|
1 ilaroj（10 fioloj）
| Kvanto: | |
|---|---|
▎ LL-37 Strukturo
Fonto: PubChem |
Sekvo: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Molekula formulo: C 205H 340N 60O53 Molekula pezo: 4493 g/mol CAS-Numero: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Sinonimoj: Cathelicidin；ropocamptide |
▎ LL-37 Esplorado
Kio estas la esplorfono de LL-37?
LL-37 unue estis malkovrita kiel klaso de katjonaj malgrandaj peptidsubstancoj en la krizalidoj de la silkvermo Samia cynthia ricini fare de la sveda sciencisto Boman HG en 1980. LL-37 estas la C-fina peptido (CAMP, hCAP18) de homa katelicidin kontraŭbakteria rezisto kaj pliigas la reziston al mikroba peptido kaj ludas gravan invadon al mikroba peptido. fiziologiaj funkcioj en kemotaxis, antaŭenigante vundan fermon kaj angiogenezon (Chen X, 2018). Kontraŭbakteriaj peptidoj ĉeestas vaste en bestoj, plantoj, kaj malgranda kvanto de mikroorganismoj, kaj ili estas grava parto de la denaska imuneco de vertebruloj. Kiel sekrecia proteino, LL-37 ĉeestas vaste en multoblaj organoj kaj histoj de la homa korpo. Diversaj ĉeloj, inkluzive de epiteliĉeloj, keratinocitoj, mastoĉeloj, neutrofiloj, makrofagoj kaj monocitoj, povas sekrecii ĝin. Plejparto de ĉi tiu speco de antibiotiko enhavas 37 - 39 'aminoacidaj restaĵoj' kaj havas 0 cisteinon. Pro la forta bazeco ĉe la N-fina pozicio de la kontraŭbakteria peptido, ĝi povas formi stabilan 'amfifilan helikforman strukturon'. La kontraŭbakteria peptido LL-37 ankaŭ havas 'amfifilan α-helikforman strukturon'. Pro ĝia funkcio mortigi patogenajn bakteriojn, ĝi estas nomita kontraŭbakteria peptido. La '37' en la nomo LL-37 povas esti rilatita al la nombro da ĝiaj aminoacidrestaĵoj. En la sama tempo, ĝi ankaŭ estas konata kiel cathelicidin kaj ropocamptide.
Kio estas la mekanismo de ago de LL-37 kontraŭ antibiotik-rezistemaj bakterioj?
Disrompo de la bakteria ĉelmembrano:
LL-37 povas enmeti en la bakterian ĉelmembranon, precipe havante detruan efikon al la ĉelmembrano enhavanta fosfatidilglicerolon (DPPG). Ĝi interrompos la strukturon de la bakteria ĉelmembrano, tiel ekzercante bakterian efikon [1] . Ekzemple, studoj trovis ke LL-37 povas enigi en la ĉelmembranojn de kaj Gram-pozitivaj kaj Gram-negativaj bakterioj, kaŭzante pliiĝon en la permeablo de la ĉelmembrano, la elfluon de ĉelenhavo, kaj finfine la morton de bakterioj.
Larĝspektra kontraŭbakteria agado:
LL-37 havas kontraŭbakterian agadon kontraŭ diversaj antibiotik-rezistemaj bakterioj. Ĝi povas agi kontraŭ Gram-pozitivaj bakterioj (kiel ekzemple Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, ktp.), Gram-negativaj bakterioj (kiel ekzemple Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, ktp.), kaj aliaj bakteriaj patogenoj (kiel ekzemple Mycoplasma, Ureaplasma, ktp. ) . Ĉi tiu larĝspektra kontraŭbakteria agado igas LL-37 havi eblan aplikvaloron en kontraŭbatalado de malsamaj specoj de antibiotik-rezistemaj bakterioj.
Detruante la formitan biofilmon:
Bakteria biofilmo estas unu el la gravaj kialoj de la drogrezisto de patogenaj bakterioj. La kontraŭbakteria peptido LL-37 povas detrui la formitan biofilmon, tiel reduktante la medikament-reziston de bakterioj. Ekzemple, en la prosteta artika infekto (PJI) post artefarita artika anstataŭigo, la drogrezisto de patogenaj bakterioj kaŭzitaj de la bakteria biofilmo malfaciligas la kuracadon. Tamen, LL-37 povas ludi efikan kontraŭbakterian kaj bakteriostatikan rolon malhelpante la formadon de la biofilmo kaj detruante la formitan biofilmon.
Plifortigo de la kontraŭbakteria agado de antibiotikoj:
Studoj montris, ke LL-37 havas sinergian efikon kun certaj antibiotikoj. Ekzemple, se uzata en kombinaĵo kun amoxicilina clavulanica acido (AMC), LL-37 povas forte plibonigi la kontraŭbakterian aktivecon de AMC.
