第三节 复合小分子化合物生物材料的发展

小分子化合物容易合成、筛选和优化,通过药代动力学能够很好地检测其生物利用度,且通过与生物材料相结合能够达到小分子化合物的靶向治疗。目前小分子化合物复合生物材料促进组织修复的方式主要为两种:①体外通过小分子化合物诱导获得目的细胞,对组织损伤后的“补充治疗”;②通过小分子化合物修饰损伤微环境,活化组织自身修复潜能,完成“活化治疗”。根据现有的研究结果,并不能得出哪种策略更好。每种方法都有其优点和局限性。

小分子化合物直接重编程,即一个体细胞直接转变为另一个体细胞,是再生医学领域的一个令人兴奋的成果。迄今为止,小分子化合物已经将成纤维细胞重编程为神经元、心肌细胞,甚至iPSC。随着药物筛选平台的进步,对各类细胞发育过程的深入了解,将会通过直接重编程手段获得更多类型的体细胞。因此,重编程对于机体重要脏器,如神经组织和心脏来说,是整个领域的变革,并为药物开发开辟了一系列全新的生物靶点。另外,体内直接重编程是小分子重编程领域的终极目标。通过小分子化合物诱导手段,体内直接将一种细胞转变成靶细胞,从而弥补修复细胞的不足,来达到再生的目的。目前,已经有相关的研究证实体内直接重编程的可行性。当然,再生候选药物的开发首先需要对潜在的药理学相关信号传导途径和/或细胞靶标有深入的了解。

小分子化合物修饰损伤微环境,主要目的是促进损伤局部干细胞的招募及分化,或是上调再生相关信号通路,即促进组织原位再生。小分子化合物的体内应用仍然具有挑战性。首先是其体内、外功能的一致性。例如,体外异唑具有很强的活化心肌的功能。但是体内研究结果显示,异唑并未发挥治疗作用。因此,小分子化合物的体外功能表现,并不能完全在体内进行复制。其次就是小分子化合物在不同细胞类型、不同种属之间作用的一致性。如相同的小分子诱导不同种属来源MSC,可得到不同的分化方向。最后,体内应用小分子化合物的安全性评估。在小分子化合物正式进入临床之前,大量基础研究和适当的临床前动物研究及评估是必不可少的。当然,挑战是固然存在的,小分子化合物也肯定会在再生医学中发挥越来越重要的作用。

(李美蓉)