LL-37 5 мг

▎ LL-37 бүтэц

▎ LL-37 Судалгаа

LL-37-ийн судалгааны үндэслэл юу вэ?

LL-37-г анх 1980 онд Шведийн эрдэмтэн Боман Х.Г торго хорхойн Samia cynthia ricini-ийн хүүхэлдэй дэх катион жижиг пептидийн бодисуудын ангиллаар нээсэн. LL-37 нь хүний кателицидины нянгийн эсрэг үйлчилгээ үзүүлдэг C-терминал пептид (CAMP, hCAP18) юм. химотакси дахь физиологийн үйл ажиллагаа, шархыг хаах, ангиогенезийг дэмжих (Chen X, 2018). Бактерийн эсрэг пептидүүд нь амьтан, ургамал, бага хэмжээний бичил биетэнд өргөн тархсан бөгөөд тэдгээр нь сээр нуруутан амьтдын төрөлхийн дархлааны чухал хэсэг юм. LL-37 нь шүүрлийн уургийн хувьд хүний ​​биеийн олон эрхтэн, эд эсэд өргөн тархсан байдаг. Эпителийн эсүүд, кератиноцитууд, шигүү мөхлөгт эсүүд, нейтрофилууд, макрофагууд, моноцитууд зэрэг янз бүрийн эсүүд үүнийг ялгаруулж чаддаг. Энэ төрлийн антибиотикийн ихэнх нь 37-39 'амин хүчлийн үлдэгдэл' агуулдаг ба 0 цистеин агуулдаг. Бактерийн эсрэг пептидийн N-терминал байрлалд хүчтэй суурь шинж чанартай тул тогтвортой 'амфифил мушгиа бүтэц' үүсгэж болно. Бактерийн эсрэг пептид LL-37 нь мөн 'амфифил α-спираль бүтэцтэй'. Эмгэг төрүүлэгч бактерийг устгах үүрэгтэй тул үүнийг бактерийн эсрэг пептид гэж нэрлэдэг. LL-37 нэрний '37' нь түүний амин хүчлийн үлдэгдлийн тоотой холбоотой байж болох юм. Үүний зэрэгцээ үүнийг кателицидин ба ропокамптид гэж нэрлэдэг.

LL-37 нь антибиотикт тэсвэртэй бактерийн эсрэг ямар механизмтай вэ?

Бактерийн эсийн мембраныг зөрчих: 

LL-37 нь бактерийн эсийн мембранд нэвтэрч, ялангуяа фосфатидилглицерин (DPPG) агуулсан эсийн мембранд хортой нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь бактерийн эсийн мембраны бүтцийг алдагдуулж, улмаар нян устгах үйлчилгээ үзүүлнэ ^[1] . Жишээлбэл, судалгаагаар LL-37 нь грам эерэг ба грам сөрөг бактерийн аль алиных нь эсийн мембранд нэвтэрч, эсийн мембраны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, эсийн агууламжийг гадагшлуулж, улмаар нянгийн үхэлд хүргэдэг болохыг тогтоожээ.

Өргөн хүрээний бактерийн эсрэг үйл ажиллагаа: 

LL-37 нь антибиотикт тэсвэртэй төрөл бүрийн бактерийн эсрэг бактерийн эсрэг үйлчилгээтэй. Энэ нь Грам эерэг бактери (алт стафилококк, стрептококк, энтерококк гэх мэт), грам сөрөг бактери (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella гэх мэт) болон бусад бактерийн эмгэг төрүүлэгчид (микоплазма, Mycoplasma, Mycolasma, ^{[2] гэх мэт) эсрэг үйлчилнэ} . Энэхүү өргөн хүрээний бактерийн эсрэг үйлчилгээ нь LL-37-ийг антибиотикт тэсвэртэй бактерийн эсрэг тэмцэхэд ашиглах боломжтой болгодог.

