“Mukungulu”:激活蛋白激酶 C,助力 HIV 潜伏逆转的非洲药用植物提取物

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:mBio 5.1

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  本文研究了源自非洲植物的 “Mukungulu” 提取物。它能激活蛋白激酶 C(PKC),在体外和体内实验中有效逆转 HIV(人类免疫缺陷病毒)潜伏,且具有一定耐受性。这为 HIV 治愈和无抗逆转录病毒疗法(ART)缓解带来新希望。

  

引言


抗逆转录病毒疗法(ART)虽降低了 HIV/AIDS 相关发病率和死亡率,但无法治愈 HIV。HIV 潜伏库的存在是治愈的主要障碍,感染者需终身接受 ART 治疗,且长期使用会带来非艾滋病共病。

利用潜伏逆转剂(LRAs)激活 HIV - 1 表达,结合免疫疗法清除潜伏感染细胞,即 “shock - and - kill” 或 “kick - and - kill” 策略,是消除 HIV 潜伏库的重要方法。众多 LRAs 已被发现,但其在体外(ex vivo)和体内(in vivo)模型中的研究还不充分。

“Mukungulu” 是由巴豆属植物(Croton megalobotrys Müll Arg.)树皮制备的传统药物,在博茨瓦纳北部用于 HIV/AIDS 治疗。此前研究发现其粗提物可逆转 HIV 潜伏,含有类似佛波酯(phorbol esters)的成分,可能通过激活 PKC 发挥作用,暗示其可能是新型 LRA,本研究将进一步探究其潜力。

结果


  1. 从 Mukungulu 粗提物中分离佛波酯类 LRAs(“namushens”):通过生物测定引导的分级分离,从 Mukungulu 粗提物中除了重新分离出之前发现的 namushen 1 和 2,还鉴定出 3 种新的佛波酯类物质 namushen 3、4 和 5。与佛波醇 12 - 肉豆蔻酸酯 13 - 乙酸酯(PMA)相比,namushens 的半数有效浓度(EC50)较高,活性约为 PMA 的 1/10 - 1/30,表明它们单独使用时可介导潜伏逆转。
  2. 不同 Mukungulu 粗提物中 namushen 水平相似,但不能完全重现其体外潜伏逆转活性:利用液相色谱 - 质谱(LC - MS)分析发现,namushens 约占 Mukungulu 总可溶性成分的 1% - 3%,不同来源的提取物中其比例和含量大致一致,但存在一定差异。将 namushen 混合物按粗提物中的比例和浓度重构后,在 J - Lat 10.6 细胞中测试,其潜伏逆转活性远低于完整的 Mukungulu 粗提物,说明除 namushens 外,可能还有其他成分增强其活性。
  3. Mukungulu 在接受 ART 稳定抑制的 HIV 感染者外周血单个核细胞(PBMC)中强烈逆转 HIV - 1 潜伏:从 10 名接受 ART 抑制的 HIV 感染者获取 PBMC,分析其 CD4+T 细胞比例和原病毒水平。用 1μg/mL 的 Mukungulu 处理 PBMC 72 小时后,发现其细胞活力良好,且诱导产生的 HIV gag - p24 蛋白水平显著高于阳性对照抗 CD3/CD28,表明 Mukungulu 能更有效地逆转 HIV 潜伏。
  4. LRAs 在 PBMC 中诱导的潜伏逆转与 CD4+T 细胞中完整 HIV 原病毒水平相关:将刺激后的 PBMC 中 HIV gag - p24 蛋白产生量与 CD4+T 细胞中原病毒水平比较,发现 Mukungulu 和抗 CD3/CD28 诱导的 HIV - 1 gag - p24 水平与完整原病毒水平显著相关,与总原病毒或缺陷原病毒水平无明显相关性,说明 LRAs 诱导的 HIV 重新激活主要与完整原病毒水平有关。
  5. Mukungulu 在接受 ART 稳定抑制的 HIV 感染者分离的 CD4+T 细胞中逆转 HIV - 1 潜伏:选取 HIV 原病毒载量较高的 PBMC,分离 CD4+T 细胞,用 Mukungulu 或抗 CD3/CD28 处理。结果显示,Mukungulu 处理的 CD4+T 细胞活力良好,且诱导产生的 gag - p24 蛋白水平显著高于未处理细胞,在培养上清液中也观察到类似趋势。同时,单独使用 namushen 混合物的潜伏逆转效果不如 Mukungulu,再次表明 Mukungulu 中可能存在其他增强 HIV 重新激活的成分。
  6. Mukungulu 提取物在体内具有耐受性并能逆转潜伏:给 CD - 1 小鼠腹腔注射不同剂量的 Mukungulu,发现小鼠在高达 12.5mg/kg 的剂量下可耐受,虽有暂时副作用,但体重等无明显变化。在 ART 抑制的 HIV 感染人源化骨髓 - 肝脏 - 胸腺(BLT)小鼠模型中,5mg/kg 的 Mukungulu 处理 24 小时后,可检测到病毒表达,血浆病毒载量(pVL)和细胞相关病毒 RNA 水平显著升高,表明 Mukungulu 在体内是一种有效的 LRA,但 HIV 感染的 BLT 人源化小鼠对其耐受性不如野生型小鼠。

讨论


Mukungulu 在体外 PBMC 和 CD4+T 细胞以及体内人源化小鼠模型中均表现出强大的潜伏逆转活性,且在一定剂量下具有耐受性,与其他佛波酯类的体内毒性形成对比。其传统的单剂量使用方式与患者健康改善相关,提示它与 ART 联合使用可能也具有耐受性。

Mukungulu 中已鉴定出 5 种 namushen 佛波酯,占总植物化学成分的 1.2% - 3.1%,不同提取物中其含量存在差异,未来开发其作为 LRA 疗法需标准化和确定最佳浓度。此外,namushen 混合物不能完全重现粗提物的潜伏逆转效果,可能存在其他未鉴定的植物成分增强其活性。

Mukungulu 在 PBMC 和 CD4+T 细胞中的潜伏逆转活性优于或与抗 CD3/CD28 相当,且与 CD4+T 细胞中完整原病毒载量相关。在体内实验中,虽 HIV 感染的人源化小鼠对 Mukungulu 耐受性较差,但它能有效激活 HIV 表达,其活性与其他已报道的药物相当。

本研究存在局限性,研究对象均为美国东北部的男性,主要为 HIV B 亚型,而博茨瓦纳和南部非洲主要为 C 亚型,未来需扩展研究。同时,Mukungulu 在小鼠和人类中的给药方式不同,也需进一步研究优化给药策略。

总之,Mukungulu 是一种有潜力的 LRA,传统药用植物在 HIV 治疗中的作用值得深入挖掘,未来需在更多模型中研究其体内毒性阈值、药代动力学以及对病毒库的影响。

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