药物与受体I .受体动力学

受体动力学通常使用放射性标记的配体(L)和受体(R)进行结合实验。取一定量的组织，研磨成细胞匀浆，分组加入不同浓度的放射性同位素标记的配体(药物)，孵育至反应达到平衡，快速过滤或离心细胞，用缓冲液洗去未结合的放射性配体，测量样品的辐射强度，即与细胞结合的药物总量，然后用过量的冷配体(未用同位素标记的配体)洗脱特异性结合受体的放射性配体，再次测量辐射强度，这是药物的非特性。L-R结合(B)曲线可以通过从总结合量中减去非特征性结合量来获得。如果L只可逆地束缚于单个R，则以B为纵坐标，[L]为横坐标，L-R束缚曲线为直双曲线。如果横坐标改为log[L]([]代表摩尔浓度)，则是典型的S型量效曲线。因为[RT]=[R]+[LR](RT为受体总数)，作用的相对强度与LR的相对结合量成正比，即以E为纵坐标，log[L]为横坐标作图，结果与实验数据完全一致。

当[L]& gt；& gt在KD处，[LR]/[RT]=100%，达到效率，即[LR]max=[RT]。当[LR]/[RT]=50%时，即EC50，KD=[L]。KD代表L和R的亲和力，以摩尔计。每种药物(L)与R的亲和力不同，KD越大，亲和力越小，两者成反比。如果pD2=-logKD，它的值不需要用摩尔单位，它变小了和亲和力成正比，在半对数坐标下更容易理解，所以更常用pD2。

药物与受体的结合作用不仅要有亲和力，还要有内在活性。后者用α表示，0≤α≤100%。所以这个参数要加到上面的公式中:E/Emax= α[LR]/[RT]。当两种药物的亲和力相等时，作用的强度取决于内在活性，当内在活性相等时，取决于亲和力。

可以推导出上面的受体动力学基本公式([LR]/[RT]=[L]/KD+[L])，把S形的量效曲线变成一条直线，使计算方便准确得多:

1.双倒数图以上述基本公式的两边为倒数，推导出1/[LR]= KD/[L][RT]+1/[RT]。以1/[LR]为纵坐标，1/[L]

2.由2导出的公式[LR]/[L]。Scatchard图= [RT]/KD-[LR]/KD以[LR]/[L]为纵坐标，[LR]为横坐标，也是一条斜率为-1/[KD]的直线，与纵坐标的交点为[RT]

某些高活性药物与相应受体结合的量效曲线曲线(B-log[L]曲线)不一定与结合后效应的量效曲线(E-log[L]曲线)重合。因为这类药物只有与某些受体结合才能发挥作用(Emax)，剩下未结合的受体就是备用受体。这对了解拮抗剂的作用机制具有重要意义，因为这类拮抗剂只有完全占据储备受体后才能发挥其拮抗作用。

受体激动剂(L)对相应受体的亲和力强，内在活性强，α达到100%。受体拮抗剂(I)亲和力强，但缺乏内在活性，α=0，本身不能引起效应，但占有一定量的受体，拮抗激动剂的作用。竞争性拮抗剂可以与激动剂竞争并与受体结合，这是可逆的。实验中，如果L和I同时存在，[RT]=[R]+[LR]+[IR]，代入上述基本公式推导。可以看出，当L和I同时存在时，如果因子L固定，则药理作用取决于[I]/K1(K1为I的解离常数)。[I]越高和(或)K1越小，作用越弱，即拮抗作用越强。当[L]& gt；& gt[I]，[LR]/[RT]→100%，这是竞争性拮抗剂使量效曲线平行右移(Emax不变)的理论解释。

当有一定量的竞争性拮抗剂[I]存在时，在[L']中加入[L]仍可使[L]单独使用时的药理作用维持在原有水平。据此，[L']/[L]为剂量比，即[I]的拮抗作用可通过增加[L']/[L]倍来克服。比值也取决于[I]/K1，与[L]或KD的绝对值无关。取此公式两边的log，以log([L']/[L]-1)为纵坐标，-log[I]为横坐标绘制。它是一条斜率为1的直线，与横坐标的交点是-logK1，也就是pA2，也就是席尔德图。根据Schild的定义，拮抗参数pAx是指剂量比为x时竞争性拮抗剂浓度的负对数值，常用pA2，即当[L']/[L] = 2时，pA2=-log[I]=-logK1。这些参数反映了拮抗剂的拮抗强度，数值越大，拮抗作用越强。

非竞争性拮抗剂与R结合非常牢固，分解缓慢或不可逆，使能与l结合的R数量减少，另一类非竞争性拮抗剂能阻断受体后面的某个中间反应环节，降低受体效应功能能力。两者都有一个共同的特点，即剂量效应曲线高度(Emax)降低。而L与剩余R的结合动力学不变，即KD不变。这种关系在双倒数图中更容易看出。

还有一类药物称为部分激动剂，与R有很大的亲和力，但内在活性有限，α

目前，放射性配体-受体结合技术已广泛应用于受体研究，但将其与药理作用实验相结合是有意义的。

为什么化学结构相似的药物作用于同一受体？有些是激动剂，有些是拮抗剂，有些是部分拮抗剂。也可以用双态模型理论来解释。根据这一理论，受体蛋白具有两种相互可变的构型状态:静息状态(R)和活性状态(R*)。在静止状态下，平衡趋向于R，活性药物只有与R*有很大的亲和力，与L-R*结合后，药理作用才能充分发挥。一些激动剂(P)能与R and R*结合，但它们对R*的亲和力大于对R的亲和力，因此只有一些受体被激活而发挥较小的药理作用。拮抗剂对R and R*具有相同的亲和力，并能牢固结合，但这两种受体在静止时处于平衡状态。拮抗剂不能激活受体，但能阻断激动剂的作用。个别药物(如苯二氮卓类)对R的亲和力大于R*，合用时引起与激动剂相反的作用，称为超级拮抗剂。这个理论很容易理解，但需要进一步的实验来证实。