|
1 kit（10 flaskor）
| Kvantitet: | |
|---|---|
▎ LL-37 Struktur
Källa: PubChem |
Sekvens: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Molekylformel: C 205H 340N 60O53 Molekylvikt: 4493 g/mol CAS-nummer: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Synonymer: Cathelicidin；ropocamptide |
▎ LL-37 Forskning
Vilken är forskningsbakgrunden för LL-37?
LL-37 upptäcktes först som en klass av katjoniska små peptidsubstanser i silkesmasken Samia cynthia ricinis puppor av den svenska forskaren Boman HG 1980. LL-37 är den C-terminala peptiden (CAMP, hCAP18) av humant katelicidin antibakteriellt, vilket kan öka resistens mot mikroorganismer, som har en viktig funktion i mikrobiologiska peptider. i kemotaxi, främjande av sårtillslutning och angiogenes (Chen X, 2018). Antibakteriella peptider är allmänt närvarande i djur, växter och en liten mängd mikroorganismer, och de är en viktig del av den medfödda immuniteten hos ryggradsdjur. Som ett sekretoriskt protein är LL-37 allmänt närvarande i flera organ och vävnader i människokroppen. Olika celler, inklusive epitelceller, keratinocyter, mastceller, neutrofiler, makrofager och monocyter, kan utsöndra det. De flesta av denna typ av antibiotika innehåller 37 - 39 'aminosyrarester' och har 0 cystein. På grund av den starka basiciteten vid den antibakteriella peptidens N-terminala position kan den bilda en stabil 'amfifil spiralstruktur'. Den antibakteriella peptiden LL-37 har också en 'amfifil α-helixstruktur'. På grund av dess funktion att döda patogena bakterier kallas den för en antibakteriell peptid. '37' i namnet LL-37 kan vara relaterat till antalet aminosyrarester. Samtidigt är det också känt som katelicidin och ropocamptide.
Vilken verkningsmekanism har LL-37 mot antibiotikaresistenta bakterier?
Att störa bakteriecellsmembranet:
LL-37 kan införas i bakteriecellsmembranet, särskilt ha en destruktiv effekt på cellmembranet som innehåller fosfatidylglycerol (DPPG). Det kommer att störa strukturen av bakteriecellmembranet, vilket utövar en bakteriedödande effekt [1] . Till exempel har studier funnit att LL-37 kan infogas i cellmembranen hos både grampositiva och gramnegativa bakterier, vilket leder till en ökning av cellmembranets permeabilitet, läckage av cellinnehåll och i slutändan bakteriers död.
Bredspektrum antibakteriell aktivitet:
LL-37 har antibakteriell aktivitet mot en mängd olika antibiotikaresistenta bakterier. Det kan verka mot Gram-positiva bakterier (som Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, etc.), Gram-negativa bakterier (som Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, etc.) och andra bakteriella patogener (som Mycoaplasma, etc. ) . Denna bredspektrum antibakteriella aktivitet gör att LL-37 har potentiellt användningsvärde för att bekämpa olika typer av antibiotikaresistenta bakterier.
Att förstöra den bildade biofilmen:
Bakteriell biofilm är en av de viktiga orsakerna till läkemedelsresistens hos patogena bakterier. Den antibakteriella peptiden LL-37 kan förstöra den bildade biofilmen och därmed minska bakteriers läkemedelsresistens. Till exempel, vid ledprotesinfektion (PJI) efter artificiell ledprotes gör läkemedelsresistensen hos patogena bakterier orsakade av den bakteriella biofilmen behandlingen svår. Däremot kan LL-37 spela en effektiv antibakteriell och bakteriostatisk roll genom att hämma bildandet av biofilmen och förstöra den bildade biofilmen.
Förbättra den antibakteriella aktiviteten hos antibiotika:
Studier har visat att LL-37 har en synergistisk effekt med vissa antibiotika. Till exempel, när det används i kombination med amoxicillinklavulansyra (AMC), kan LL-37 kraftigt förstärka den antibakteriella aktiviteten hos AMC.
