部分激动剂、效能和内在活性
部分激动剂是一种能激活受体,但即使在完全占据受体的情况下,其产生的反应也小于系统最大值的配体。部分激动剂在效能连续谱上介于完全激动剂和拮抗剂之间,历史上通过其内在活性来描述——即其最大效应与完全激动剂最大效应的比率。一个显著的特点是,在完全激动剂存在的情况下,部分激动剂可以降低整体反应,表现出功能性拮抗剂的作用。
Definition
部分激动剂是一种配体,即使受体完全占据,其可达到的最大反应也低于系统最大值,这反映了其内在效能为正但低于完全激动剂;内在活性历史上将其表达为配体的最大效应与参考完全激动剂最大效应的比率。
Scope
本主题涵盖了部分激动剂的定义、内在活性的经典概念、效能的现代参数以及部分激动剂的双重激动剂-拮抗剂行为。它是药效学领域的方法学参考,不涉及药物选择或剂量。
Core questions
- 部分激动剂与完全激动剂和拮抗剂有何区别?
- 经典的“内在活性”概念和现代的“效能”概念有何不同?
- 为什么部分激动剂在完全激动剂存在时会降低反应?
- 受体储备如何影响配体表现为完全激动剂还是部分激动剂?
Key concepts
- 内在活性
- 内在效能
- 次最大Emax / 效应上限
- 作为功能性拮抗剂的部分激动剂
- 效能连续谱
- 系统依赖性(储备)
Key theories
- 效能和内在活性
- Ariens的内在活性(一个衡量最大效应的比例项)和Stephenson的效能(药物-受体复合物的特性)将部分激动作用重新定义为一种分级特性;现代用法将效能视为将配体置于从完全激动剂到反向激动剂连续谱上的参数。
- 操作(Black-Leff)模型
- 将部分激动剂表示为具有中间转导比率,因此其浓度-反应曲线即使在完全占据受体的情况下,也会在组织最大值以下饱和。
Mechanisms
部分激动剂结合并激活受体,但稳定活性状态的效率低于完全激动剂,因此处于活性构象的受体比例以及最大反应较低。由于即使在饱和浓度下,反应也达到低于系统最大值的上限,部分激动剂不能完全替代完全激动剂。当完全激动剂也存在且受体有限时,部分激动剂会竞争占据受体,用较低效能的结合取代高效能的结合,从而降低净反应——这是其功能性(表观)拮抗作用的基础。给定配体表现为完全激动剂还是部分激动剂也取决于组织的受体储备:在一个高度放大的系统中,中等效能的配体可能表现得接近完全激动剂,而在储备很少的系统中,相同的配体则明显表现为部分激动剂。
Clinical relevance
部分激动作用是几种重要药物类别行为的基础,并解释了其特征,例如效应上限以及根据内源性激动剂的现有水平刺激或抑制反应的能力。本条目是关于部分激动剂作用如何定义和量化的参考资料;它不是个体治疗或剂量决策的基础。
Evidence & guidelines
此处使用的部分激动剂、效能和内在活性等术语遵循IUPHAR关于定量药理学术语和符号的建议。
History
激动剂在最大效应方面存在差异的观点源于Ariens(1954)的内在活性概念和Stephenson(1956)的效能概念,它们将受体激活的强度与结合亲和力区分开来。Black和Leff(1983)的操作模型后来将部分激动作用以中间效能参数的形式进行了定量描述,随后的受体状态模型将其与稳定在活性构象中的受体比例联系起来。
Key figures
- E. J. Ariens
- R. P. Stephenson
- James W. Black
- Paul Leff
- David Colquhoun
Related topics
Seminal works
- black-leff-1983
- colquhoun-1998
- neubig-2003
Frequently asked questions
- 为什么部分激动剂的效应有“上限”?
- 因为其内在效能低于完全激动剂,它不能将受体系统驱动到最大值,因此即使每个受体都被占据,反应也会在系统最大值以下趋于平稳。
- 同一种药物如何既能作为激动剂又能作为拮抗剂?
- 部分激动剂单独作用时会产生次最大反应。当完全激动剂也存在时,部分激动剂会竞争受体并降低整体反应,因此在这种情况下它表现为功能性拮抗剂。