|
1kit（10Vials）
| Kuantiti: | |
|---|---|
▎ Struktur LL-37
Sumber: PubChem |
Urutan: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Formula Molekul: C 205H 340N 60O53 Berat Molekul: 4493 g/mol Nombor CAS: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Sinonim: Cathelicidin；ropocamptide |
▎ Penyelidikan LL-37
Apakah latar belakang penyelidikan LL-37?
LL-37 pertama kali ditemui sebagai kelas bahan peptida kecil kationik dalam pupa ulat sutera Samia cynthia ricini oleh saintis Sweden Boman HG pada tahun 1980. LL-37 ialah peptida C-terminal (CAMP, hCAP18) cathelicidin manusia antibakteria peptida antibakteria dan memainkan peranan penting dalam meningkatkan rintangan peptida mikrobiologi kepada bakteria. dalam kemotaksis, menggalakkan penutupan luka, dan angiogenesis (Chen X, 2018). Peptida antibakteria banyak terdapat dalam haiwan, tumbuhan, dan sejumlah kecil mikroorganisma, dan ia adalah bahagian penting dalam imuniti semula jadi vertebrata. Sebagai protein rembesan, LL-37 banyak terdapat dalam pelbagai organ dan tisu badan manusia. Pelbagai sel, termasuk sel epitelium, keratinosit, sel mast, neutrofil, makrofaj, dan monosit, boleh merembeskannya. Kebanyakan antibiotik jenis ini mengandungi 37 - 39 'sisa asid amino' dan mempunyai 0 sistein. Oleh kerana keasaman yang kuat pada kedudukan terminal-N peptida antibakteria, ia boleh membentuk 'struktur heliks amphiphilic' yang stabil. Peptida antibakteria LL-37 juga mempunyai 'struktur α-heliks amphiphilic'. Kerana fungsinya membunuh bakteria patogen, ia dinamakan peptida antibakteria. '37' dalam nama LL-37 mungkin berkaitan dengan bilangan sisa asid aminonya. Pada masa yang sama, ia juga dikenali sebagai cathelicidin dan ropocamptide.
Apakah mekanisme tindakan LL-37 terhadap bakteria tahan antibiotik?
Mengganggu membran sel bakteria:
LL-37 boleh dimasukkan ke dalam membran sel bakteria, terutamanya mempunyai kesan merosakkan pada membran sel yang mengandungi fosfatidilgliserol (DPPG). Ia akan mengganggu struktur membran sel bakteria, sekali gus memberikan kesan bakteria [1] . Sebagai contoh, kajian mendapati bahawa LL-37 boleh memasukkan ke dalam membran sel kedua-dua bakteria Gram-positif dan Gram-negatif, yang membawa kepada peningkatan dalam kebolehtelapan membran sel, kebocoran kandungan sel, dan akhirnya kematian bakteria.
Aktiviti antibakteria spektrum luas:
LL-37 mempunyai aktiviti antibakteria terhadap pelbagai bakteria tahan antibiotik. Ia boleh bertindak terhadap bakteria Gram-positif (seperti Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, dll.), Bakteria Gram-negatif (seperti Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, dll.), dan patogen bakteria lain (seperti Mycoplasma, Ureaplasma, Mycobacterium.) 2] [ Aktiviti antibakteria spektrum luas ini menjadikan LL-37 mempunyai potensi nilai aplikasi dalam memerangi pelbagai jenis bakteria tahan antibiotik.
Memusnahkan biofilm yang terbentuk:
Biofilm bakteria adalah salah satu sebab penting untuk rintangan dadah bakteria patogen. Peptida antibakteria LL-37 boleh memusnahkan biofilm yang terbentuk, sekali gus mengurangkan rintangan dadah bakteria. Sebagai contoh, dalam jangkitan sendi prostetik (PJI) selepas penggantian sendi buatan, rintangan ubat bakteria patogen yang disebabkan oleh biofilm bakteria menjadikan rawatan sukar. Walau bagaimanapun, LL-37 boleh memainkan peranan antibakteria dan bakteriostatik yang berkesan dengan menghalang pembentukan biofilm dan memusnahkan biofilm yang terbentuk.
Meningkatkan aktiviti antibakteria antibiotik:
Kajian telah menunjukkan bahawa LL-37 mempunyai kesan sinergistik dengan antibiotik tertentu. Sebagai contoh, apabila digunakan dalam kombinasi dengan asid amoxicillin clavulanic (AMC), LL-37 boleh meningkatkan aktiviti antibakteria AMC dengan kuat.
Sumber:PubMed [6]
Apakah permohonan untuk LL-37?