Fonto:PubMed [6]
Kio estas la aplikoj por LL-37?
Antaŭenigi ostan regeneradon:
Iuj studoj montris, ke la kontraŭbakteria peptido LL-37 havas pozitivan efikon sur osta regenerado. Iu esplorado montris ke homaj gras-derivitaj mezenkimaj stamĉeloj (hADSCoj) estis kultivitaj kun malsamaj koncentriĝoj de LL-37, kaj estis trovite ke la koncentriĝo de LL-37 havis efikon al la osteogena kapablo de hADSCoj, atingante pinton je 4μg/ml. Krome, la PSeD/hADSCs/LL-37-kombina eŝafodo montris pli superajn osteogenajn trajtojn ol la PSeD/hADSCs, PSeD, kaj kontrolgrupo eŝafodoj en la ratkalvaria difekta modelo, indikante altan potencialon en klinika osta regenerado.
Kontraŭbakteria efiko:
Inhibicio de multoblaj patogenaj bakterioj:
Iu esplorado uzis la mikro-duoblan diluan metodon por determini la minimuman inhibician koncentriĝon (MIC) de la kontraŭbakteria peptido LL-37 kontraŭ Escherichia coli, Salmonella, kaj Staphylococcus aureus. La rezultoj montris, ke LL-37 havis malsamajn gradojn da inhibiciaj efikoj sur ĉi tiuj tri patogenaj bakterioj, kie la minimumaj inhibiciaj koncentriĝoj estas 3.12, 1.56, kaj 0.78μg/mL, respektive. La testo de termika stabileco montris, ke la rekombina kontraŭbakteria peptido ankoraŭ havis bonan agadon ĉe altaj temperaturoj. La acidbazaj stabilectestrezultoj montris ke LL-37 havis certan agadon ĉe pH-intervalo de 2,0 ĝis 12,0, kun la plej bona agado ĉe pH de 5,0 ĝis 6,0, kaj -20 °C estante la plej bona kondiĉo por longperspektiva stokado [3].
Efiko sur antibiotik-rezistemaj bakterioj:
Kelkaj homoj studis la kontraŭbakterian efikecon de la kontraŭbakteria peptido LL-37 kaj arĝentaj nanopartikloj (AgNPs) kontraŭ Staphylococcus aureus (S. aureus), mikroorganismo ofte trovita en biofilm-rilataj infektoj. La rezultoj montris ke LL-37 estis la plej efika kontraŭbakteria agento, kun redukto en kolonikalkulo de pli ol 4 logaritmoj. En kontrasto, la efikoj de arĝentaj nanopartikloj kaj konvenciaj antibiotikoj estis pli malbonaj, kun redukto en kolonikalkulo de malpli ol 1 logaritmo. La kontraŭbakteria kombina traktado kun rifampicino signife pliigis la logaritman redukton de AgNPs kaj gentamicino, sed ĝi ankoraŭ estis signife pli malalta ol tiu de LL-37 uzata sole [4].
Apliko en pulma infekto:
Studoj montris, ke Pseudomonas aeruginosa (PA) fariĝis urĝa defio por pulminfekto kaj pulma vundo. La LL37-peptido estas efika kontraŭbakteria agento kontraŭ PA-trostreĉoj, sed ĝia apliko estas limigita pro sia rapida forigo en vivo, biosekurecproblemoj, kaj malalta biohavebleco. Tial, redukto-sentema albumin-bazita nanodrug-liversistemo estis evoluigita por plibonigi la efikecon de LL37 kontraŭ PA en vivo formante intermolekulajn disulfidobligaciojn. Katjona LL37 povas esti efike enkapsuligita per elektrostatika interago por praktiki plibonigitan kontraŭbakterian efikon. La LL37-peptido montris daŭrantan liberigon de pli ol 48 horoj de la LL37-peptidaj nanopartikloj (LL37 PNP), kaj plilongigita kontraŭbakteria efiko estis notita kun la pliiĝo en la kovada tempo. En musmodelo de akra PA-pulminfekto, LL37 PNP signife reduktis la esprimon de TNF-α kaj IL-1β kaj mildigis pulman vundon. Ĝi indikas, ke LL37 PNP povas pli efike plibonigi PA-pulminfekton kaj la postan inflaman respondon ol la libera LL37-peptido [3].
