LL-37 5mg

▎ LL-37 Istraktura

▎ LL-37 Pananaliksik

Ano ang background ng pananaliksik ng LL-37?

Ang LL-37 ay unang natuklasan bilang isang klase ng cationic small peptide substances sa pupae ng silkworm Samia cynthia ricini ng Swedish scientist na si Boman HG noong 1980. Ang LL-37 ay ang C-terminal peptide (CAMP, hCAP18) ng human cathelicidin antibacterial peptide sa pag-andar ng mahalagang peptide at nakakapaglalaro ng mahalagang paglaban sa microorganism. sa chemotaxis, nagpo-promote ng pagsasara ng sugat, at angiogenesis (Chen X, 2018). Ang mga antibacterial peptides ay malawak na naroroon sa mga hayop, halaman, at isang maliit na halaga ng mga microorganism, at sila ay isang mahalagang bahagi ng likas na kaligtasan sa sakit ng mga vertebrates. Bilang isang secretory protein, ang LL-37 ay malawak na naroroon sa maraming mga organo at tisyu ng katawan ng tao. Ang iba't ibang mga cell, kabilang ang mga epithelial cell, keratinocytes, mast cell, neutrophils, macrophage, at monocytes, ay maaaring mag-secrete nito. Karamihan sa ganitong uri ng antibiotic ay naglalaman ng 37 - 39 'amino acid residues' at may 0 cysteine. Dahil sa malakas na basicity sa N-terminal na posisyon ng antibacterial peptide, maaari itong bumuo ng isang matatag na 'amphiphilic helical structure'. Ang antibacterial peptide LL-37 ay mayroon ding 'amphiphilic α-helical structure'. Dahil sa paggana nito sa pagpatay ng mga pathogen bacteria, pinangalanan itong antibacterial peptide. Ang '37' sa pangalang LL-37 ay maaaring nauugnay sa bilang ng mga residue ng amino acid nito. Kasabay nito, kilala rin ito bilang cathelicidin at ropocamptide.

Ano ang mekanismo ng pagkilos ng LL-37 laban sa antibiotic-resistant bacteria?

Pagkagambala sa lamad ng bacterial cell: 

Maaaring ipasok ang LL-37 sa bacterial cell membrane, lalo na ang pagkakaroon ng mapanirang epekto sa cell membrane na naglalaman ng phosphatidylglycerol (DPPG). Masisira nito ang istruktura ng bacterial cell membrane, kaya nagdudulot ng bactericidal effect ^[1] . Halimbawa, natuklasan ng mga pag-aaral na ang LL-37 ay maaaring magpasok sa mga lamad ng cell ng parehong Gram-positive at Gram-negative na bakterya, na humahantong sa pagtaas ng permeability ng cell membrane, ang pagtagas ng mga nilalaman ng cell, at sa huli ay ang pagkamatay ng bakterya.

Malawak na spectrum na aktibidad na antibacterial: 

Ang LL-37 ay may aktibidad na antibacterial laban sa iba't ibang bacteria na lumalaban sa antibiotic. Maaari itong kumilos laban sa Gram-positive bacteria (gaya ng Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, atbp.), Gram-negative bacteria (tulad ng Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, atbp.), at iba pang bacterial pathogens (tulad ng Mycoplasma, Ureaplasma, Mycobacterium, atbp.) ^2] [ Dahil sa malawak na spectrum na aktibidad na antibacterial na ito, ang LL-37 ay may potensyal na halaga ng aplikasyon sa paglaban sa iba't ibang uri ng bacteria na lumalaban sa antibiotic.

Pagsira sa nabuong biofilm: 

Ang bacterial biofilm ay isa sa mga mahalagang dahilan para sa paglaban sa gamot ng pathogenic bacteria. Maaaring sirain ng antibacterial peptide na LL-37 ang nabuong biofilm, kaya binabawasan ang resistensya ng bakterya sa gamot. Halimbawa, sa prosthetic joint infection (PJI) pagkatapos ng artipisyal na pagpapalit ng joint, ang paglaban sa gamot ng pathogenic bacteria na dulot ng bacterial biofilm ay nagpapahirap sa paggamot. Gayunpaman, ang LL-37 ay maaaring gumanap ng isang epektibong antibacterial at bacteriostatic na papel sa pamamagitan ng pagpigil sa pagbuo ng biofilm at pagsira sa nabuong biofilm.