Үүссэн био хальсыг устгах: 

Бактерийн био хальс нь эмгэг төрүүлэгч бактерийн эмэнд тэсвэртэй байдлын чухал шалтгаануудын нэг юм. Бактерийн эсрэг пептид LL-37 нь үүссэн био хальсыг устгаж, улмаар бактерийн эмэнд тэсвэртэй байдлыг бууруулдаг. Жишээлбэл, хиймэл үе солих үед хиймэл үений халдвар (PJI) үед бактерийн био хальснаас үүссэн эмгэг төрүүлэгч бактерийн эмэнд тэсвэртэй байдал нь эмчилгээг хүндрүүлдэг. Гэсэн хэдий ч LL-37 нь био хальс үүсэхийг саатуулж, үүссэн био хальсыг устгаснаар бактерийн эсрэг болон бактериостатик үр дүнтэй үүрэг гүйцэтгэдэг.

Антибиотикийн бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг сайжруулах: 

Судалгаанаас харахад LL-37 нь зарим антибиотикуудтай синергетик нөлөөтэй байдаг. Жишээлбэл, амоксициллин клавулан хүчил (AMC) -тай хослуулан хэрэглэхэд LL-37 нь AMC-ийн бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг хүчтэй сайжруулдаг.

Эх сурвалж: PubMed ^[6]

LL-37 програмууд юу вэ?

Ясны нөхөн төлжилтийг дэмжих: 

Зарим судалгаагаар бактерийн эсрэг пептид LL-37 нь ясны нөхөн төлжилтөд эерэг нөлөө үзүүлдэг болохыг харуулсан. Зарим судалгаагаар хүний ​​өөхний гаралтай мезенхимийн үүдэл эсийг (hADSCs) LL-37-ийн янз бүрийн концентрацитай өсгөвөрлөж, LL-37-ийн концентраци нь hADSC-ийн остеогенийн чадварт нөлөөлж, дээд цэгтээ 4μг/мл хүрдэг болохыг тогтоожээ. Нэмж дурдахад, PSeD/hADSCs/LL-37 хосолсон шат нь хархын тугалганы согогийн загварт PSeD/hADSCs, PSeD болон хяналтын бүлгийн шатуудаас илүү сайн остеоген шинж чанарыг харуулсан нь эмнэлзүйн ясны нөхөн төлжилтийн өндөр чадавхийг харуулж байна.

Бактерийн эсрэг нөлөө:

Олон төрлийн эмгэг төрүүлэгч бактерийг дарангуйлах: 

Зарим судалгаагаар гэдэсний савханцар, салмонелла, алтан стафилококкийн эсрэг бактерийн эсрэг пептидийн LL-37-ийн дарангуйлах хамгийн бага концентрацийг (MIC) тодорхойлохын тулд бичил давхар шингэлэх аргыг ашигласан. Судалгааны үр дүнгээс харахад LL-37 нь эдгээр гурван эмгэг төрүүлэгч бактериудад өөр өөр зэрэгтэй дарангуйлах нөлөө үзүүлж, дарангуйлах хамгийн бага концентраци нь 3.12, 1.56, 0.78μg/мл байна. Дулааны тогтвортой байдлын туршилт нь рекомбинант бактерийн эсрэг пептид нь өндөр температурт сайн идэвхтэй хэвээр байгааг харуулсан. Хүчил шүлтийн тогтвортой байдлын туршилтын үр дүнгээс үзэхэд LL-37 нь рН-ийн 2.0-12.0 мужид тодорхой идэвхжилтэй, хамгийн сайн идэвхжил нь 5.0-6.0 рН-д, харин -20°C нь удаан хугацаагаар хадгалах хамгийн сайн нөхцөл болохыг харуулсан ^[3].

