钠尿肽是一组由心肌细胞分泌的激素，主要包括ANP、BNP和CNP等，它们可通过自分泌或旁分泌作用于邻近的心肌细胞、血管平滑肌细胞等，与靶细胞膜上特异的钠尿肽受体NPRA、NPRB和NPRC结合，启动一系列细胞内信号传递过程，发挥其排钠利尿、舒张血管、降低血压和调节电解质平衡等重要生理功能。目前绝大多数钠尿肽药物存在稳定性差、体内半衰期短、溶解度低等缺点，因此，有必要设计开发活性高、稳定性强的新型钠尿肽药物。本论文在对NP分子模型及NP与NPR受体作用机制解析的基础上，采用氨基酸虚拟突变和分子动力学模拟技术，以已上市钠尿肽药物BNP为模版，理性设计新型的NP多肽分子；构建转染NPRs功能受体基因的HEK-293细胞，使用Elisa试剂盒检测NP分子刺激NPRs功能受体产生的cGMP含量，对候选药物分子进行细胞水平的活性检测。主要结果如下：（1）通过同源建模技术，补齐了3种天然NP分子ANP、BNP和CNP序列全长的空间结构，并以这几个结构为模板，构建了URO和VNP的模型。发现除CNP外，ANP、BNP、URO和VNP的N-末端和C-末端均呈现立体相交叉模式，而非平行模式，推测这种构象更便于它们与受体的输水性口袋识别结合，更充分地发挥生物活性。（2）对ANP、BNP、CNP、URO和VNP5种NP分子分别进行了100ns的分子动力学模拟计算，发现在未与NPR受体结合的状态下，ANP、CNP和VNP表现出较为稳定、致密的空间结构，形成的分子内氢键数目相对较少，推测这可能是它们生物活性较高的原因之一。这一研究为新型NP分子的设计提供了可行的思路。（3）利用同源建模结合分子动力学模拟技术，通过多肽-蛋白的分子对接研究，成功构建了NPRA与ANP、BNP、URO、VNP的复合物模型，同时对NPRB同源建模，构建了NPRB和CNP、VNP的复合物模型。对各体系进行100ns的分子动力学模拟，分析NPR和NP间的相互作用。在NP/NPRA复合物中，BNP与NPRA的相互作用较强，主要体现在形成的分子间氢键数目多，相互作用能更低；在NP/NPRB复合物中，VNP与NPRB的相互作用强于CNP，复合物的稳定性高，相互作用能低，分子间氢键数目多。这一结果为稳定性高、与受体亲和性高的新型NP分子设计奠定了理论基础。（4）通过氨基酸虚拟突变技术，对BNP进行突变设计，共获得440个单位点突变、1082个双位点突变和626个三位点突变，借助打分函数和初步能量优化，确定了理论上最优的10个突变体。（5）通过对10个突变体进行分子动力学模拟和轨迹分析，确定了两个候选突变体分子BNPmt1(S20R/S8W/S21R)和BNPmt2(S19R/G7R/S21R)。突变体BNPmt1和BNPmt2与NPR间的平均成氢键数分别为53对和45对，比野生型BNP分别增加了31.56%和10.59%；BNPmt1与受体间的相互作用能的平均值为-689.789kcal/mol，BNPmt2为-619.348kcal/mol，比野生型BNP分别降低了22.78%和8.82%，认为BNPmt1和BNPmt2与NPR间的相互作用增强。同时，计算机模拟结果分析表明，与野生型BNP相比，BNPmt2和BNPmt2具有更高的生理活性，可以作为治疗ADHF的新型候选药物分子。（6）通过酶切、RT-PCR、Western Blot及流式细胞技术，设计、构建了可以快速、高通量检测NP活性的NPRA和NPRB受体的转染细胞系HEK-293，以方便快捷地对NP生物活性进行细胞水平上的检测。（7）应用所构建的检测细胞平台，对所设计的BNPmt1和BNPmt2进行了生物活性检测分析，结果表明，与野生型BNP相比，BNPmt1和BNPmt2具有更强的生物学活性，表明高生物活性BNP的突变体设计成功。