
【化】 antimetabolite
metabolize
【化】 metabolism
【医】 metabolism
【化】 antagonist
代谢拮抗物(Metabolic Antagonists)是一类在化学结构上与生物体内必需的天然代谢物(如维生素、氨基酸、核苷酸等)高度相似,但功能相拮抗的化合物。它们通过竞争性地与特定酶或受体结合,干扰正常的生化反应途径,从而阻断细胞代谢过程。这种作用机制使其在医药领域(尤其是抗肿瘤、抗菌、免疫抑制治疗)和农药研发中具有重要价值。
结构相似性(Structural Analogy)
代谢拮抗物在设计上模仿关键代谢物的分子结构(如叶酸拮抗物甲氨蝶呤与二氢叶酸结构相似),使其能够被细胞误识别并摄入。
竞争性抑制(Competitive Inhibition)
拮抗物与代谢物竞争结合酶的活性位点(如磺胺类药物抑制二氢叶酸合成酶),阻止天然底物转化为必需产物,导致代谢通路中断。
伪反馈调节(False Feedback Regulation)
部分拮抗物可模拟代谢终产物的作用,错误激活负反馈机制,抑制代谢途径上游酶的活性(如抗肿瘤药6-巯基嘌呤抑制嘌呤合成)。
代谢拮抗物(代谢拮抗剂):
"指在化学结构上与体内必需代谢物相似,能竞争特定酶作用位点或干扰代谢途径,从而抑制细胞正常功能的化合物。"
——《生物化学与分子生物学名词》(全国科学技术名词审定委员会, 2019版)
Metabolic Antagonist:
"A substance that competes with a metabolite for binding sites on enzymes or receptors, thereby disrupting normal metabolic processes."
—— Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed., Nelson & Cox)
注:为满足原则,本文内容综合生物化学经典教材、药理学权威著作及规范术语定义,避免引用网络来源以确保准确性。
代谢拮抗物是一类在化学结构上与生物体内天然代谢物(如核苷、氨基酸、维生素等)高度相似的化合物,但其生物作用与代谢物本身相拮抗。它们通过竞争性抑制或干扰代谢途径中的关键酶或反应,阻碍正常代谢过程,从而影响细胞功能。以下是其核心要点:
作用机制
代谢拮抗物通过两种主要方式发挥作用:
分类与实例
根据靶向代谢物的不同,主要分为:
应用领域
代谢拮抗物是化疗药物的重要来源,尤其在肿瘤治疗中通过抑制快速增殖癌细胞的核酸合成发挥作用。此外,部分抗生素和免疫抑制剂也基于此原理设计。
理论背景
该概念由Paul Ehrlich提出,作为抗代谢理论的核心,强调“结构相似性”与“功能对抗性”的结合,为药物设计提供了重要思路。
总结来看,代谢拮抗物通过模拟与干扰关键代谢节点,成为疾病治疗(尤其是癌症)中不可或缺的工具,但其应用需严格遵循医学指导以避免对正常细胞的毒性。
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