钙调神经磷酸酶抑制剂类药物（他克莫司、吡美莫司、环孢素A和伏环孢素）的神经保护作用及乙酰胆碱酯酶抑制活性评估：为神经退行性疾病治疗提供新策略

　　本研究针对神经退行性疾病中乙酰胆碱酯酶(AChE)过度活化和氧化应激的关键病理机制，首次系统评估了四种FDA批准的钙调神经磷酸酶抑制剂(CNIs)药物对AChE的抑制能力和神经保护作用。通过分子对接、分子动力学模拟和体外实验证实，伏环孢素(Voc)展现出最强的AChE结合亲和力(-11.6 kcal/mol)和抑制活性(IC50=0.004μM)，显著优于阳性对照药物加兰他敏(Gal)，并能有效恢复H2O2诱导的SH-SY5Y细胞活力、减少神经元凋亡。该研究为CNIs类药物在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中的老药新用提供了重要理论依据。

　　

神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)正成为全球健康危机，预计到205年患者数量将增长两倍。这类疾病的核心病理特征包括胆碱能系统功能障碍和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性异常升高，导致神经递质乙酰胆碱(ACh)过早水解。目前临床使用的AChE抑制剂如多奈哌齐、加兰他敏(Gal)虽能缓解症状，但存在疗效有限、副作用明显等缺陷。与此同时，钙信号失调假说指出，钙调神经磷酸酶(calcineurin)过度激活会加剧神经元死亡。这为免疫抑制剂钙调神经磷酸酶抑制剂(CNIs)的老药新用提供了理论契机——这类药物能否通过双重调控胆碱能系统和钙信号通路，成为更优的神经保护剂？

为回答这个问题，Fatma Gonca Kocanci团队在《Molecular Neurobiology》发表的研究中，创新性地选取四种FDA已批准的CNIs药物：他克莫司(Tac)、吡美莫司(Pim)、环孢素A(Csa)和新型药物伏环孢素(Voc)，采用多学科交叉方法展开研究。关键技术包括：1) 通过CB-Dock2软件进行分子对接和分子动力学模拟分析药物与AChE的结合特性；2) 采用Ellman法测定体外AChE抑制活性；3) 利用H₂O₂诱导的SH-SY5Y神经元样细胞模型，通过MTT法、ELISA和qRT-PCR评估神经保护作用和AChE表达调控；4) 通过NeuronJ软件进行神经元突触形态学分析。

分子对接与动力学模拟

研究发现所有CNIs都能与AChE活性位点结合，其中Voc表现出最强结合力(-11.6 kcal/mol)，优于Gal(-8.3 kcal/mol)。Voc与GLU313、ASN533等关键残基形成10个氢键，而RMSF分析显示Voc-AChE复合物波动最小(1.0-1.4 ?)，表明结构高度稳定。

体外AChE抑制活性

在0.01μM浓度下，Voc的抑制率就超过Gal，其IC₅₀(0.004μM)显著低于Gal(0.212μM)。其他CNIs的抑制强度排序为：Pim(2.148μM)≈Csa(2.335μM)>Tac(4.243μM)。

细胞水平神经保护

在250μM H₂O₂诱导的氧化应激模型中：

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  细胞活力：0.1μM Voc使存活率从57.8%提升至接近正常水平，效果优于其他CNIs

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  凋亡标志物：Voc和Pim显著降低caspase-3水平(p<0.05)

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  突触形态：Voc处理组的神经突指数(1.3±0.3)和长度(45.4±5.5μm)完全恢复至对照组水平

  

分子机制探索

qRT-PCR显示H₂O₂使AChE mRNA表达升高1.45倍，而Voc处理可显著逆转这一效应。ADMET分析表明Voc具有最佳的血脑屏障穿透性，且无急性毒性。

这项研究首次系统证实CNIs（尤其是Voc）具有双重作用机制：既可直接抑制AChE活性，又能通过调控calcineurin/NFAT通路减轻氧化损伤。Voc的突出优势在于：1) 独特的环肽结构形成稳定氢键网络；2) 在0.1μM极低浓度即展现显著效果；3) 对神经元形态的保护作用优于现有药物。这为开发针对AD等疾病的多靶点疗法提供了新思路，同时也规避了传统CNIs的免疫抑制副作用——研究使用的神经保护浓度(0.1μM)远低于免疫抑制所需剂量。未来需要进一步验证其在动物模型中的长期疗效，并探索纳米载体等递送技术以优化其脑部靶向性。