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钙激活氯离子通道（calcium-activated chloride channels,CaCCs）是一类在哺乳动物细胞中广泛表达的阴离子通道。参与跨上皮液体分泌、平滑肌收缩以及感觉信号传导等多种生理过程。TMEM16A（transmembrane protein 16A）是第一个被确认的CaCC,其表达于呼吸道、唾液腺和其他组织的上皮细胞以及动脉平滑肌细胞、肠起搏细胞、感觉神经元和多种肿瘤细胞。TMEM16A氯离子通道调节剂在研究其门控机制、病理生理功能等方面具有重要作用,但是已发现的调节剂在亲和力、选择性及体内活性等方面仍存在大量不足,所以,TMEM16A调节剂的发现仍然是相关领域研究的重点。本研究中利用稳定共转染人TMEM16A和对卤族元素高度敏感的绿色荧光蛋白突变体YFP-H148Q/I152L的Fischer大鼠甲状腺上皮（FRT）细胞系建立荧光淬灭功能筛选模型（FRT/TMEM16A/YFP-H148Q/I152L）,利用该模型从500余种天然小分子中筛选对TMEM16A氯离子通道具有抑制活性的化合物。利用荧光淬灭实验和短路电流实验分析活性化合物的基本分子药理学性质,利用小鼠结肠离体组织短路电流实验、小鼠肠道平滑肌收缩实验、小鼠胃肠蠕动实验、小鼠全肠转运时间测定实验以及幼鼠轮状病毒腹泻模型等进行体内外活性分析。实验结果如下:1.利用FRT/TMEM16A/YFP-H148Q/I152L测定模型筛选得到四种辣椒素类TMEM16A氯离子通道抑制剂,分别为辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素,IC50值分别为51.59μM、47.04μM、57.97μM和24.85μM。辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素对TMEM16A氯离子通道的抑制作用具有快速不可逆的特点,而二氢辣椒素的上述活性表现出快速、可逆的特点。2.在FRT/TMEM16A/YFP-H148Q/I152L上进行的短路电流结果显示辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素均能以剂量依赖的方式在顶膜侧和基底膜侧抑制TMEM16A介导的氯离子电流。在顶膜侧最大抑制效率分别为87.3%、97.1%、84.8%、91.3%,相对应的化合物浓度分别为50μM、50μM、50μM和20μM,IC50值分别约为27.34μM、24.71μM、29.54μM、10.47μM,它们对TMEM16A的亲和力由高到低依次为:辣椒素>高二氢辣椒素>二氢辣椒素>降二氢辣椒素;基底膜侧最大抑制效率分别为85.7%、93.3%、88.8%、97.1%,相对应的化合物浓度分别为100μM、50μM、100μM和50μM,IC50值分别约为56.94μM、27.82μM、97.65μM、28.43μM,它们对TMEM16A的亲和力由高到低依次为:辣椒素>降二氢辣椒素>二氢辣椒素>高二氢辣椒素。同一种化合物对TMEM16A的在基底膜侧与顶膜侧的亲和力相比,基底膜侧的抑制作用弱于顶膜侧。3.在FRT/CFTR/YFP-H148Q/I152L细胞上进行的短路电流结果显示辣椒素、二氢辣椒素对CFTR具有激活作用,且该激活作用与FSK对CFTR的激活作用具有相加效应。在T84细胞上进行的短路电流结果显示辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素能够抑制T84上由FSK激起的电流。4.在HT-29细胞上进行的短路电流结果显示辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素能够抑制该细胞上表达的一种分子身份未知的Ca2+激活的氯离子电流(CaCCgie)。最大抑制率为78.9%、84.1%、75.4%、89.6%。相对应的化合物浓度分别为50μM、50μM、100μM和100μM。5.选择性分析结果显示200μM时上述四种辣椒素类化合物对小鼠结肠上皮浆膜侧Na+-K+-ATPase没有抑制作用;100μM时上述四种辣椒素类化合物对K+通道有显著抑制作用,抑制率为51.2%、74.3%、57.2%、83.1%;50μM辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和20μM高二氢辣椒素可以部分抑制HT-29细胞内Ca2+浓度,抑制率为82.3%、76.9%、64.1%、61.2%。6.小鼠结肠粘膜短路电流测定结果显示辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素和高二氢辣椒素对小鼠结肠粘膜上皮CFTR介导的氯离子电流没有抑制作用,但是这些化合物均能抑制小鼠结肠粘膜上皮由卡巴胆碱（cch）激起的氯离子电流:50μM和100μM的辣椒素分别抑制了28.7%和44.8%的电流,50μM和100μM的二氢辣椒素分别抑制了32.2%和68.9%的电流,100μM和200μM的降二氢辣椒素分别抑制了35%和40%的电流,100μM和200μM的高二氢辣椒素分别抑制了53.3%和66.7%的电流。7.免疫组化分析结果显示TMEM16A在小鼠空肠、回肠、远端结肠以及近端结肠平滑肌均有较高表达。8.小鼠肠道平滑肌收缩实验结果显示100μM时上述四种辣椒素类化合物均不同程度降低了平滑肌的收缩强度,辣椒素、二氢辣椒素和降二氢辣椒素显著降低了平滑肌收缩频率,分别降低了27%、18%、23%,而高二氢辣椒素对平滑肌收缩频率没有影响。9.小鼠胃肠蠕动实验结果显示四种辣椒素类化合物对小鼠胃肠蠕动均有抑制作用,蠕动比分别为30%、72.8%、58.1%、72.5%。10.小鼠全肠转运时间实验结果显示四种辣椒素类化合物均延长了小鼠全肠转运时间。与PBS对照组相比,全肠转运时间分别延长了2.77h、0.77h、0.81h、2.43h。11.轮状病毒所致幼鼠腹泻模型实验结果显示二氢辣椒素与高二氢辣椒素均可以显著抑制轮状病毒导致的腹泻发生,高二氢辣椒素的抑制效果要好于二氢辣椒素。高二氢辣椒素可以显著抑制受试幼鼠胃肠蠕动（抑制率43.1%）,而二氢辣椒素对受试幼鼠的胃肠蠕动没有明显影响。综上所述,本研究发现了新结构的TMEM16A氯离子通道抑制剂和辣椒素类化合物的新活性,研究对于进一步揭示辣椒素类化合物药理学活性奠定了基础,为以TMEM16A为靶点的相关疾病治疗的提供了先导化合物。