藥物效應多種多樣,是不同藥物分子與機體不同靶細胞間相互作用的結(jié)果。藥物作用的性質(zhì)首先取決于藥物的化學結(jié)構(gòu),包括基本骨架、活性基團、側(cè)鏈長短及立體 構(gòu)形等因素。這些構(gòu)效關(guān)系是藥物化學研究的主要問題,但它有助于加強醫(yī)生對藥物作用的理解。藥理效應是機體細胞原有功能水平的改變,從藥理學角度來說,藥 物作用機制要從細胞功能方面去探索。
一、非特異性藥物作用機制: 與藥物的理化性質(zhì)有關(guān)。
1、滲透壓作用: 如甘露醇的脫水作用。
2、脂溶作用: 如全身麻醉藥對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用。
3、膜穩(wěn)定作用:阻止動作電位的產(chǎn)生及傳導,如局部麻醉藥,某些抗心律失常藥等。
4、影響PH: 如抗酸藥中和胃酸。
5、絡合作用: 如二巰基丙醇絡合汞、砷等重金屬離子而解毒。
二、特異性藥物作用機制: (與藥物的化學結(jié)構(gòu)有關(guān))
1、干擾或參與代謝過程: ①對酶的影響,多數(shù)藥物能抑制酶的活性,如新斯的明競爭性抑制膽堿酯酶,奧美拉唑不可逆性抑制胃粘膜H+-K+ATP酶(抑制胃酸分泌),而有些藥本身就是酶,如胃蛋白酶。
?、趨⑴c或干擾細胞代謝,偽品摻入也稱抗代謝藥,如5-氟尿嘧啶結(jié)構(gòu)與尿嘧啶相似,摻入癌細胞dna及rna中干擾蛋白合成而發(fā)揮抗癌作用。
③影響核酸代謝,許多抗癌藥是通過干擾癌細胞dna或rna代謝過程而發(fā)揮療效的。許多抗生素(包括喹諾酮類)也是作用于細菌核酸代謝而發(fā)揮抑菌或殺菌效應的。
2、影響生物膜的功能: 如作用于細胞膜的離子通道的抗心律失常藥通過影響na+、ca2+或k+的跨膜轉(zhuǎn)運而發(fā)揮作用。
3、影響體內(nèi)活性物質(zhì): 乙酰水揚酸通過抑制前列腺素合成而發(fā)揮解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎作用。
4、影響遞質(zhì)釋放或激素分泌:如麻黃堿促進末梢釋放去甲腎上腺素(Na)。
5、影響生理物質(zhì)轉(zhuǎn)運 在體內(nèi)主動轉(zhuǎn)運需要載體參與,干擾這一環(huán)節(jié)可藥理效應。如利尿藥抑制腎小管na+-k+、na+-h+交換而發(fā)揮排鈉利尿作用。
6、影響免疫機制 除免疫血清及疫苗外,免疫增強藥及免疫抑制藥通過影響免疫機制發(fā)揮療效。
5、影響受體功能:掌握受體的概念和特征。 熟悉受體激動藥、拮抗藥、競爭性拮抗藥和非競爭性拮抗藥的概念。 了解受體的類型及藥物與受體相互作用的信號轉(zhuǎn)導。
?。?)受體概念:受體為糖蛋白或脂蛋白,存在于細胞膜、細胞漿或細胞核內(nèi),能識別周圍環(huán)境中某種微量化學物質(zhì),與藥物相結(jié)合并能傳遞信息和引起效應的細 胞成分。配體:能與受體特異性結(jié)合的物質(zhì)。受體僅是一個"感覺器",對相應配體有極高的識別能力。受體-配體是生命活動中的一種偶合,受體都有其內(nèi)源性配 體,如神經(jīng)遞質(zhì)、激素、自身活性物等。
(2)藥物與受體結(jié)合作用的特點:
?、偬禺愋耘c結(jié)構(gòu)專一性;
②飽和性與立體選擇性;
③可逆性與內(nèi)源性配體;
?、茏R別力與高度敏感性。
(3)激動藥與拮抗藥
?、偌铀帲耗芗せ钍荏w的配體,與受體有較強的親和力和較強的內(nèi)在活性(效應力)。
②部分激動藥:與受體有較強的親和力和較弱的內(nèi)在活性。部分激動藥具有激動藥與拮抗藥兩重特性。
?、坜卓顾帲耗茏钄嗥浠钚缘呐潴w,與受體有較強的親和力,但無內(nèi)在活性。競爭性拮抗藥:能與激動藥互相競爭與受體可逆結(jié)合。非競爭性拮抗藥:能與激動藥互相競爭與受體不可逆結(jié)合。
?。?)受體調(diào)節(jié)與藥物作用關(guān)系:受體可經(jīng)常代謝轉(zhuǎn)換處于動態(tài)平衡狀態(tài),其數(shù)量,親和力及效應力受生理及藥理因素的影響。
?、倌褪苄?、不應性 、快速耐受性:連續(xù)用藥后藥效遞減是常見的現(xiàn)象。由于受體原因而產(chǎn)生的耐受性稱為受體脫敏。