Källa:PubMed [6]
Vilka är applikationerna för LL-37?
Främja benregenerering:
Vissa studier har visat att den antibakteriella peptiden LL-37 har en positiv effekt på benregenerering. Viss forskning har visat att humana fetthärledda mesenkymala stamceller (hADSCs) odlades med olika koncentrationer av LL-37, och det visade sig att koncentrationen av LL-37 hade en inverkan på den osteogena förmågan hos hADSCs, och nådde en topp vid 4μg/ml. Dessutom visade PSeD/hADSCs/LL-37-kombinationsställningen mer överlägsna osteogena egenskaper än PSeD/hADSCs, PSeD och kontrollgruppsställningarna i calvarial defektmodellen hos råtta, vilket indikerar en hög potential i klinisk benregenerering.
Antibakteriell effekt:
Hämning av flera patogena bakterier:
Viss forskning använde mikrodubbelspädningsmetoden för att bestämma den lägsta hämmande koncentrationen (MIC) av den antibakteriella peptiden LL-37 mot Escherichia coli, Salmonella och Staphylococcus aureus. Resultaten visade att LL-37 hade olika grader av hämmande effekter på dessa tre patogena bakterier, med minsta hämmande koncentrationer på 3,12, 1,56 respektive 0,78μg/mL. Det termiska stabilitetstestet visade att den rekombinanta antibakteriella peptiden fortfarande hade god aktivitet vid höga temperaturer. Syra-bas stabilitetstestresultaten visade att LL-37 hade viss aktivitet vid ett pH-område på 2,0 till 12,0, med den bästa aktiviteten vid ett pH på 5,0 till 6,0, och -20°C är det bästa villkoret för långtidslagring [3].
Effekt på antibiotikaresistenta bakterier:
Vissa personer studerade den antibakteriella effekten av den antibakteriella peptiden LL-37 och silvernanopartiklar (AgNPs) mot Staphylococcus aureus (S. aureus), en mikroorganism som vanligtvis finns i biofilmrelaterade infektioner. Resultaten visade att LL-37 var det mest effektiva antibakteriella medlet, med en minskning av koloniantalet på mer än 4 logaritmer. Däremot var effekterna av silvernanopartiklar och konventionella antibiotika sämre, med en minskning av koloniantalet på mindre än 1 logaritm. Den antibakteriella kombinationsbehandlingen med rifampicin ökade signifikant den logaritmiska minskningen av AgNP och gentamicin, men den var fortfarande signifikant lägre än den för LL-37 som användes ensamt [4].
Användning vid lunginfektion:
Studier har visat att Pseudomonas aeruginosa (PA) har blivit en akut utmaning för lunginfektion och lungskador. LL37-peptiden är ett effektivt antibakteriellt medel mot PA-stammar, men dess tillämpning är begränsad på grund av dess snabba clearance in vivo, biosäkerhetsproblem och låg biotillgänglighet. Därför har ett reducerande känsligt albuminbaserat tillförselsystem för nanoläkemedel utvecklats för att förbättra prestandan hos LL37 mot PA in vivo genom att bilda intermolekylära disulfidbindningar. Katjonisk LL37 kan effektivt kapslas in genom elektrostatisk interaktion för att utöva en förbättrad antibakteriell effekt. LL37-peptiden visade en fördröjd frisättning på mer än 48 timmar från LL37-peptidnanopartiklarna (LL37 PNP), och en utökad antibakteriell effekt noterades med ökningen av inkubationstiden. I en musmodell av akut PA-lunginfektion minskade LL37 PNP signifikant uttrycket av TNF-a och IL-1β och lindrade lungskada. Det indikerar att LL37 PNP mer effektivt kan förbättra PA-lunginfektion och det efterföljande inflammatoriska svaret än den fria LL37-peptiden [3].
