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内脏利什曼病(visceral leishmaniasis,VL)是一种被忽视的热带病,由原虫寄生虫婴儿利什曼原虫(Leishmania infantum,LI)和杜氏利什曼原虫(Leishmania donovani,LD)引起。VL disproportionately affects populations that live in extreme poverty and those affected by climate change. 治疗选择有限、经济负担高昂,并且对部分接受治疗的患者具有毒性。对于未接受治疗的VL病例,死亡是不可避免的。尽管在具有强大科研能力的富裕国家中,该病的患病率正在上升,但由于缺乏经济激励,针对更易获得且无毒的新型治疗方法的研发仍然十分有限,这进一步凸显了该疾病作为被忽视热带病的特征。我们此前的研究结果表明,萝卜硫素(sulforaphane,SFN)可通过一种尚不明确的机制抑制VL前鞭毛体和无鞭毛体的生长。本研究进一步拓展了SFN的抗寄生虫作用,证实SFN对多种利什曼原虫具有疗效,包括热带利什曼原虫(L. tropica)、墨西哥利什曼原虫(L. mexicana)、巴拿马利什曼原虫(L. panamensis)和亚马逊利什曼原虫(L. amazonesis)。此外,SFN在感染后治疗中也具有显著效果:对稳定感染的巨噬细胞给予SFN(10 M,48小时)处理后,由可引起VL和皮肤利什曼病(cutaneous leishmaniasis,CL)的利什曼原虫感染所导致的感染细胞数量以及每个细胞内无鞭毛体数量均显著减少。此外,SFN处理6小时内即可导致寄生虫运动能力下降,表明SFN可与寄生虫直接相互作用。随后合成了炔基化SFN(alkynyl SFN,A-SFN),以确定SFN的特异性结合靶点。有趣的是,在相同浓度下,与SFN相比,A-SFN在降低寄生虫存活率以及抑制VL和CL寄生虫运动能力方面更为有效。利用点击化学进行的免疫荧光分析表明,A-SFN可与前鞭毛体的胞质成分结合,但仅与KMP-11发生极少程度的共定位。体外实验未能证实SFN与KMP-11的结合。就宿主细胞内效应而言,SFN处理通过增强溶酶体酸化,促进了非选择性巨自噬的诱导;这一效应通过对感染巨噬细胞进行DALGreen和FITC-右旋糖酐染色定量得到证实。自噬的诱导与细胞保护性、抗氧化及自噬相关基因表达的上调同步发生,而这些基因的表达受NRF2转录因子调控。这些数据有力地证明,SFN是针对利什曼原虫的优秀先导化合物,能够启动多种先天免疫通路,从而增强寄生虫清除作用。未来的研究将重点关注SFN对CL的体内疗效。
内脏利什曼病(visceral leishmaniasis,VL)是一种由原生动物寄生虫婴儿利什曼原虫(*Leishmania infantum*,LI)和杜氏利什曼原虫(*Leishmania donovani*,LD)引起的被忽视的热带病。VL对生活在极端贫困中的人群以及受气候变化影响的人群造成的影响尤为严重。目前的治疗选择有限、费用高昂,并且对部分接受治疗的患者具有毒性。在VL未接受治疗的情况下,死亡不可避免。尽管在具备强大研究能力的富裕国家中,该疾病的流行率正在上升,但由于缺乏经济激励,针对更加易获得且无毒的新型治疗方法的研究仍然十分有限,这进一步凸显了该疾病作为被忽视热带病的特征。我们此前的研究结果表明,萝卜硫素(sulforaphane,SFN)能够通过一种尚不明确的机制抑制VL前鞭毛体和无鞭毛体的生长。本研究进一步拓展了SFN的抗寄生虫作用,证实SFN对多种利什曼原虫均具有疗效,包括热带利什曼原虫(*L. tropica*)、墨西哥利什曼原虫(*L. mexicana*)、巴拿马利什曼原虫(*L. panamensis*)和亚马逊利什曼原虫(*L. amazonesis*)。此外,SFN在感染后治疗中也具有有效性:稳定感染的巨噬细胞经SFN处理(10 μM,48小时)后,针对引起VL和皮肤利什曼病(cutaneous leishmaniasis,CL)的利什曼原虫种类,感染细胞数量和每个细胞中的无鞭毛体数量均显著减少。此外,SFN处理6小时内即可导致寄生虫运动能力下降,表明SFN可与寄生虫发生直接相互作用。随后合成了炔基化萝卜硫素(alkynyl SFN,A-SFN),以确定SFN的特异性结合靶点。有趣的是,在等浓度条件下,与SFN相比,A-SFN在降低寄生虫存活率及抑制VL和CL寄生虫种类的运动能力方面更为有效。利用点击化学进行的免疫荧光分析表明,A-SFN可与前鞭毛体的胞质成分结合,但仅与KMP-11发生极少程度的共定位。体外实验无法证实SFN与KMP-11的结合。在细胞内宿主效应方面,SFN处理通过增强溶酶体酸化,提高了感染巨噬细胞中非选择性大自噬的诱导水平;这一效应通过DALGreen和FITC-葡聚糖染色进行了定量。自噬诱导与细胞保护性、抗氧化及自噬相关基因表达的上调同步发生,而这些基因的表达由NRF2转录因子介导。这些数据有力地表明,SFN是针对利什曼原虫的一种优秀先导化合物,能够启动多条先天免疫通路,从而增强寄生虫杀伤作用。未来的研究将重点关注SFN对CL的体内疗效。
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🏷️ 萝卜硫素 利什曼原虫 抗寄生虫作用 巨噬细胞自噬 寄生虫运动能力 前鞭毛体