?、谑荏w向下調(diào)節(jié):在激動藥濃度過高或長期激動受體時,受體數(shù)目減少。與耐受性有關(guān)。
?、凼荏w向上調(diào)節(jié):激動藥濃度低于正常時,受體數(shù)目增加。與長期應用拮抗劑后敏感性增加有關(guān),如突然停藥時會出現(xiàn)反跳反應。
?。?)注意點:
1)藥物與受體結(jié)合產(chǎn)生效應不僅要有親和力,還與內(nèi)在活性有關(guān)。
2)兩藥親和力相等時其效應強度取決于內(nèi)在活性強弱,當內(nèi)在活性相等時則取決于親和力大小。
3)結(jié)合體:某些細胞蛋白組分可與配體結(jié)合,但沒有觸發(fā)效應的能力。如酶、載體、離子通道及核酸也可與藥物直接作用,但這些物質(zhì)本身具有效應力,故嚴格地說不應被認為是受體。
4)儲備受體:剩余下未結(jié)合的受體,拮抗藥必須在完全占領(lǐng)儲備受體后才能發(fā)揮其拮抗效應。這對理解拮抗藥作用機制有重要意義。
5)超拮抗藥:個別藥物(如苯二氮卓類)對靜息狀態(tài)受體親和力大于活動狀態(tài)受體,結(jié)合后引起與激動藥相反的效應。
二、受體類型:根據(jù)受體蛋白結(jié)構(gòu)、信息傳導過程、效應性質(zhì)、受體位置等特點,受體大致可分為下列4類:
1. 含離子通道的受體又稱直接配體門控通道型受體,存在于快速反應細胞的膜上,受體激動時離子通道開放使細胞膜去極化或超極化,引起興奮或抑制效應。如乙酰膽堿、腦中γ氨基丁酸(gaba),甘氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸受體都屬于這一類型。
2.g-蛋白偶聯(lián)受體 腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺、m-乙酰膽堿、阿片類、嘌呤類、前列腺素及一些多肽激素等的受體,神經(jīng)遞質(zhì)及激素的受體需要g- 蛋白介導其細胞作用,g-蛋白有兩類,其一為興奮性g-蛋白(gs),可激活腺苷酸環(huán)化酶(ac);另一為抑制性g-蛋白(gi),抑制ac.
3.具有酪氨酸激酶活性的受體 胰島素、胰島素樣生長因子、上皮生長因子、血小板生長因子及某些淋巴因子的受體屬于這一類型。
4.細胞內(nèi)受體 甾體激素受體和甲狀腺素受體,觸發(fā)的細胞效應很慢。
三、第二信使 受體在識別相應配體并與之結(jié)合后需要細胞內(nèi)第二信使將獲得信息增強、分化、整合并傳遞給效應機制才能發(fā)揮其特定的生理功能或藥理效應。
1.g-蛋白 g蛋白是一類存在于細胞膜內(nèi)側(cè)的調(diào)節(jié)蛋白,靜息狀態(tài)時與gdp結(jié)合。gs激活腺苷酸環(huán)化酶(ac),使camp增加。gi抑制ac,使 camp減少,g-蛋白還激活磷脂酶c(plc),調(diào)節(jié)ca2+、k+等離子通道。對鳥苷酸環(huán)化酶也有激活作用,作用非常廣泛,介導多種效應。近來發(fā)現(xiàn)g -蛋白還介導激活磷脂酶a2(pla2)而產(chǎn)生花生四烯酸(aa),后者是各種前列腺素及白三烯的前體。[醫(yī)學 教育網(wǎng) 搜集整理]
2. 環(huán)磷腺苷(camp)β受體、D1受體、H2受體等激動藥通過gs作用使ac活化,ATP水解而使細胞內(nèi)camp增加。α受體、D2受體、mach受 體、阿片受體等激動藥通過gi作用抑制ac,細胞內(nèi)camp減少。Camp受磷酸二酯酶(pde)水解為5‘a(chǎn)mp后滅活。
3.環(huán)磷鳥苷(cgmp) cgmp作用與camp相反,可獨立作用而不受cgmp制約。cgmp可激活蛋白酶g而引起各種效應。
4.肌醇磷脂 α、h1、5-Ht2、m1、m3等受體激動藥與其受體結(jié)合后通過g-蛋白介導激活磷脂酶c(plc)plc使4,5-二磷酸肌醇磷脂(pip2)水解為二酰甘油(dag)及1,4,5-三磷酸肌醇(ip3)。
5.鈣離子 細胞內(nèi)微量ca2+對細胞功能有著重要的調(diào)節(jié)作用,如肌肉收縮、腺體分泌、白細胞及血小板活化等。細胞內(nèi)ca2+可從細胞外經(jīng)細胞膜上的鈣離子通道流入,也可從細胞內(nèi)肌漿網(wǎng)等鈣池釋放,兩種途徑互相促進。