基于单细胞微流控技术精准筛选中药TRP离子通道调节剂

基于单细胞微流控技术的中药TRP通道调节剂高效发现示意图

在国家自然科学基金项目等资助下，北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室屠鹏飞研究团队和青岛大学药学院王克威研究团队合作开发了一项精准单细胞微流控技术，在中药瞬时受体电位（Transient Receptor Potential, TRP）通道调节剂研究方面取得新进展。相关研究成果以“精准单细胞微流控筛选TRP离子通道调节剂（A Precise Microfluidic Assay in Single-Cell Profile for Screening of Transient Receptor Potential Channel Modulators）”为题，于2020年4月19日在线发表于《先进科学》（Advanced Science）杂志上。

TRP是细胞膜上重要的超家族阳离子通道蛋白，是治疗疼痛的新型药物靶点之一，从中药中寻找新型的TRP通道调节剂是目前药物研发领域的一大热点。然而，传统离子通道类药物筛选方法存在样品消耗量大、效率低、预测性差、技术门槛高等问题。

该研究团队开发了一种单细胞微流控装置，通过优化微坑尺寸捕获单细胞，采用无泵被动阀技术实现微量、低剪切力的换液过程，提高了筛选效率。研究团队利用该技术装置，对近200个中药成分进行五种TRP通道亚型的调控活性筛选，从具有行气止痛功效的中药九里香中发现了4个活性成分。通过体内模型研究，进一步证实香豆素类活性成分B304能够通过抑制TRPA1减轻福尔马林或异硫氰酸烯丙酯（AITC）引起的小鼠疼痛反应，验证了该筛选体系的可靠性。

    本研究不仅揭示了中药九里香的药效物质和作用靶点，并且通过创建TRP通道筛选研究体系，为同类具有镇痛功效的中药药效物质高效发现和作用机制研究提供了新的筛选方法和重要线索。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202000111