花生四烯酸代谢网络与炎症、肿瘤等多种复杂疾病密切相关,网络中的关键酶如5-脂氧合酶(5-LOX),环氧合酶(COX)、白三烯A4水解酶(LTA4H)、前列腺素E合成酶(PGES)等是抗炎药物设计的重要靶标。然而,针对这些酶的抑制剂,无论是发展了近百年的经典非甾体类抗炎药还是近年来研发的高选择性COX-2抑制剂,在控制炎症疾病时都存在着多种问题。如何设计安全有效的抗炎药物仍然是人们面临的一大难题。本论文针对花生四烯酸代谢网络的抑制剂调控进行了定量研究,旨在揭示抑制剂对于该网络动力学性质的影响,并发现最优的抑制剂组合;还针对该网络中的关键靶标之一5-LOX开展了抑制剂设计,成功地得到了可以同时抑制5-LOX和PGES的双靶标化合物。论文工作主要包括以下三个部分:　　一、花生四烯酸代谢网络产物随时间变化的定量研究。花生四烯酸代谢网络中包含多条通路,各通路间存在着相互影响与反馈调控,这对于药物的疗效会产生重要的影响。尽管网络中的某一种类二十碳酸代谢产物在炎症模型中被人们研究,但是多种类二十碳酸在整个网络体系下的发生和调控机制并不清楚。为了研究花生四烯酸代谢网络中不同通路和不同酶的抑制剂对于网络代谢产物的影响,我们利用LC-MS/MS技术对于大鼠全血炎症模型的代谢产物进行了定量跟踪,研究了引入不同抑制剂及抑制剂组合后对于代谢产物的影响。研究证实了网络中5-LOX和COX通路存在着代偿机制,有此消彼长的关系,而采用各通路中下游的关键酶作为抗炎药物的靶标比上游关键酶更具有优势。另外,我们研究了单靶标抑制剂两两组合对花生四烯酸代谢网络的调控。通过对两种靶标抑制剂单独使用与混和使用的药效比较以及抑制组合对抗炎通路调控的分析,最终得到了两种有效的治疗炎症疾病的方案:5-LOX/PGES抑制组合和LTA4H/COX抑制组合。　　二、花生四烯酸代谢网络关键酶5-LOX的抑制剂以及5-LOX/PGES双靶标抑制剂研究。5-脂氧合酶是花生四烯酸代谢网络中的一种关键酶,被认为是抗炎药物设计的关键靶标。尽管已有不少5-LOX抑制剂的报道,但多数抑制剂在全血和体内的活性远小于体外活性,从而限制了其进一步的发展和应用,因此进一步研究和发展5-LOX的抑制剂仍然是一项具有意义和挑战性的工作。我们建立了5-LOX的克隆表达以及体外和全血活性测试体系,利用5-LOX的比较模建模型进行了抑制剂虚拟筛选,通过实验测定了筛选得到的化合物对于5-LOX的抑制活性,同时也测定了活性化合物对于花生四烯酸代谢网络中其它靶标的抑制效果,最终获得了30个具有全新骨架的5-LOX小分子抑制剂,并发现了两个在体外酶活和全血水平上都具有高活性的5-LOX/PGES的双靶标抑制剂。两个化合物在体外和全血体系中对于双靶标的抑制IC50均可达到微摩尔数量级,活性与已知的用于临床研究的5-LOX/PGES双靶标抑制剂活性相当,可以作为治疗炎症疾病的先导化合物进行进一步的改造,具有良好的发展前景。　　三、花生四烯酸代谢网络中不同双靶标5-LOX/COX-2抑制剂的疗效比较。与网络的动力学性质类似,药物的动力学性质对其治疗效果也有非常重要的影响。我们在人全血炎症模型的实验中比较了三种5-LOX/COX-2的双靶标抑制剂的治疗效果,并结合这三种双靶标抑制剂的动力学性质,给出了人全血炎症模型实验结果的动力学解释。药物分子的动力学性质对于评估其治疗效果具有不可忽视的作用。我们发现,在花生四烯酸体系中,多靶标抑制剂的停留时间越小则越有利于该抑制剂快速结合解离到不同的靶标上,从而有利于其达到对于多个靶标同时抑制的效果。