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金国章

性别:

男

获奖年度:

2002

获奖奖项:

科学与技术进步奖

获奖学科:

医学药学奖

工作单位:

中国科学院上海药物研究所

        金国章,神经药理学家,1927年6月6日出生于浙江省永康市。1952年毕业于浙江大学理学院药学系。同年进入中国科学院上海药物研究所,历任研究实习员、助理研究员、副研究员、研究员。1982。1983年在法国国家健康卫生研究院(I:NSERM、u一171)任客座研究员,1987年在香港大学生理系任客座研究员。现任中国科学院上海药物研究所研究员、博士生导师;2001年当选为中国科学院院士。现为浙江大学、徐州医学院兼职教授。1992一。1996为国家重点项目“脑内多巴胺神经系统功能、结构和配体研究”的负责人。1980年以来,为中国药理学会常务理事、理事及其神经药理专业委员会副主任、主任,《中国药理学报》编委。1988。2000年为上海市药理学会常务理事,神经药理专业组负责人。1992~2000年为生理学报编委。
        金国章教授在四十多年中着重研究脑内多巴胺(DA)神经药理,最主要成就是在国际上开拓了四氢原小檗碱同类物(tetrahydroprotobel:bet4nes,11HPBs)作用于脑内DA受体的研究领域,并发现左旋四氢巴马汀(f—tetrahydropalmat:ine,f—THP)有安定作用和左旋千金藤啶碱(f—stepholidine,z—SPD)具有D1激动一D2阻滞双重作用,获得多项原始创新的结果。
        一、l-THP的安定作用是开拓DA研究领域的源头
        延胡索((]orydalis yanhu3uo w.T.Wang)是著名镇痛中药。赵承嘏教授从中分离得到13种生物碱(1928~1936)。金国章(1956—1964)确定l-THP(又称颅痛定,rotundine)是镇痛的主要有效成分;l-THP既不是麻醉性镇痛药,也不是解热镇痛抗炎药,但发现l-THP有安定作用,引起作者特别的注意。因为安定作用是当时国际前沿研究课题,对治疗精神病有极好的前景。然而,安定作用的真正药理内涵不清楚,并且具有安定作用药物的化学类型只有两种。所以,积极探索z一’FI-IP的安定作用机制具有重要意义。
        1978年以来,金国章阐明了l-THP对阿片受体、M一乙酰胆碱受体无亲和力,也与脑内GABA系统无关;证明f一‘FlIP不是DA排空剂,而是DA受体阻滞剂,符合它的安定作用,也是镇痛作用的主要机制。z一ⅢP优先阻滞伏隔核(NAc)D2受体,通过弓状核一中脑导水管周围灰质(f’AG)神经通路,激活脑干抗痛系统的功能,并阻滞痛觉信息由脊髓背角上传,最终达到镇痛效果。这就是中药延胡索镇痛作用的主要奥秘。z一’13-I/,已引载于《药理学》教本,列人国家药典,沿用四十多年而不衰,成为中药现代化研究取得成功的范例,曾获得国家新产品奖二等奖(1964),中国科学院自然科学奖二等奖(1998)。更具有重要意义的是z—rJHP安定作用成为开拓研究新领域的源头。
        二、z—SPI)具有D1激动一D2阻滞双重药理作用的创新性
        1.金国章对’FI-IPBs进行了构效关系研究,在国际上开拓了’FHPBs作用于脑内DA受体的研究领域,并发现z—SPI)具有D1激动一D2阻滞的双重作用,已由加、法两国学者所证实。z—SP[)的双重作用是原始创新的关键性内容,双羟基是z—SP[)双重作用的内在结构要素。迄今为止,D1激动一D2阻滞双重作用是双羟基一‘FI-IPBs独有的作用特性,z—SPI)是它们的先导化合物。这些新型药理作用在中草药中首次发现,成为我国传统医药研究对国际医药发展的重要贡献。