Антибиотикт тэсвэртэй бактериудад үзүүлэх нөлөө: 

Зарим хүмүүс LL-37 бактерийн эсрэг пептид ба мөнгөн нано бөөмс (AgNPs) нь био хальстай холбоотой халдварт ихэвчлэн олддог алтан стафилококк (S. aureus) бичил биетний эсрэг бактерийн эсрэг үр нөлөөг судалсан. Судалгааны үр дүнд LL-37 нь хамгийн үр дүнтэй бактерийн эсрэг бодис болох нь тогтоогдсон бөгөөд колонийн тоо 4 логарифмаас илүү буурсан байна. Үүний эсрэгээр мөнгөн нано хэсгүүд болон уламжлалт антибиотикуудын нөлөө муу байсан ба колонийн тоо 1 логарифмээс бага хэмжээгээр буурсан байна. Рифампицинтэй бактерийн эсрэг хавсарсан эмчилгээ нь AgNP ба гентамицины логарифмын бууралтыг мэдэгдэхүйц ихэсгэсэн боловч дангаар нь хэрэглэсэн LL-37-ээс хамаагүй бага байв ^[4].

Уушигны халдварын үед хэрэглэх: 

Pseudomonas aeruginosa (PA) нь уушигны халдвар, уушгины гэмтлийн яаралтай сорилт болж байгааг судалгаагаар тогтоожээ. LL37 пептид нь ТХГН-ийн омгийн эсрэг үр дүнтэй бактерийн эсрэг бодис боловч in vivo хурдан цэвэрлэгддэг, биоаюулгүй байдлын асуудал, био хүртээмж багатай тул хэрэглэх нь хязгаарлагдмал. Тиймээс молекул хоорондын дисульфидын холбоог бий болгосноор LL37-ийн үйл ажиллагааг PA-ийн эсрэг in vivo сайжруулах зорилгоор бууруулж мэдрэмтгий альбумин дээр суурилсан нано эм дамжуулах системийг боловсруулсан. Катион LL37 нь бактерийн эсрэг үр нөлөөг сайжруулахын тулд цахилгаан статик харилцан үйлчлэлээр үр дүнтэй капсуллах боломжтой. LL37 пептид нь LL37 пептидийн нано бөөмсөөс (LL37 PNP) 48 цагаас илүү хугацаанд ялгардаг бөгөөд инкубацийн хугацаа нэмэгдсэнээр бактерийн эсрэг үр нөлөөг нэмэгдүүлсэн. Уушигны цочмог халдварын хулганы загварт LL37 PNP нь TNF-α ба IL-1β-ийн илэрхийлэлийг мэдэгдэхүйц бууруулж, уушигны гэмтлийг хөнгөвчилсөн. Энэ нь LL37 PNP нь чөлөөт LL37 пептидтэй харьцуулахад уушигны уушигны халдвар болон үрэвслийн хариу урвалыг илүү үр дүнтэй сайжруулж чадна гэдгийг харуулж байна ^[3].

Тромбоцитуудын бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг идэвхжүүлэх: 

Судалгаанаас харахад бактерийн эсрэг пептид LL-37 нь хүний ​​тромбоцитуудын бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг идэвхжүүлдэг. Тромбоцитуудыг LL-37-ээр эмчилсний дараа бичил биетнийг таних рецепторуудын гадаргуугийн илэрхийлэл (Толл төст рецепторууд (TLR) 2 ба -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, αIIbβ3) ба молегенийн эсрэг үйлчилгээтэй холбоотой. лимфоцитууд (CD80, CD86, HLA-ABC) нэмэгдэж, бактерийн эсрэг молекулууд ялгардаг: нян устгах/нэвчилтийг нэмэгдүүлэх уураг (BPI), азуроцидин, хүний нейтрофил пептид (HNP)-1, миелопероксидаз. Тэд мөн азуроцидиныг орчуулж, гэдэсний савханцар, алтан стафилококк, Candida albicans-тай холбоог сайжруулдаг. Нэмж дурдахад LL-37-ээр эмчилсэн ялтасын дээд давхарга нь гэдэсний савханцарын өсөлтийг дарангуйлдаг, эсвэл ялтас нь LL-37-г ашиглан бичил биетний өсөлтийг саатуулдаг ^[5].

