分子药理学

学科名称

分子药理学属于一门新兴学科，是分子生物学和药理学的交叉。与传统药理学最大的区别在于，分子药理学是从分子水平和基因表达的角度去阐释药物作用机制。生命科学的发展由宏观到微观，药理学的发展也由整体水平、器官水平、组织水平深入到细胞水平和分子水平。分子药理学作为现在药理学的主流，它的理论和实际应用，不仅渗透到药理学的各个领域，而且也渗透到其他基础医学、临床医学和药学之中。分子生物学的理论以及研究技术极大地推动了分子药理学的发展；近半个世纪以来，分子药理学在受体、酶系统、离子通道、生物活性物质等的研究方面取得了很好的成果，药物作用机制的研究也深入到了分子水平，为新药设计提供了重要的依据。

概念提出

经检索PubMed数据库，分子药理学（Molecular Pharmacology）一词最早在在1956年被提出，在DNA双螺旋结构提出的1953年之后，该文献基本上将分子药理学认定为研究药物与受体相互作用的科学（Interactions of one or two compounds with one receptor system）。1965年就以分子药理学为主题创立了一本题名为Molecular Pharmacology的国际期刊，该刊的收稿范围是novel insight into the molecular mechanisms of protein function, drug action，or selective toxicity。2012年Elsevier Science公司出版了《分子药理学》第二版，2013年Wiley-Blackwell公司出版了生物医学院专业高年级和研究生用的《分子药理学》教材。

经检索CNKI数据库，王振纲先生最早由于1963年在国内明确引入“分子药理学”一词，将分子药理学解释为“在分子生物学、分子酶学的基础上，从分子水平去研究药物和机体间的相互作用关系，研究化学结构和药理作用，特别是药物分子的立体结构与生物活性的关系”。根据医学百科的网络定义，分子药理学是“从分子水平阐明具有生物活性的药物小分子如何与核酸、蛋白质及膜上受体等生物大分子相互作用，以产生相应药理效应的科学。其内容包括药物立体化学、电化学和结构参数、受体的功能及构象分析、药物与酶或其他生物大分子的相互作用、药物对DNA基因复制、转录和翻译水平的影响、抗生素及其他生长抑制剂作用机理的研究、药物引起的生物大分子结构改变或变构跃迁、激素或药物对细胞调控机制的影响、药物对膜功能影响等”。2015年科学出版社出版的《分子药理学》一书也将分子药理学简要定义为“在分子水平研究药物及其作用靶点的学科”。因此，虽然分子药理学的概念尚未最后敲定，但基本上可以确定是在分子水平研究药物与机体生物大分子相互作用规律的一门学科。

主要内容与特点

分子药理学的核心内容是药物的作用机制，即药物分子如何与靶点发生相互作用（包括时空关系）。其研究内容也包括与作用机制相关的内容，如药物分子与靶点作用后继发的分子层面变化，如第二信使、基因表达调控变化等（分子层面活性）；机体生物大分子如何转运药物分子，如何转化药物分子（分子药代动力学）；机体的基因型及表型如何影响药物的作用（药物基因组学）等。

分子药理学的一个显著特点是研究的对象必须涉及相应的生物大分子，因此往往用到分子生物学技术（如分子克隆、Western blot等）以及分析检测生物大分子结构或功能的方法和技术（如大分子质谱、MRI、X-射线晶体学等）。

与经典药理学的联系与区别

经典药理学概念中“药物对机体的作用”的内容已经分化独立为“药代动力学”，因此经典药理学的狭义内容主要是“药效学”。药效学是服务于临床的，因此其主体知识是整体层面的。正因为直接服务于临床，经典药理学的内容主要按照药物作用的选择性来进行分类叙述。

分子药理学则是在分子层面研究药物分子与机体大分子相互作用的科学，是深层次的药理学，因此分子药理学并不直接服务于临床，更多的是服务于药理学研究、新药研发，阐释临床上的药效和不良反应。因此分子药理学应更倾向于根据作用靶点的类别进行分类叙述。

因为分子药理学在经典药理学的框架下，同样要遵循经典药理学中如量效曲线的S形曲线规律、受体上调和下调规律、药理学实验的设计原则等。同样，分子层面的研究也必须得到细胞、组织器官和整体层面的药理学支撑。否则就没有“药”的意义。因此，分子药理学是经典药理学的进一步发展，两者相互补充，相互支撑。

在生物医学中的地位

在药学中，化学占有很大比重。如前所述，药理学是药学和医学间的桥梁。药理学是研究药物和机体相互作用规律的科学，之间的相互作用一定是发生在分子层面，但由于经典药理学主要关注整体水平和系统器官水平的效应，因此经典药理学只能在应用层面连接药学和医学，并不能在分子层面实现药学和医学的有效对接。分子药理学的引入则能弥补经典药理学的该缺陷，实现无缝对接。

同样，经典药理学作为基础医学和临床学的桥梁也存在该缺陷。基础医学中提到的生理生化反应以及病理变化都是有分子基础的，也只有通过分子药理学才能在药物防治疾病方面实现基础医学和临床医学的对接。

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