深度学习揭示了为什么合成大麻素会造成有害影响。

深度学习揭示了为什么合成大麻素会造成有害影响。

新型精神活性物质及其意义

新的精神活性物质（NPS）最初被开发为可能的止痛药，但由于不良副作用而被丢弃。伊利诺伊大学香槟分校的一项新研究表明，如果研究人员能够更好地了解这些副作用的原因，这些物质仍然具有药用价值。

什么是新型精神活性物质？

新的精神活性物质是合成化合物。其中一类模仿大麻植物中发现的经典大麻素的作用。与经典大麻素相反，NPS 激活人脑中不同的信号通路。这可能会导致更严重的心理影响。

研究结果

研究发现，NPS 通常会激活一种称为“β-抑制蛋白途径”的信号传导途径，而不是经典大麻素通常使用的“G 蛋白途径”。这种信号通路的切换会增加副作用。

结果发表在专业期刊上电子生活发表。

NPS 的最大一类通常作为街头毒品 Fubinaca、Chimica 和 Pinaca 出售。除了不良副作用之外，用于生产 NPS 的配方也各不相同，因此很难在标准药物测试中检测到。

Diwakar Shukla，伊利诺伊大学香槟分校化学与生物分子工程教授

研究如何进行？

在实验室中，研究生 Soumajit Dutta 使用一种称为基于转变的重加权方法 (TRAM) 的新模拟方法来估计慢分子过程的热力学和动力学。这种方法使研究小组能够观察到 NPS 从大麻素受体释放时发生的罕见、缓慢的分子过程。

此外，研究人员还使用了Folding@Home平台，该平台能够为全球数百万志愿者提供计算能力。这种方法允许团队并行运行许多模拟并合并结果。

这对未来意味着什么？

这些方法使研究人员能够获得关于 NPS 与受体相互作用的新物理见解。由于计算限制，这些见解以前很难获得。研究指出了开发更安全的大麻素药物的方法，可以避免有害的副作用。

通过揭示与更严重影响相关的 NPS 信号，研究人员现在可以设计新分子，在医疗应用中避免这些信号通路。舒克拉解释说，他们的发现可以指导更多的研究人员开发结合不太紧密或更容易分离的化合物，从而有可能减少药物的有害作用。

美国国立卫生研究院和国家科学基金会支持这项研究。 Shukla 还隶属于化学、生物工程、国家超级计算应用中心、数字农业中心和 Carl R. Woese 基因组生物学研究所。

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