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钙激活氯通道(CaCCs)广泛存在于各种生物体内,参与包括跨上皮细胞离子的转运、嗅觉的传导、平滑肌的收缩、痛觉的感受、视觉信号的转化、控制神经元的兴奋等多种生理活动。CaCCs发生异常会导致如高血压、干燥综合征、气道高反应、肺囊性纤维化等疾病,并与多种肿瘤的演化发展有关,已成为重要的药物靶点。国内外多项研究确定了TMEM16A/B是CaCCs的分子基础,缓解乃至于治疗CaCCs相关疾病,都需要寻找调节通道活性的物质。中医理论与中药在中华民族千年发展历程中的实践经验是民族智慧与艰苦实践的结晶,蕴含着丰富的科学内涵。从中药有效成分中寻找CaCCs的靶向药物,不仅能够节省遴选时间,还能丰富中药科学内容,促进中医药学的现代化。本研究主要采用膜片钳电生理技术和荧光显微成像技术对中药有效成分进行筛选,以期找到天然产物中的CaCCs靶向药物。主要研究内容如下:(1)通过查阅治疗相关疾病的中药典籍,确定了东莨菪内酯、水苏碱、白藜芦醇、大黄酸、芍药苷、槲皮素、罂粟碱、黄连素等多种中药有效成分作为候选药物,通过黄色荧光(EYFP)的筛选,初步确定了白藜芦醇和大黄素对TMEM16A离子通道具有调节作用。(2)为了明确白藜芦醇和大黄素是否可以升高胞内钙离子浓度,我们采用Ca2+染料Fluo-3 AM测定给药前后HEK-293细胞内钙离子浓度的变化。实验结果表明了白藜芦醇对细胞内Ca2+没有影响,而大黄素能够促使细胞内钙浓度升高,有趣的是,大黄素还抑制了ATP升高胞内钙的活动。(3)为了进一步检验白藜芦醇和大黄素是否可以直接激活TMEM16A通道,我们采用膜片钳内面向外模式,研究结果显示白藜芦醇可以使通道电流变大,但大黄素对通道电流无影响。结合共聚焦与荧光实验证据,得出以下结论:白藜芦醇能够直接与TMEM16A/B通道相互作用,激活通道;大黄素是通过升高胞内钙离子浓度而间接激活TMEM16A通道的。(4)在器官水平,白藜芦醇能够激活回肠上的TMEM16A通道促进肠道肌肉收缩,并且这种活动能够被CaCC通道抑制剂CaCCinh-A01所抑制。(5)为了探究白藜芦醇激活TMEM16A通道的微观机制,我们选取了两种不同取代基的白藜芦醇:乙酰化白藜芦醇和白藜芦醇三甲醚,采用膜片钳内面向外模式进行检测。从实验结果初步推测,白藜芦醇双烯反式苯环共轭结构对于分子与TMEM16A的互作具有重要作用,另外取代基团的极性对TMEM16A的激活也有显著的影响。