Menggalakkan pertumbuhan semula tulang:
Beberapa kajian telah menunjukkan bahawa peptida antibakteria LL-37 mempunyai kesan positif terhadap pertumbuhan semula tulang. Beberapa penyelidikan telah menunjukkan bahawa sel stem mesenchymal (hADSCs) yang berasal dari adiposa manusia telah dibiakkan dengan kepekatan LL-37 yang berbeza, dan didapati bahawa kepekatan LL-37 mempunyai kesan ke atas keupayaan osteogenik hADSC, mencapai puncak pada 4μg/ml. Di samping itu, perancah gabungan PSeD/hADSCs/LL-37 menunjukkan sifat osteogenik yang lebih unggul daripada perancah PSeD/hADSCs, PSeD, dan kumpulan kawalan dalam model kecacatan calvarial tikus, yang menunjukkan potensi tinggi dalam penjanaan semula tulang klinikal.
Kesan antibakteria:
Perencatan pelbagai bakteria patogen:
Sesetengah penyelidikan menggunakan kaedah pencairan mikro-double untuk menentukan kepekatan perencatan minimum (MIC) peptida antibakteria LL-37 terhadap Escherichia coli, Salmonella, dan Staphylococcus aureus. Keputusan menunjukkan bahawa LL-37 mempunyai darjah kesan perencatan yang berbeza pada ketiga-tiga bakteria patogen ini, dengan kepekatan perencatan minimum masing-masing ialah 3.12, 1.56, dan 0.78μg/mL. Ujian kestabilan haba menunjukkan bahawa peptida antibakteria rekombinan masih mempunyai aktiviti yang baik pada suhu tinggi. Keputusan ujian kestabilan asid-bes menunjukkan bahawa LL-37 mempunyai aktiviti tertentu pada julat pH 2.0 hingga 12.0, dengan aktiviti terbaik pada pH 5.0 hingga 6.0, dan -20°C merupakan keadaan terbaik untuk penyimpanan jangka panjang [3].
Kesan pada bakteria tahan antibiotik:
Sesetengah orang mengkaji keberkesanan antibakteria peptida antibakteria LL-37 dan nanopartikel perak (AgNPs) terhadap Staphylococcus aureus (S. aureus), mikroorganisma yang biasa ditemui dalam jangkitan berkaitan biofilm. Keputusan menunjukkan bahawa LL-37 adalah agen antibakteria yang paling berkesan, dengan pengurangan kiraan koloni lebih daripada 4 logaritma. Sebaliknya, kesan nanopartikel perak dan antibiotik konvensional adalah lebih lemah, dengan pengurangan kiraan koloni kurang daripada 1 logaritma. Rawatan gabungan antibakteria dengan rifampicin dengan ketara meningkatkan pengurangan logaritma AgNPs dan gentamicin, tetapi ia masih jauh lebih rendah daripada LL-37 yang digunakan sahaja [4].
Permohonan dalam jangkitan paru-paru:
Kajian telah menunjukkan bahawa Pseudomonas aeruginosa (PA) telah menjadi cabaran mendesak untuk jangkitan paru-paru dan kecederaan paru-paru. Peptida LL37 ialah agen antibakteria yang berkesan terhadap strain PA, tetapi penggunaannya terhad kerana pembersihan pantas dalam vivo, isu biokeselamatan dan bioavailabiliti yang rendah. Oleh itu, sistem penyampaian nanodrug berasaskan albumin sensitif pengurangan telah dibangunkan untuk meningkatkan prestasi LL37 terhadap PA in vivo dengan membentuk ikatan disulfida antara molekul. Kationik LL37 boleh dikapsulkan dengan berkesan melalui interaksi elektrostatik untuk memberikan kesan antibakteria yang lebih baik. Peptida LL37 menunjukkan pelepasan berterusan lebih daripada 48 jam daripada nanopartikel peptida LL37 (LL37 PNP), dan kesan antibakteria yang dilanjutkan telah dicatatkan dengan peningkatan dalam masa inkubasi. Dalam model tetikus jangkitan pulmonari PA akut, LL37 PNP dengan ketara mengurangkan ekspresi TNF-α dan IL-1β dan mengurangkan kecederaan paru-paru. Ia menunjukkan bahawa LL37 PNP boleh meningkatkan jangkitan paru-paru PA dengan lebih berkesan dan tindak balas keradangan seterusnya daripada peptida LL37 percuma [3].
