
【化】 antimetabolite
metabolize
【化】 metabolism
【醫】 metabolism
【化】 antagonist
代謝拮抗物(Metabolic Antagonists)是一類在化學結構上與生物體内必需的天然代謝物(如維生素、氨基酸、核苷酸等)高度相似,但功能相拮抗的化合物。它們通過競争性地與特定酶或受體結合,幹擾正常的生化反應途徑,從而阻斷細胞代謝過程。這種作用機制使其在醫藥領域(尤其是抗腫瘤、抗菌、免疫抑制治療)和農藥研發中具有重要價值。
結構相似性(Structural Analogy)
代謝拮抗物在設計上模仿關鍵代謝物的分子結構(如葉酸拮抗物甲氨蝶呤與二氫葉酸結構相似),使其能夠被細胞誤識别并攝入。
競争性抑制(Competitive Inhibition)
拮抗物與代謝物競争結合酶的活性位點(如磺胺類藥物抑制二氫葉酸合成酶),阻止天然底物轉化為必需産物,導緻代謝通路中斷。
僞反饋調節(False Feedback Regulation)
部分拮抗物可模拟代謝終産物的作用,錯誤激活負反饋機制,抑制代謝途徑上遊酶的活性(如抗腫瘤藥6-巯基嘌呤抑制嘌呤合成)。
代謝拮抗物(代謝拮抗劑):
"指在化學結構上與體内必需代謝物相似,能競争特定酶作用位點或幹擾代謝途徑,從而抑制細胞正常功能的化合物。"
——《生物化學與分子生物學名詞》(全國科學技術名詞審定委員會, 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:為滿足原則,本文内容綜合生物化學經典教材、藥理學權威著作及規範術語定義,避免引用網絡來源以确保準确性。
代謝拮抗物是一類在化學結構上與生物體内天然代謝物(如核苷、氨基酸、維生素等)高度相似的化合物,但其生物作用與代謝物本身相拮抗。它們通過競争性抑制或幹擾代謝途徑中的關鍵酶或反應,阻礙正常代謝過程,從而影響細胞功能。以下是其核心要點:
作用機制
代謝拮抗物通過兩種主要方式發揮作用:
分類與實例
根據靶向代謝物的不同,主要分為:
應用領域
代謝拮抗物是化療藥物的重要來源,尤其在腫瘤治療中通過抑制快速增殖癌細胞的核酸合成發揮作用。此外,部分抗生素和免疫抑制劑也基于此原理設計。
理論背景
該概念由Paul Ehrlich提出,作為抗代謝理論的核心,強調“結構相似性”與“功能對抗性”的結合,為藥物設計提供了重要思路。
總結來看,代謝拮抗物通過模拟與幹擾關鍵代謝節點,成為疾病治療(尤其是癌症)中不可或缺的工具,但其應用需嚴格遵循醫學指導以避免對正常細胞的毒性。
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