eLife:科学家鉴别出治疗囊性纤维化的潜在药物
导读 | 近日,刊登在国际杂志eLife上的一篇研究报告中,来自宾夕法尼亚大学等处的研究人员通过研究发现,金黄色葡萄球菌产生的一种名为SMaseC的酶类(鞘磷脂磷酸二酯酶C)可以损害囊性纤维化病人的机体健康,这项研究发现或为研究人员开发新型抑制SMaseC的药物治疗患者疾病提供一定的帮助和思路。 |
幼年时期,囊性纤维化个体的肺部就会被金黄色葡萄球菌感染,这些细菌感染会引发肺部炎性变得更加严重,最终引发永久性的肺部损伤。近日,刊登在国际杂志eLife上的一篇研究报告中,来自宾夕法尼亚大学等处的研究人员通过研究发现,金黄色葡萄球菌产生的一种名为SMaseC的酶类(鞘磷脂磷酸二酯酶C)可以损害囊性纤维化病人的机体健康,这项研究发现或为研究人员开发新型抑制SMaseC的药物治疗患者疾病提供一定的帮助和思路。
在囊性纤维化病人的机体中,跨膜传导调节蛋白(CFTR)通道往往处于错误状态,其就会在肺部组织中产生粘液,文章中研究者利用非洲爪蟾的卵母细胞来测定SMaseC酶类对CFTR通道的效应,此前研究发现非洲爪蟾可以被遗传修饰表达产生CFTR通道,结果显示,SMaseC酶类可以抑制实验性爪蟾卵母细胞中CFTR通道的活性,在人类肺部细胞系中也得到了相同的研究结果。
研究者表示,金黄色葡萄球菌产生的酶类SMaseC或许减少囊性纤维化患者机体任何剩余的通道的活性。酶类SMaseC也可以抑制免疫细胞中名为Kv1.3的钾离子通道,这些钾离子通道的抑制是宿主机体免疫力衰减的标志,其或许使得囊性纤维化患者很难从肺部感染中恢复过来。
为了中和酶类SMaseC的效应,研究人员从文库中收集了一些批准的药物及天然化合物进行检测,结果发现一种廉价的天然产物鞣酸可以阻断酶类SMaseC对CFTR及Kv1.3钾离子通道的负面作用,早在1850年人们利用鞣酸来治疗各种机体疾病。研究者Zhe Lu说道,我们希望检测鞣酸是否可以作为一种SMaseC的稳定抑制剂,如果我们可以将有效的抗生素疗法同其进行结合使用的话,那么或许就为开发治疗囊性化的新型疗法提供非常大的帮助,目前研究人员正在通过深入研究来揭示鞣酸中和SMaseC负面作用的分子机制。(转化医学网360zhyx.com)
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Counteracting suppression of CFTR and voltage-gated K+ channels by a bacterial pathogenic factor with the natural product tannic acid
eLife DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.03683
Yajamana Ramu, Yanping Xu, Hyeon-Gyu Shin, Zhe Lu
Mutations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) cause recurring bacterial infection in CF patients' lungs. However, the severity of CF lung disease correlates poorly with genotype. Antibiotic treatment helps dramatically prolong patients' life. The lung disease generally determines prognosis and causes most morbidity and mortality; early control of infections is thus critical. Staphylococcus aureus is a main cause of early infection in CF lungs. It secretes sphingomyelinase (SMase) C that can suppress CFTR activity. SMase C also inhibits voltage-gated K+ channels in lymphocytes; inhibition of these channels causes immunosuppression. SMase C's pathogenicity is further illustrated by the demonstration that once Bacillus anthracis is engineered to express high levels of SMase C, the resulting mutant can evade the host immunity elicited by a live vaccine because additional pathogenic mechanisms are created. By screening a chemical library, we find that the natural product tannic acid is an SMase C antidote.
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