Aktivigo de la kontraŭbakteria funkcio de trombocitoj:
Studoj montris, ke la kontraŭbakteria peptido LL-37 povas aktivigi la kontraŭbakterian funkcion de homaj trombocitoj. Post kiam trombocitoj estas traktataj kun LL-37, la surfaca esprimo de receptoroj por rekonado de mikroorganismoj (Toll-similaj receptoroj (TLRoj) 2 kaj -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, kaj αIIbβ3 integrino) kaj antigenoj rilataj al T8ingaj limfocitoj (CD32, CD206) CD86, kaj HLA-ABC) estas pliigita, kaj kontraŭbakteriaj molekuloj estas sekreciitaj: baktericida/permeablo-kreskanta proteino (BPI), azurocidin, homa neutrofilpeptido (HNP)-1, kaj mieloperoksidazo. Ili ankaŭ tradukas azurocidin kaj plifortigas la ligon al Escherichia coli, Staphylococcus aureus, kaj Candida albicans. Krome, la supernatant de trombocitoj traktitaj kun LL-37 povas malhelpi la kreskon de Escherichia coli, aŭ trombocitoj povas uzi sian LL-37 por malhelpi mikroban kreskon [5].
Apliko en drog-liversistemoj
Studoj menciis, ke kontraŭbakteriaj peptidoj (AMP) estas nova klaso de biomolekuloj kun larĝspektraj kontraŭbakteriaj ecoj kaj altiris atenton pro la rapida pliiĝo de antibiotika rezisto [6] . LL37 estas la nura katelicidin-deriva kontraŭbakteria peptido trovita en homoj. Kun profunda esplorado, LL37 montris diversajn biologiajn funkciojn, inkluzive de reguligo de la inflama respondo, kemiotaksio de imunĉeloj, antaŭenigado de vundresanigo kaj osteogenezo, kiuj instigis diversajn klinikajn aplikojn. Tamen, la klinika traduko de LL37 estas limigita de sia sentemo al proteazo-degenero, ebla tokseco, malbona biohavebleco, ktp. Diversaj liversistemoj, inkluzive de metalaj nanopartikloj, polimermaterialoj, kaj lipid-bazitaj sistemoj, estis lanĉitaj por atingi terapiajn aplikojn.
Konklude, kiel multfunkcia bioaktiva peptido, LL-37 montris grandan potencialon en klinikaj aplikoj. Koncerne antaŭenigi ostan regeneradon, per la sinergiaj efikoj de multoblaj mekanismoj kiel promocii osteoblastan diferencigon kaj aktivecon, kontraŭbakteriajn efikojn, imunomoduladon kaj antaŭenigon de angiogenezo, ĝi alportis novan esperon pri riparo de ostaj vundoj. Kiam oni traktas antibiotikajn bakteriojn, rekte detruante la ĉelan membranon, malhelpante la formadon de biofilmoj kaj sinergiante kun antibiotikoj, oni atendas ke ĝi fariĝos potenca armilo por solvi la problemon de medikament-rezistemaj bakterioj. En medikamentaj liversistemoj, dezajnante kaj optimumigante kontraŭbakteriajn peptidajn ŝablonojn, konstruante multoblajn medikamentajn liversistemojn, kaj esplorante la kombinitan aplikon de medikamentoj, ĝia klinika traktada efiko povas esti plu plibonigita. Mallonge, LL-37 havas potencialon en multoblaj aspektoj de klinikaj aplikoj, inkluzive de antaŭenigado de osta regenerado, kontraŭbakteriaj efikoj, aktivigado de la kontraŭbakteria funkcio de trombocitoj, kaj aplikoj en drog-liversistemoj.
Pri La Aŭtoro
La supre menciitaj materialoj estas ĉiuj esploritaj, redaktitaj kaj kompilitaj de Cocer Peptides.
Scienca Revuo Aŭtoro
Francisco J. Sanchez-Pena estas esploristo ĉe Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Aŭtonoma Universitato Benito Juarez de Oaxaca). Establita en 1827, ĉi tiu universitato estas signifa publika institucio en Oaxaca, Meksiko, ofertanta larĝan gamon de akademiaj programoj en kampoj kiel naturaj sciencoj, inĝenieristiko, homscienco kaj sociaj sciencoj.
La esplorado de Francisco J. Sanchez-Pena temigas Biochemistry & Molecular Biology, Microbiology, and Chemistry. Tiuj disciplinoj implikas la studon de kemiaj procezoj ene de organismoj, molekulaj strukturoj kaj funkcioj, mikrobaj karakterizaĵoj kaj iliaj interagoj kun la medio, same kiel la kunmetaĵon, trajtojn, kaj transformregulojn de kemiaj substancoj. Esplorado en ĉi tiuj areoj havas signifajn aplikojn en medicino, agrikulturo, mediscienco kaj pli. Francisco J. Sanchez-Pena estas listigita en la referenco de citaĵo [5].