Aktivera den antibakteriella funktionen hos blodplättar:
Studier har påpekat att den antibakteriella peptiden LL-37 kan aktivera den antibakteriella funktionen hos mänskliga blodplättar. Efter att blodplättar har behandlats med LL-37, ytuttrycket av receptorer för att känna igen mikroorganismer (Toll-like receptors (TLR) 2 och -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, och αIIbβ3-integrin relaterade till Tymphoocyting-antigener, relaterade till Tym0-CD-antigener, CD86 och HLA-ABC) ökas och antibakteriella molekyler utsöndras: bakteriedödande/permeabilitetshöjande protein (BPI), azurocidin, human neutrofil peptid (HNP)-1 och myeloperoxidas. De översätter också azurocidin och förbättrar bindningen till Escherichia coli, Staphylococcus aureus och Candida albicans. Dessutom kan supernatanten av trombocyter behandlade med LL-37 hämma tillväxten av Escherichia coli, eller så kan blodplättar använda deras LL-37 för att hämma mikrobiell tillväxt [5].
Tillämpning i läkemedelstillförselsystem
Studier har nämnt att antibakteriella peptider (AMP) är en ny klass av biomolekyler med bredspektrum antibakteriella egenskaper och har väckt uppmärksamhet på grund av den snabba ökningen av antibiotikaresistens [6] . LL37 är den enda katelicidinhärledda antibakteriella peptid som finns hos människor. Med djupgående forskning har LL37 visat olika biologiska funktioner, inklusive reglering av det inflammatoriska svaret, kemotaxi hos immunceller, främjande av sårläkning och osteogenes, vilket har uppmuntrat en mängd olika kliniska tillämpningar. Den kliniska översättningen av LL37 är dock begränsad av dess känslighet för proteasnedbrytning, potentiell toxicitet, dålig biotillgänglighet, etc. Olika leveranssystem, inklusive metallnanopartiklar, polymermaterial och lipidbaserade system, har introducerats för att uppnå terapeutiska tillämpningar.
Sammanfattningsvis, som en multifunktionell bioaktiv peptid, har LL-37 visat stor potential i kliniska tillämpningar. När det gäller att främja benregenerering, genom de synergistiska effekterna av flera mekanismer, såsom främjande av osteoblastdifferentiering och aktivitet, antibakteriella effekter, immunmodulering och främjande av angiogenes, har det gett nytt hopp för benskadareparation. När man hanterar antibiotikaresistenta bakterier, genom att direkt förstöra cellmembranet, hämma bildandet av biofilmer och synergisera med antibiotika, förväntas det bli ett kraftfullt vapen för att lösa problemet med läkemedelsresistenta bakterier. I läkemedelstillförselsystem, genom att designa och optimera antibakteriella peptidmallar, konstruera flera läkemedelstillförselsystem och utforska den kombinerade tillämpningen av läkemedel, kan dess kliniska behandlingseffekt förbättras ytterligare. Kort sagt, LL-37 har potential i flera aspekter av kliniska applikationer, inklusive främjande av benregenerering, antibakteriella effekter, aktivering av den antibakteriella funktionen hos blodplättar och applikationer i system för läkemedelstillförsel.
Om författaren
Ovan nämnda material är allt undersökt, redigerat och sammanställt av Cocer Peptides.
Författare av vetenskaplig tidskrift
Francisco J. Sanchez-Pena är forskare vid Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (autonoma Benito Juarez University of Oaxaca). Detta universitet grundades 1827 och är en betydande offentlig institution i Oaxaca, Mexiko, som erbjuder ett brett utbud av akademiska program inom områden som naturvetenskap, teknik, humaniora och samhällsvetenskap.
Francisco J. Sanchez-Penas forskning fokuserar på biokemi och molekylärbiologi, mikrobiologi och kemi. Dessa discipliner omfattar studiet av kemiska processer inom organismer, molekylära strukturer och funktioner, mikrobiella egenskaper och deras interaktioner med miljön, samt sammansättning, egenskaper och omvandlingsregler för kemiska ämnen. Forskning inom dessa områden har betydande tillämpningar inom medicin, jordbruk, miljövetenskap med mera. Francisco J. Sanchez-Pena är listad i referensen till citat [5].