Мансууруулах бодис дамжуулах системд хэрэглэх

Судалгаанаас үзэхэд бактерийн эсрэг пептидүүд (AMPs) нь өргөн хүрээний бактерийн эсрэг шинж чанартай биомолекулуудын шинэ анги бөгөөд антибиотикт тэсвэртэй байдал хурдацтай нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор хүмүүсийн анхаарлыг татсан ^[6] . LL37 нь кателицидинаас гаралтай цорын ганц бактерийн эсрэг пептид юм. Гүн гүнзгий судалгаагаар LL37 нь үрэвслийн хариу урвалыг зохицуулах, дархлааны эсийн химотаксис, шархны эдгэрэлтийг дэмжих, остеогенез зэрэг биологийн янз бүрийн функцийг харуулсан бөгөөд энэ нь эмнэлзүйн олон төрлийн хэрэглээг дэмжсэн. Гэсэн хэдий ч LL37-ийн эмнэлзүйн орчуулга нь протеазын задралд мэдрэмтгий, болзошгүй хоруу чанар, биологийн хүртээмж муу гэх мэтээр хязгаарлагддаг. Эмчилгээний хэрэглээнд хүрэхийн тулд металл нано хэсгүүд, полимер материал, липид дээр суурилсан систем зэрэг төрөл бүрийн дамжуулах системийг нэвтрүүлсэн.

Эцэст нь хэлэхэд LL-37 нь олон үйлдэлт био идэвхит пептидийн хувьд эмнэлзүйн хэрэглээнд асар их боломжийг харуулсан. Ясны нөхөн төлжилтийг дэмжих үүднээс остеобластын ялгарал, идэвхжил, нянгийн эсрэг нөлөө, иммуномодуляци, ангиогенезийг дэмжих зэрэг олон механизмын синергетик нөлөөгөөр ясны гэмтлийг нөхөн сэргээх шинэ найдвар авчирсан. Антибиотикт тэсвэртэй нянгийн эсрэг тэмцэхэд эсийн мембраныг шууд устгаж, био хальс үүсэхийг зогсоож, антибиотиктой синергетик нөлөө үзүүлснээр эмэнд тэсвэртэй нянгийн асуудлыг шийдвэрлэх хүчтэй зэвсэг болох төлөвтэй байна. Мансууруулах бодис дамжуулах системд бактерийн эсрэг пептидийн загваруудыг зохион бүтээх, оновчтой болгох, олон эм дамжуулах системийг бий болгох, эмийн хавсарсан хэрэглээг судлах замаар эмнэлзүйн эмчилгээний үр нөлөөг улам сайжруулах боломжтой. Товчхондоо, LL-37 нь ясны нөхөн төлжилтийг дэмжих, бактерийн эсрэг үйлчилгээ, ялтасын бактерийн эсрэг үйл ажиллагааг идэвхжүүлэх, эм дамжуулах системд хэрэглэх зэрэг эмнэлзүйн хэрэглээний олон талт боломжтой.

Зохиогчийн тухай

Дээр дурдсан материалыг Cocer Peptides компани судалж, засварлаж, эмхэтгэсэн.

Шинжлэх ухааны сэтгүүлийн зохиолч

Франсиско Ж.Санчес-Пена нь Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Оаксакагийн Бенито Хуарезийн автономит их сургууль)-ийн судлаач юм. 1827 онд байгуулагдсан энэхүү их сургууль нь Мексикийн Оаксака хотод байгалийн шинжлэх ухаан, инженерчлэл, хүмүүнлэг, нийгмийн шинжлэх ухаан зэрэг олон төрлийн эрдэм шинжилгээний хөтөлбөрүүдийг санал болгодог томоохон төрийн байгууллага юм.