        2.试验证明哪PBs和z—SP[)优先与D1受体相结合,应用备用受体(spare。’ecepto]。)原理、细胞内信号传导效应等试验,又证明z—SP[)对D1受体有内在活性,能产生激动作用;反之,对D2受体缺乏内在活性,是阻滞剂的特性。量子化学计算进一步阐明z—SPI)具有Dl激动作用的原由,指出1]卜[PBs的A环前沿电子处于最高占有轨道(HOM0)与DA受体的最低空轨道(LUMO)相匹配,由于D1受体LUMO的能级比D2受体更低,易接受电荷,并形成有电荷迁移的复合物,电子由配体z—SPI)转移到D1受体,并发生构象变化。由此提出z—SPI)与D1受体相互作用的拓扑图。
        3.f—SP[)的双重药理作用选择性作用黑质一纹状体DA通路有关部位。此通路是基底节神经环路至关重要的组分,D1受体在直接环路,D2受体在间接环路,由它们平衡调节运动功能,否则出现帕金森症(PD)。z—SPD的双重作用首先在大鼠旋转行为中发现,后来从核团内微量注射f—SPI)诱导旋转活动、微电泳给药的放电影响,z—SPI)对c—fos基因表达和辣根过氧化酶追踪试验,以及对脑啡肽和强啡肽的免疫组化反应等结果,都证实z—SPI)的Dl激动作用由直接环路Dl受体来实现,作用部位在黑质网质区和纹状体;它的D2阻滞作用由间接环路D2受体来实现,作用部位在纹状体内,而苍白球是作用的驿站。z—SPI)对直接环路的D1激动作用能调节间接环路的功能,是z—SPI)无PD样副作用的依据之一,也为PD的治疗提供新思路。
        4.z—SPI)的双重作用也选择性作用于中脑腹侧被盖区(VTA)一伏隔核(NAc)一大脑皮层内侧前额叶(mPFC)DA神经通路。金国章等证实此通路与学习、记忆、认知精神活动和情绪调控有关,其功能失调可引起精神分裂症。他们通过慢性试验证实,Z—SPD选择性抑制VTA的D2受体功能,而不抑制黑质D2受体。这提示z—SPI)有安定作用,并不易产生PD样副作用,是非经典安定剂的作用特性。又证实z—SPI)的D2阻滞作用优先作用于NAc.和VTA的D2受体;而D1激动作用优先激活mPFC的D1受体,并通过mPFC的Gk。能神经反馈性调节NA。靶区的功能,显示出治疗精神分裂症的前景。因为精神分裂症病人mPFC的D1受体功能低下,是产生阴性症状的原因;而VIA、NAc的D2功能亢进,是病人阳性症状的原因。改善阴性症状是精神分裂症治疗的核心难题,增强mPFC的D1受体功能是改善阴性症状的关键。l—SPD激动mPFC的D1受体,能与新病因论点相匹配(Imtch),具备了治疗阴性症状有更好效果的前景。已为临床双盲试验初步证实,l—SPD是目前国际上能匹配治疗的第一个候选物,具有原始创新性。这种匹配治疗关系为发展新型安定剂提供学术思路。
        E述THPB。的研究工作已获得国家自然科学奖三等奖(1991),中国科学院自然科学奖-’~(1989、1998),上海市科技进步奖(自然科学)一等奖(2002);获得国家发明专利1项(1999);并申请国家自然科学奖(2002);培养了博士生20多名。
        金国章已发表THPB。的科研论文150多篇,撰写学术专著两部,即《脑内多巴胺的生物医学》(1998)和《中药延胡索研究中的新发现》(2001),系统阐述了THPBs对脑内DA受体作用。后者是国际上第一本这方面的学术专著,受到国内专家的高度评价,工作有系统性、科学性和创新性,并且有鲜明的中国特色,开拓了医学研究新领域;1一SPD和THPBs受到国际学者极大关注。

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