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为应对炎症性疾病和白念珠菌感染,研究人员合成新分子,发现其有双重活性,提供新治疗策略。
炎症,这个健康的 “隐形杀手”,正悄无声息地影响着无数人的生活。它不仅与感染性疾病紧密相连,还在许多非感染性疾病的发展中扮演着关键角色。在炎症反应的 “舞台” 上,白细胞介素 - 1(IL-1)等细胞因子作为重要 “演员”,在急性和慢性炎症中发挥着关键作用。其中,IL-1β 更是 “实力担当”,对炎症的发生和发展有着深远影响。而嘌呤能受体 P2X
7R(P2×7R),作为调节炎症的 “幕后推手”,在 IL-1β 的释放过程中起着至关重要的作用。一旦它被激活,就会引发一系列的 “连锁反应”,导致促炎细胞因子的释放,进而加剧炎症反应。
与此同时,白念珠菌(Candida albicans)这个 “机会主义者”,常常在人体免疫力下降时 “趁虚而入”,引发黏膜和系统性感染。更为严峻的是,随着时间的推移,白念珠菌对现有抗真菌药物的耐药性不断增强,这使得治疗变得愈发困难,对公众健康构成了严重威胁。
面对这些挑战,来自法国勒阿弗尔诺曼底大学(Université Le Havre Normandie)、里尔大学(University of Lille)等机构的研究人员决心 “迎难而上”,开展了一项极具意义的研究。他们精心设计并成功合成了两个新系列的化合物:环状 N,O - 缩醛(ATF 61 - 74)和相应的开环 N,N - 缩醛(CS 1 - 14),并对这些化合物的抗炎和抗白念珠菌活性进行了深入研究。研究成果发表在《Scientific Reports》上,为炎症性疾病和真菌感染的治疗带来了新的希望。
在研究过程中,研究人员主要运用了化学合成技术、细胞实验技术以及线虫模型实验技术。化学合成技术用于制备目标化合物;细胞实验技术通过对 THP-1 细胞、巨噬细胞和 Caco-2 肠道细胞的研究,检测化合物对炎症相关指标的影响;线虫模型实验技术则用于评估化合物在体内对感染白念珠菌的线虫的保护作用。
研究结果显示:
- 抗炎特性分析:研究人员以 THP-1 细胞为模型,评估了化合物对巨噬细胞中 NF-κB 表达的影响。结果发现,ATF 系列中的 ATF 64 展现出了抗炎特性。在此基础上,他们进一步合成了 CS 系列化合物。其中,CS 8 和 CS 9 对 NF-κB 活性的降低作用尤为显著。在后续的实验中,研究人员发现,ATF 64、CS 8 和 CS 9 均能显著降低 LPS 刺激的巨噬细胞中 ROS 的产生。同时,CS 9 能有效减弱细胞因子 IL-1β 和趋化因子 CCL-2 的表达,CS 8 也呈现出降低 IL-1β 表达的趋势。此外,在 DSS 处理的肠道 Caco-2 细胞实验中,ATF 64 和 CS 9 能显著降低 IL-1β 和 CCL-2 的表达,不过 CS 8 在这方面的效果并不明显。
- 抗白念珠菌特性评估:对 ATF 和 CS 系列化合物的抗白念珠菌特性评估结果表明,ATF 64、ATF 69 和 ATF 73 对白念珠菌具有一定的抑制作用,其中 ATF 64 还兼具抗炎和抗真菌的双重特性。CS 8 和 CS 9 同样具有中等强度的抗真菌活性。进一步研究发现,ATF 64、CS 8 和 CS 9 均能有效减少白念珠菌生物膜的形成。在针对氟康唑和卡泊芬净耐药的白念珠菌临床分离株的实验中,CS 8 和 CS 9 能显著降低这些耐药菌株的活力。
- 对线虫生存的影响:研究人员利用感染白念珠菌的秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)模型,探究了化合物在体内的抗真菌效果。实验结果令人振奋,CS 8 和 CS 9 显著提高了线虫的存活率,且 CS 8 的效果更为突出。同时,CS 8 处理能增强线虫中抗菌基因 lys-1 和 fipr-22/23 的表达,CS 9 则能增强 lys-1 的表达。
综合研究结果和讨论部分,此次研究合成的化合物展现出了独特的双重活性,既能通过抑制 P2X7R 来减轻炎症反应,又能凭借抗真菌特性消除白念珠菌感染。这些化合物不仅在细胞实验中表现出色,还在体内线虫模型实验中取得了良好的效果。它们为开发新型治疗药物提供了极具潜力的候选分子,有望为炎症性疾病和真菌感染的治疗开辟新的道路。未来,研究人员或许可以基于这些化合物进行进一步优化,开发出更有效的治疗药物,为饱受炎症性疾病和真菌感染困扰的患者带来新的希望。