清除器官在单位时间内清除药物的⾎浆容积,即单位时间内有多少体积的⾎浆中所含药物被机体清除。
使体内肝脏、肾脏和其他所有消除器官清除药物的总和。
[1]3、表观分布容积(apparent volume of distribution,Vd),是指当⾎浆和组织内药物分布达到平衡后,体内药物按此时的⾎浆药物浓度在体内分布时所需的体液容积。
[1]4、⽣物利⽤度(bioavailability,F),即药物经⾎管外途径给药后吸收进⼊全⾝⾎液循环药物的相对量。
可分为绝对⽣物利⽤度和相对⽣物利⽤度。
[1]基本结构编辑细胞膜和亚细胞膜(线粒体膜、微粒体、细胞核膜、⼩囊泡膜)总称为⽣物膜。
⽣物膜主要由蛋⽩质(60-75%)与不连续的脂质双分⼦层(25-40%,主要是磷脂)所组成。
蛋⽩质分布在脂质层的两侧,有些则嵌⼊膜内部。
膜上有膜孔(直径约8Å)及特殊转运系统。
由于⽣物膜主要由脂质构成,故脂溶性药物易通过;由于具有膜孔,所以⽔及⽔溶性、⾮极性⼩分⼦药物也能通过;由于有特殊的转运系统,所以⽔溶性⼤分⼦物质也能选择性地通过⽣物膜。
药物效应动力学复习笔记一、药物的作用1.药物靶点和药物作用机制●药物靶点●受体、酶、离子通道、转运体、结构蛋白(如微管蛋白)、功能蛋白(如信号蛋白和转录因子)、基因等●药物作用机制●药物作用机制是指进入人体内的药物分子对体内靶点的原发作用●药物与这些靶点作用后发生的信号转导过程、代谢变化、基因或蛋白表达变化、电活动改变、功能或形态学改变等,都是药物产生的效应2.药物的治疗作用●定义:药物的治疗作用指药物对机体组织发挥的有利作用●分类●对因治疗●对症治疗3.不良的药物反应●定义:药物在治疗剂量下发生的对人体有害的和意想不到的反应●类型●副作用●应用治疗量药物出现的与治疗无关的反应●毒性反应●用药剂量过大或用药时间过长导致的严重不良反应。
如强心苷导致的心律失常●过敏反应(变态反应)●药物作为抗原或半抗原刺激机体产生免疫反应引起生理性功能障碍或组织损伤●基因毒性●致畸、致癌、致突变●特异质反应●个体对一种药物发生有别于常人的特殊反应,通常是遗传缺陷所致。
如蚕豆病是由于先天性缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶导致的易溶血●光敏反应●用药后暴露于阳光下产生的皮肤超敏反应●药物依赖性●某些麻醉药品或精神药品在患者连续使用后能产生依赖性,表现为对该类药物继续使用的欲望●分类●躯体依赖性●精神依赖性●继发作用●药物治疗作用使用不当引起的不良后果。
如广谱抗生素引发的二重感染●停药反应●长期用药突然停药导致原有疾病重新出现甚至加剧●后遗效应●指停药后,血药浓度降至阈浓度以下时,残存的效应。
如巴比妥类的宿醉效应4.药物作用的选择性和两重性●选择性●药物作用的选择性是指机体各组织器官由于受体种类、信号通路、代谢类型等的不同,对药物的反应性不同。
取决于药效学特性●两重性●治疗作用与不良反应有时根据治疗目的而互换,称为药物作用的两重性二、药物的特异性作用机制1.药物的特异性作用●激动或拮抗受体●影响自身活性物质●影响神经递质和激素的分泌●影响离子通道●与基因的作用●一些抗肿瘤药物如环磷酰胺、顺铂与DNA共价结合,使DNA烷基化,干扰有丝分裂●多柔比星插入到DNA两股链之间,影响DNA合成●与酶的作用2.药物与受体的作用●受体的概念●受体是一类介导细胞信号转导的功能蛋白质或蛋白质与多糖等形成的复合物●能与受体结合的物质如神经递质、激素、自体活性物质,称为配体或配基● 受体的特性●特异性●一种特定受体只与它特定的配体结合,产生特定的生理效应,而不被其他生理信号干扰●高亲和性●受体对其配体的高亲和力相当于内源性配体的生理浓度,其表观解离常数Ka值一般在nmol/L水平●饱和性●在每一细胞或每一定量的组织内,受体的数量是有限的●可逆性●绝大部分情况下,配体与受体的结合是可逆的;少数情况呀药物与受体共价键结合,不能解离,需待受体被代谢时才能失去作用●受体的命名和分类●受体的命名●分类●按受体位置分●细胞膜受体●位于细胞膜上,种类最多,如肾上腺素受体、血管紧张素受体、多巴胺受体等●胞质受体●位于细胞胞质内,如肾上腺素受体●胞核受体●位于细胞的胞核内,如过