Mengaktifkan fungsi antibakteria platelet:
Kajian telah menunjukkan bahawa peptida antibakteria LL-37 boleh mengaktifkan fungsi antibakteria platelet manusia. Selepas platelet dirawat dengan LL-37, ekspresi permukaan reseptor untuk mengenali mikroorganisma (Toll-like receptors (TLRs) 2 dan -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, dan αIIbβ3 integrin) dan molekul yang berkaitan dengan pembentangan CD8, CD80 dan antigen. HLA-ABC) ditingkatkan, dan molekul antibakteria dirembeskan: bakteria/permeability-increasing protein (BPI), azurocidin, human neutrophil peptide (HNP)-1, dan myeloperoxidase. Mereka juga menterjemahkan azurocidin dan meningkatkan pengikatan kepada Escherichia coli, Staphylococcus aureus, dan Candida albicans. Di samping itu, supernatan platelet yang dirawat dengan LL-37 boleh menghalang pertumbuhan Escherichia coli, atau platelet boleh menggunakan LL-37 mereka untuk menghalang pertumbuhan mikrob [5].
Aplikasi dalam sistem penghantaran dadah
Kajian telah menyebut bahawa peptida antibakteria (AMP) adalah kelas biomolekul baharu dengan sifat antibakteria spektrum luas dan telah menarik perhatian kerana peningkatan pesat dalam rintangan antibiotik [6] . LL37 adalah satu-satunya peptida antibakteria yang berasal dari cathelicidin yang ditemui pada manusia. Dengan penyelidikan yang mendalam, LL37 telah menunjukkan pelbagai fungsi biologi, termasuk mengawal tindak balas keradangan, kemotaksis sel imun, menggalakkan penyembuhan luka, dan osteogenesis, yang telah menggalakkan pelbagai aplikasi klinikal. Walau bagaimanapun, terjemahan klinikal LL37 dihadkan oleh kepekaannya terhadap degradasi protease, potensi ketoksikan, bioavailabiliti yang lemah, dsb. Pelbagai sistem penghantaran, termasuk nanozarah logam, bahan polimer dan sistem berasaskan lipid, telah diperkenalkan untuk mencapai aplikasi terapeutik.
Kesimpulannya, sebagai peptida bioaktif pelbagai fungsi, LL-37 telah menunjukkan potensi besar dalam aplikasi klinikal. Dari segi menggalakkan pertumbuhan semula tulang, melalui kesan sinergistik pelbagai mekanisme seperti menggalakkan pembezaan dan aktiviti osteoblas, kesan antibakteria, imunomodulasi, dan menggalakkan angiogenesis, ia telah membawa harapan baru untuk pembaikan kecederaan tulang. Apabila berhadapan dengan bakteria tahan antibiotik, dengan secara langsung memusnahkan membran sel, menghalang pembentukan biofilm, dan bersinergi dengan antibiotik, ia dijangka menjadi senjata ampuh untuk menyelesaikan masalah bakteria tahan dadah. Dalam sistem penyampaian ubat, dengan mereka bentuk dan mengoptimumkan templat peptida antibakteria, membina berbilang sistem penyampaian ubat, dan meneroka aplikasi gabungan ubat, kesan rawatan klinikalnya boleh dipertingkatkan lagi. Ringkasnya, LL-37 mempunyai potensi dalam pelbagai aspek aplikasi klinikal, termasuk menggalakkan pertumbuhan semula tulang, kesan antibakteria, mengaktifkan fungsi antibakteria platelet, dan aplikasi dalam sistem penghantaran ubat.
Mengenai Pengarang
Bahan-bahan yang disebutkan di atas semuanya diselidik, disunting dan disusun oleh Cocer Peptides.
Penulis Jurnal Ilmiah
Francisco J. Sanchez-Pena ialah seorang penyelidik di Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Autonomi Universiti Benito Juarez Oaxaca). Ditubuhkan pada 1827, universiti ini merupakan institusi awam yang penting di Oaxaca, Mexico, menawarkan pelbagai program akademik dalam bidang seperti sains semula jadi, kejuruteraan, kemanusiaan dan sains sosial.
Penyelidikan Francisco J. Sanchez-Pena memfokuskan pada Biokimia & Biologi Molekul, Mikrobiologi dan Kimia. Disiplin ini melibatkan kajian proses kimia dalam organisma, struktur dan fungsi molekul, ciri mikrob dan interaksinya dengan alam sekitar, serta komposisi, sifat, dan peraturan transformasi bahan kimia. Penyelidikan dalam bidang ini mempunyai aplikasi penting dalam perubatan, pertanian, sains alam sekitar dan banyak lagi. Francisco J. Sanchez-Pena disenaraikan dalam rujukan petikan [5].