Pagpapabuti ng aktibidad ng antibacterial ng antibiotics: 

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang LL-37 ay may synergistic na epekto sa ilang mga antibiotics. Halimbawa, kapag ginamit kasabay ng amoxicillin clavulanic acid (AMC), ang LL-37 ay maaaring malakas na mapahusay ang aktibidad ng antibacterial ng AMC.

Pinagmulan:PubMed ^[6]

Ano ang mga aplikasyon para sa LL-37?

Nagtataguyod ng pagbabagong-buhay ng buto: 

Ang ilang mga pag-aaral ay nagpakita na ang antibacterial peptide LL-37 ay may positibong epekto sa pagbabagong-buhay ng buto. Ipinakita ng ilang pananaliksik na ang mga human adipose-derived mesenchymal stem cells (hADSCs) ay nilinang na may iba't ibang konsentrasyon ng LL-37, at napag-alaman na ang konsentrasyon ng LL-37 ay may epekto sa osteogenic na kakayahan ng mga hADSC, na umaabot sa isang peak sa 4μg/ml. Bilang karagdagan, ang PSeD/hADSCs/LL-37 na kumbinasyon ng scaffold ay nagpakita ng higit na mahusay na mga katangian ng osteogenic kaysa sa PSeD/hADSCs, PSeD, at control group scaffolds sa rat calvarial defect model, na nagpapahiwatig ng mataas na potensyal sa clinical bone regeneration.

Antibacterial effect:

Pagpigil sa maraming pathogenic bacteria: 

Ginamit ng ilang pananaliksik ang micro-double dilution na paraan upang matukoy ang minimum na inhibitory concentration (MIC) ng antibacterial peptide LL-37 laban sa Escherichia coli, Salmonella, at Staphylococcus aureus. Ang mga resulta ay nagpakita na ang LL-37 ay may iba't ibang antas ng pagbabawal na mga epekto sa tatlong pathogenic na bakterya na ito, na may pinakamababang mga inhibitory na konsentrasyon na 3.12, 1.56, at 0.78μg/mL, ayon sa pagkakabanggit. Ang thermal stability test ay nagpakita na ang recombinant antibacterial peptide ay mayroon pa ring magandang aktibidad sa mataas na temperatura. Ang mga resulta ng acid-base stability test ay nagpakita na ang LL-37 ay may ilang partikular na aktibidad sa hanay ng pH na 2.0 hanggang 12.0, na may pinakamahusay na aktibidad sa pH na 5.0 hanggang 6.0, at -20°C ang pinakamahusay na kondisyon para sa pangmatagalang imbakan ^[3].

Epekto sa antibiotic-resistant bacteria: 

Pinag-aralan ng ilang tao ang antibacterial efficacy ng antibacterial peptide LL-37 at silver nanoparticles (AgNPs) laban sa Staphylococcus aureus (S. aureus), isang microorganism na karaniwang matatagpuan sa mga impeksyong nauugnay sa biofilm. Ang mga resulta ay nagpakita na ang LL-37 ay ang pinaka-epektibong antibacterial agent, na may pagbawas sa colony count ng higit sa 4 logarithms. Sa kaibahan, ang mga epekto ng silver nanoparticle at conventional antibiotics ay mas mahirap, na may pagbawas sa colony count na mas mababa sa 1 logarithm. Ang antibacterial na kumbinasyon ng paggamot na may rifampicin ay makabuluhang nadagdagan ang logarithmic reduction ng AgNPs at gentamicin, ngunit ito ay mas mababa pa rin kaysa sa LL-37 na ginamit lamang ^[4].

Application sa pulmonary infection: 

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang Pseudomonas aeruginosa (PA) ay naging isang agarang hamon para sa impeksyon sa baga at pinsala sa baga. Ang LL37 peptide ay isang epektibong antibacterial agent laban sa mga strain ng PA, ngunit ang paggamit nito ay limitado dahil sa mabilis nitong clearance sa vivo, mga isyu sa biosafety, at mababang bioavailability. Samakatuwid, isang sistema ng paghahatid ng nanodrug na nakabatay sa pagbabawas ng albumin ay binuo upang mapabuti ang pagganap ng LL37 laban sa PA sa vivo sa pamamagitan ng pagbuo ng mga intermolecular disulfide bond. Ang Cationic LL37 ay maaaring epektibong ma-encapsulated sa pamamagitan ng electrostatic na pakikipag-ugnayan upang magsagawa ng pinahusay na antibacterial effect. Ang LL37 peptide ay nagpakita ng isang matagal na paglabas ng higit sa 48 oras mula sa LL37 peptide nanoparticle (LL37 PNP), at isang pinahabang antibacterial na epekto ay nabanggit sa pagtaas ng oras ng pagpapapisa ng itlog. Sa isang modelo ng mouse ng talamak na PA pulmonary infection, ang LL37 PNP ay makabuluhang nabawasan ang pagpapahayag ng TNF-α at IL-1β at nagpagaan ng pinsala sa baga. Ipinapahiwatig nito na ang LL37 PNP ay maaaring mas epektibong mapabuti ang PA pulmonary infection at ang kasunod na nagpapasiklab na tugon kaysa sa libreng LL37 peptide ^[3].