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)●按信号传导机制分类●含离子通道的受体,如GABA受体●G蛋白偶联受体,如肾上腺素受体、多巴胺受体●酪氨酸激酶受体,如胰岛素、生长因子等●调节基因表达的受体,如甾体激素、甲状腺激素●第二信使和细胞内信号通路●第一信使:多肽类激素、神经递质、细胞因子、药物等细胞外信使物质●第二信使:环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、二酰甘油(DG)和三磷酸肌醇(IP3)以及PGs、Ca⁺和NO等(NO既有第一信使特性,又有第二信使特性)●第三信使:负责细胞核内外信息传递,如生长因子、转化因子●受体的调节●向上调节和向下调节●向上调节●长期使用某种受体拮抗剂药物,受体增敏且数目向上调节●向下调节●长期使用某种受体激动剂药物,受体脱敏且数目向下调节●同种调节和异种调节●同种调节●配体作用于其特异性受体,使自身的受体发生变化●异种调节●配体作用于其特异性受体,对另一种受体产生的条件作用三、 药物的非特异性作用机制1.渗透压作用●如甘露醇的脱水作用2.脂溶作用●如全身麻醉药对中枢神经系统的麻醉作用3.化学性作用●如抗酸药中和胃酸4.结合作用●如二巯丙醇结合汞、砷等重金属离子而解毒;环糊精衍生物舒更葡糖可以结合甾体类肌松药罗库溴胺、维库溴铵等,加快肌松的恢复5.吸附作用●活性炭作为肠道吸附性解毒药6.抗氧化作用●一些氧化剂具有直接的化学性抗氧化作用四、药物作用的量化关系1.药物量效关系中的激动与拮抗●激动剂α>1●特点●与受体高亲和力,高内在活性,能与受体结合产生最大效应Emax,也称完全激动剂●亲和指数pD₂●药物与受体结合50%的浓度的负对数值,表示药物与受体亲和力的常用药效学参数,大小与亲和力的高低呈正相关●量效关系曲线●效应:药物浓度●双曲线●●最大效应百分率:浓度对数●对称S型曲线●●效应百分率倒数:药物浓度倒数●直线●●部分激动剂0<α<1●特点●亲和力较强但内在活性低,产生较小反应;低剂量单用时产生激动效应,高剂量时可拮抗激动药的药理作用●相互作用●完全激动剂产生的效应可被部分激动剂竞争者抑制。
药物与基因组的相互作用机制在医学领域,药物治疗是应对各种疾病的重要手段之一。
然而,人们逐渐认识到,相同的药物在不同个体身上可能产生截然不同的疗效和副作用。
这一现象背后的关键因素之一,便是药物与基因组之间复杂而微妙的相互作用。
要理解药物与基因组的相互作用机制,首先需要明白基因组是什么。
简单来说,基因组是生物体携带的整套遗传信息,它就像是一份详尽的“蓝图”,决定了生物体的各种特征和功能。
而药物进入人体后,会与这个“蓝图”所编码的各种分子相互作用,从而影响药物的吸收、分布、代谢和排泄过程。
药物的吸收环节,个体间基因组的差异可能会影响药物进入体内的效率。
例如,某些人的肠道细胞表面受体的基因发生变异,可能导致药物吸收减少,使得药物无法达到有效的治疗浓度。
而在药物的分布过程中,基因组也起着重要作用。
一些基因会影响药物在体内各组织器官的分布情况。
比如,与血液中蛋白质结合相关的基因发生变化,可能会改变药物与蛋白质的结合能力,进而影响药物在体内的分布范围和浓度。
代谢是药物在体内发生化学变化的过程,这也是药物与基因组相互作用的关键环节之一。
细胞中的酶类,特别是参与药物代谢的酶,其编码基因的变异会显著影响药物的代谢速率。
以常见的细胞色素 P450酶系为例,不同个体中相关基因的多态性会导致这些酶的活性不同。
有的人酶活性较高,药物代谢迅速,可能需要增加药物剂量才能达到治疗效果;而另一些人酶活性较低,药物代谢缓慢,相同剂量下可能会导致药物在体内蓄积,增加副作用的风险。
药物的排泄同样受到基因组的调控。
肾脏和肝脏等器官中负责排泄药物的转运蛋白,其基因的变异可能影响药物从体内排出的速度。
如果这些基因发生异常,药物可能在体内停留时间过长,导致药物浓度过高,引发不良反应。
除了对药物的药代动力学(药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程)产生影响,基因组还可以通过影响药物的药效动力学来改变药物的疗效。
药效动力学关注的是药物如何与体内的靶点相互作用,从而产生治疗效果。