LZ1 肽是一种具有抗疟活性的抗菌肽。LZ1 肽是一种具有抗疟活性的抗菌肽,对痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌等寻常痤疮致病菌具有较强的抗菌活性,其由15个氨基酸组成。
单字母 H2N-VKRWKKWWRKWKKWV-CONH2
多字母 H2N-Val-Lys-Arg-Trp-Lys-Lys-Trp-Trp-Arg-Lys-Trp-Lys-Lys-Trp-Val-CONH2
氨基酸个数 15
分子式 C113H167N33O15
平均分子量(MW) 2227.75
CAS号:1423743-97-8
抗疟药物耐药性是一个巨大的全球性威胁。近年来,抗菌肽(AMPs)正成为抗疟药物的新来源。本研究中,从蛇类抗菌肽中鉴定出具有抗疟活性的AMPLZ1。在体外抗疟原虫试验中,LZ1对恶性疟原虫(P.falciparum)血期表现出强效抑制作用,其半抑制浓度值为3.045µM。在体内抗疟原虫试验中,LZ1以剂量和时间依赖性方式对伯氏疟原虫(P.berghei)表现出显著抗疟活性。此外,LZ1还显示出抗炎作用,并减轻了伯氏疟原虫感染期间的肝功能损害。进一步通过使用红细胞糖酵解和氧化磷酸化抑制剂,LZ1通过选择性抑制丙酮酸激酶活性,特异性抑制了寄生虫感染红细胞中三磷酸腺苷(ATP)的生成。总之,本研究表明LZ1是开发新型抗疟药物的潜在候选物。
在之前的研究中,LZ1对与寻常痤疮相关的病原体表现出良好的抗菌活性[15]。本研究发现LZ1具有抗疟原虫活性。为确定其抗疟活性,首先对恶性疟原虫3D7株进行了体外抗疟试验。如图所示,检测了LZ1对恶性疟原虫无性血液期的活性。LZ1以剂量依赖性方式显著抑制寄生虫血症,在25µM浓度下抑制率达98.8%。LZ1对恶性疟原虫的半抑制浓度值为3.045µM。此外,LZ1对人红细胞(RBCs)的溶血活性可忽略不计。
为进一步评估LZ1的抗疟活性,研究人员在伯氏疟原虫(P. berghei)感染小鼠模型中进行了体内抗疟原虫实验。实验设置了两种小鼠动物模型(图A,B)。在经典的四天抑制试验中(图C),溶剂对照组小鼠第四天的寄生虫血症率为49%,而4、8和12 mg·kg−1 LZ1治疗组小鼠的寄生虫血症率分别为39%、35%和24%,氯喹治疗组则完全消除了感染。在Rane试验中(图D),溶剂对照组与LZ1治疗组小鼠的寄生虫血症率均呈现时间依赖性上升趋势。然而,氯喹治疗在给药两天后即消除感染。即便如此,与溶媒对照组相比,LZ1仍以剂量依赖性方式减缓了寄生虫血症的增长速率并延长了小鼠生存期(图E)。
宿主来源的免疫调节在人类和小鼠疟疾发病机制中起着关键作用[17]。为深入探究LZ1对伯氏疟原虫感染小鼠的治疗意义,我们在为期四天的抑制试验中采集血清样本,检测了多种促炎细胞因子(白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)- α 、干扰素(IFN)- γ)及抗炎细胞因子(IL-10)水平。如图所示,与未感染小鼠相比,伯氏疟原虫感染小鼠血清中促炎细胞因子与抗炎细胞因子水平均显著升高。然而,LZ1治疗组血清IL-6、 TNF - α 及 IFN - γcompared 浓度较溶剂对照组显著降低,而血清IL-10浓度仍维持在较高水平。
肝脏损伤已被确认为疟疾的一种临床特征。为了确定LZ1治疗是否会对疟疾感染期间的肝脏功能产生影响,进行了肝脏功能检测,具体方法是测量血清中肝脏功能生物标志物的浓度其中包括丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)和总胆红素(BIL)。如图所示,P.berghei感染小鼠的血清中 ALT、AST和 BIL含量均显著升高。与对照组小鼠相比,LZ1处理组小鼠上述生物标志物的水平有所下降,这表明LZ1治疗有助于减轻疟疾感染期间肝脏功能的损伤和损害。
参考文献:DOI: 10.3390/toxins11070379