Pag-activate ng antibacterial function ng mga platelet: 

Itinuro ng mga pag-aaral na ang antibacterial peptide LL-37 ay maaaring i-activate ang antibacterial function ng mga platelet ng tao. Pagkatapos tratuhin ang mga platelet ng LL-37, ang ekspresyon sa ibabaw ng mga receptor para sa pagkilala sa mga mikroorganismo (Toll-like receptors (TLRs) 2 at -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, at αIIbβ3 integrin) at mga molekula na nauugnay sa pagpapakita ng T6, CD8, at mga molekula na nauugnay sa pagpapakita ng mga TLR, CD8, CD8. Ang HLA-ABC) ay nadagdagan, at ang mga molekulang antibacterial ay tinatago: bactericidal/permeability-increasing protein (BPI), azurocidin, human neutrophil peptide (HNP)-1, at myeloperoxidase. Isinasalin din nila ang azurocidin at pinapahusay ang pagbubuklod sa Escherichia coli, Staphylococcus aureus, at Candida albicans. Bilang karagdagan, ang supernatant ng mga platelet na ginagamot sa LL-37 ay maaaring makapigil sa paglaki ng Escherichia coli, o ang mga platelet ay maaaring gumamit ng kanilang LL-37 upang pigilan ang paglaki ng microbial ^[5].

Application sa mga sistema ng paghahatid ng gamot

Nabanggit ng mga pag-aaral na ang mga antibacterial peptides (AMPs) ay isang bagong klase ng biomolecules na may malawak na spectrum na antibacterial properties at nakakaakit ng atensyon dahil sa mabilis na pagtaas ng antibiotic resistance ^[6] . Ang LL37 ay ang tanging cathelicidin-derived antibacterial peptide na matatagpuan sa mga tao. Sa malalim na pananaliksik, ang LL37 ay nagpakita ng iba't ibang biological function, kabilang ang pag-regulate ng inflammatory response, chemotaxis ng immune cells, pagtataguyod ng paggaling ng sugat, at osteogenesis, na naghikayat ng iba't ibang klinikal na aplikasyon. Gayunpaman, ang klinikal na pagsasalin ng LL37 ay limitado sa pamamagitan ng pagiging sensitibo nito sa pagkasira ng protease, potensyal na toxicity, mahinang bioavailability, atbp. Iba't ibang mga sistema ng paghahatid, kabilang ang mga metal nanoparticle, polymer na materyales, at lipid-based na mga sistema, ay ipinakilala upang makamit ang mga therapeutic application.

Sa konklusyon, bilang isang multifunctional bioactive peptide, ang LL-37 ay nagpakita ng malaking potensyal sa mga klinikal na aplikasyon. Sa mga tuntunin ng pagtataguyod ng pagbabagong-buhay ng buto, sa pamamagitan ng mga synergistic na epekto ng maraming mekanismo tulad ng pagtataguyod ng pagkakaiba-iba at aktibidad ng osteoblast, mga epektong antibacterial, immunomodulation, at pagtataguyod ng angiogenesis, nagdulot ito ng bagong pag-asa para sa pagkumpuni ng pinsala sa buto. Kapag nakikitungo sa antibiotic-resistant bacteria, sa pamamagitan ng direktang pagsira sa cell membrane, inhibiting ang pagbuo ng biofilms, at synergizing sa antibiotics, ito ay inaasahang magiging isang malakas na sandata upang malutas ang problema ng drug-resistant bacteria. Sa mga sistema ng paghahatid ng gamot, sa pamamagitan ng pagdidisenyo at pag-optimize ng mga template ng antibacterial peptide, pagbuo ng maraming sistema ng paghahatid ng gamot, at paggalugad sa pinagsamang aplikasyon ng mga gamot, ang epekto nito sa klinikal na paggamot ay maaaring higit pang mapahusay. Sa madaling sabi, ang LL-37 ay may potensyal sa maraming aspeto ng mga klinikal na aplikasyon, kabilang ang pagsulong ng bone regeneration, antibacterial effect, pag-activate ng antibacterial function ng mga platelet, at mga aplikasyon sa mga sistema ng paghahatid ng gamot.

