甾体化合物绿色生物制造:从生物转化到微生物从头合成
2021-02-10熊亮斌宋璐赵云秋刘坤刘勇军王风清魏东芝
合成生物学 2021年6期
熊亮斌,宋璐,赵云秋,刘坤,刘勇军,王风清,魏东芝
(1 华东理工大学,鲁华生物技术研究所,生物反应器国家重点实验室,上海 200237;2 上海健康医学院,协同科研中心,上海 201318)

甾体亦称类固醇,是一类以环戊烷多氢菲为母核的有机小分子,广泛存在于动植物、真菌及个别细菌,其在生命体生存繁育的过程中,作用极其多样且无可取代。天然甾体一方面是细胞膜的重要组分,如胆固醇等对于维持细胞膜流动性和稳定性不可或缺[1]。在生物体内,甾体通常扮演着“激素”角色[2-4],例如人体内的性激素、植物体内的生长激素芸苔素内酯、昆虫体内的蜕皮激素等。在哺乳动物体内,肾上腺皮质激素、性激素和蛋白同化激素等,密切参与了生殖、骨骼和大脑发育、生物效应调控及稳态维持等生命过程[5]。因此,人们很早就发现其可作为一种强效药物,用于消炎、避孕、抗过敏、免疫调节、内分泌紊乱和老年性疾病等[6]。此外,甾体还具有非激素的功能,如抗病毒、抗抑郁、保护神经、治疗心脑血管疾病以及促进骨骼发育等[7]。随着甾体化合物愈加普遍地应用于临床,从而逐渐形成了一类依据结构特征命名的药物——甾体药物。
目前,全球获准上市的甾体药物约有400 余种[8-9],其中如地塞米松和倍他米松等,在用于癌症、重症感染和器官移植等危重病症时疗效显著。作为基础卫生体系的必备药物,甾体药物常作为战略性物资进行储备[10-11]。值得一提的是,在抗击SARS,以及目前仍在全球肆虐的新冠肺炎疫情中,甾体药物发挥了关键的治疗作用[12]。……
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