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综述:利什曼原虫中锥虫硫醇系统的分子与生化研究:寄生虫抗锑治疗耐药的关键机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Biochimie 3.3
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这篇综述深入探讨了利什曼原虫独特的锥虫硫醇系统(Trypanothione system)在抗氧化防御和抗锑剂(Sb3+)耐药中的核心作用,重点分析了锥虫硫醇还原酶(TR)、合成酶(TS)、硫氧还蛋白(TXN)及过氧化物酶(TXNPx)的分子机制与临床意义,为开发新型抗利什曼病药物提供了关键靶点。
锥虫硫醇系统是利什曼原虫赖以生存的独特抗氧化防御网络。其核心分子——还原型锥虫硫醇[T(SH)2]由两个谷胱甘肽(GSH)通过亚精胺桥连接而成,其pKa值低于GSH的特性使其在应对宿主免疫细胞产生的活性氧(ROS)时更具优势。该系统通过TS催化的合成反应启动,随后TR、TXN和TXNPx依次参与电子传递链,高效中和过氧化氢(H22)、有机过氧化物和过氧亚硝酸盐(ONOO?)。这种在脊椎动物中缺失的代谢通路,使其成为抗利什曼药物开发的黄金靶点。
研究者已建立多种技术手段解析该系统:TR活性通过监测NADPH氧化速率来评估;TXNPx采用基于过氧化氢清除的比色法;TS活性则通过检测磷酸盐释放量来量化。这些方法不仅用于临床分离株的耐药表型分析,更应用于抑制剂化合物的高通量筛选。值得注意的是,当前研究仅覆盖4种利什曼原虫,其中仅1种属于Viannia亚属,提示样本多样性存在明显局限。
五价锑(Sb5+)在体内需还原为三价形态(Sb3+)才能发挥药效,而锥虫硫醇系统通过两种途径介导耐药:直接螯合锑离子形成T(Sb)2复合物,或通过氧化还原反应将Sb3+转化为低毒性形式。多项研究证实,耐药株中TR和TXNPx的表达水平及活性显著升高,这种适应性变化与治疗失败率呈正相关。
世界卫生组织特别强调解析耐药机制的重要性。尽管现有研究揭示了锥虫硫醇系统的关键作用,但针对不同临床分离株的比较分析仍显不足。开发针对TR、TS的特异性抑制剂,结合锑剂的联合用药策略,或将成为突破当前治疗困境的新方向。此外,扩大样本地理分布和物种覆盖范围,将有助于全面认识该系统的进化适应性。
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