Tungkol sa May-akda

Ang mga nabanggit na materyales ay lahat ay sinaliksik, na-edit at pinagsama-sama ng Cocer Peptides.

May-akda ng Scientific Journal

Si Francisco J. Sanchez-Pena ay isang mananaliksik sa Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Autonomous Benito Juarez University of Oaxaca). Itinatag noong 1827, ang unibersidad na ito ay isang makabuluhang pampublikong institusyon sa Oaxaca, Mexico, na nag-aalok ng malawak na hanay ng mga programang pang-akademiko sa mga larangan tulad ng natural sciences, engineering, humanities, at social sciences.

Nakatuon ang pananaliksik ni Francisco J. Sanchez-Pena sa Biochemistry at Molecular Biology, Microbiology, at Chemistry. Ang mga disiplinang ito ay kinabibilangan ng pag-aaral ng mga prosesong kemikal sa loob ng mga organismo, mga istruktura at paggana ng molekular, mga katangian ng mikrobyo at mga pakikipag-ugnayan ng mga ito sa kapaligiran, pati na rin ang komposisyon, mga katangian, at mga panuntunan sa pagbabago ng mga kemikal na sangkap. Ang pananaliksik sa mga lugar na ito ay may makabuluhang aplikasyon sa medisina, agrikultura, agham sa kapaligiran, at higit pa. Nakalista si Francisco J. Sanchez-Pena sa sanggunian ng pagsipi [5].

▎ Mga Kaugnay na Sipi

[1] Neville F, Cahuzac M, Konovalov O, et al. Lipid headgroup diskriminasyon sa pamamagitan ng antimicrobial peptide LL-37: Pananaw sa mekanismo ng pagkilos[J]. Biophysical Journal, 2006,90(4):1275-1287.DOI:10.1529/biophysj.105.067595.

[2] Neshani A, Zare H, Eidgahi MRA, et al. LL-37: Pagsusuri ng antimicrobial profile laban sa sensitibo at lumalaban sa antibiotic na bacterial pathogen ng tao[J]. Gene Reports, 2019,17:100519.DOI:10.1016/j.genrep.2019.100519.

[3] Li L, Peng Y, Yuan Q, et al. Itinataguyod ng Cathelicidin LL37 ang Osteogenic Differentiation sa vitro at Bone Regeneration sa vivo[J]. Mga Hangganan sa Bioengineering at Biotechnology, 2021,9.DOI:10.3389/fbioe.2021.638494.

[4] Kang J, Dietz MJ, Li B. Ang antimicrobial peptide LL-37 ay bactericidal laban sa Staphylococcus aureus biofilms [J]. Plos One, 2019,14(6).DOI:10.1371/journal.pone.0216676.

[5] Sanchez-Pena FJ, Romero-Tlalolini MDLA, Torres-Aguilar H, et al. Ang LL-37 ay Nag-trigger ng Antimicrobial Activity sa Human Platelets[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2023,24(3).DOI:10.3390/ijms24032816.

[6] Lin X, Wang R, Mai S. Mga pagsulong sa mga sistema ng paghahatid para sa therapeutic application ng LL37[J]. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 2020,60.DOI:10.1016/j.jddst.2020.102016.

LAHAT NG ARTIKULO AT IMPORMASYON NG PRODUKTO NA IBINIGAY SA WEBSITE NA ITO AY PARA LAMANG SA PAGPAPALALAG NG IMPORMASYON AT MGA LAYUNIN NG EDUKASYON.  

Ang mga produktong ibinigay sa website na ito ay inilaan lamang para sa in vitro na pananaliksik. Ang in vitro research (Latin: *in glass*, meaning in glassware) ay isinasagawa sa labas ng katawan ng tao. Ang mga produktong ito ay hindi mga pharmaceutical, hindi inaprubahan ng US Food and Drug Administration (FDA), at hindi dapat gamitin para maiwasan, gamutin, o pagalingin ang anumang kondisyong medikal, sakit, o karamdaman. Mahigpit na ipinagbabawal ng batas na ipasok ang mga produktong ito sa katawan ng tao o hayop sa anumang anyo.