Франсиско Ж.Санчез-Пенагийн судалгаа нь биохими ба молекул биологи, микробиологи, хими зэрэгт чиглэдэг. Эдгээр салбарууд нь организм дахь химийн үйл явц, молекулын бүтэц, үйл ажиллагаа, бичил биетний шинж чанар, тэдгээрийн хүрээлэн буй орчинтой харьцах үйл ажиллагаа, түүнчлэн химийн бодисын найрлага, шинж чанар, хувирах дүрмийг судлах явдал юм. Эдгээр чиглэлийн судалгаа нь анагаах ухаан, хөдөө аж ахуй, байгаль орчны шинжлэх ухаан болон бусад салбарт чухал ач холбогдолтой юм. Франсиско Ж.Санчес-Пенагийн ишлэл [5]-д бичигдсэн байдаг.

▎ Холбогдох ишлэлүүд

[1] Невилл Ф, Кахузак М, Коновалов О, нар. Нянгийн эсрэг пептид LL-37-ээр липидийн бүлгийн ялгаварлан гадуурхалт: Үйлдлийн механизмын талаархи ойлголт [J]. Биофизикийн сэтгүүл, 2006,90(4):1275-1287.DOI:10.1529/biophysj.105.067595.

[2] Neshani A, Zare H, Eidgahi MRA, et al. LL-37: Эмзэг ба антибиотикт тэсвэртэй хүний ​​нянгийн эмгэг төрүүлэгчдийн эсрэг нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй байдлын тойм[J]. Генийн тайлан, 2019,17:100519.DOI:10.1016/j.genrep.2019.100519.

[3] Ли Л, Пэн Ы, Юань Ц, нар. Cathelicidin LL37 нь in vitro Osteogenic ялгах болон ясны нөхөн төлжилтийг in vivo[J] дэмждэг. Био инженерчлэл ба биотехнологийн хил хязгаар, 2021,9.DOI:10.3389/fbioe.2021.638494.

[4] Kang J, Dietz MJ, Li B. Нянгийн эсрэг пептид LL-37 нь Staphylococcus aureus био хальсны [J] эсрэг нян устгах үйлчилгээтэй. Plos One, 2019,14(6).DOI:10.1371/journal.pone.0216676.

[5] Sanchez-Pena FJ, Romero-Tlalolini MDLA, Torres-Aguilar H, et al. LL-37 нь хүний ​​ялтас дахь нянгийн эсрэг үйл ажиллагааг идэвхжүүлдэг[J]. Молекулын шинжлэх ухааны олон улсын сэтгүүл, 2023,24(3).DOI:10.3390/ijms24032816.

[6] Lin X, Wang R, Mai S. LL37[J]-ийн эмчилгээний хэрэглээнд хүргэх систем дэх дэвшилтүүд. Эмийн хүргэлтийн шинжлэх ухаан, технологийн сэтгүүл, 2020,60.DOI:10.1016/j.jddst.2020.102016.

ЭНЭ Вэб сайтад тавигдсан БҮХ НИЙТЛЭЛ, БҮТЭЭГДЭХҮҮНИЙН МЭДЭЭЛЭЛ ЗӨВХӨН МЭДЭЭЛЭЛ ТҮГЭЭХ, БОЛОВСРУУЛАХ ЗОРИЛГООР БАЙНА.  

Энэ вэб сайтад байгаа бүтээгдэхүүнүүд нь зөвхөн in vitro судалгаанд зориулагдсан болно. In vitro судалгаа (Латин: *шилэн дотор*, шилэн аяганд гэсэн утгатай) нь хүний ​​биеэс гадуур явагддаг. Эдгээр бүтээгдэхүүн нь эмийн бүтээгдэхүүн биш бөгөөд АНУ-ын Хүнс, Эмийн Захиргаа (FDA)-аас зөвшөөрөл аваагүй бөгөөд аливаа эрүүл мэндийн байдал, өвчин, эмгэгээс урьдчилан сэргийлэх, эмчлэх, эмчлэхэд ашиглах ёсгүй. Эдгээр бүтээгдэхүүнийг хүн, амьтны биед ямар ч хэлбэрээр нэвтрүүлэхийг хуулиар хатуу хориглоно.