靶向MAP激酶的L-丙氨酸衍生分子抑制利什曼原虫前鞭毛体和无鞭毛体阶段及其对PANC-1癌细胞系的抗癌潜力研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry 3.3

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  针对内脏利什曼病(VL)缺乏高效低毒口服药物的难题,研究人员开发了基于邻香草醛和L-丙氨酸的配体分子L及其Cu(II)复合物L1 /L3 。通过靶向MAP激酶(4QNY),这些水溶性化合物对L. donovani和L. mexicana的IC50 值(1.544-1.748?μgml?1 )与两性霉素B相当,且对THP-1巨噬细胞毒性更低。同时,L1 能诱导PANC-1癌细胞G1-S期阻滞和凋亡(晚期凋亡率达93.56%),展现双重治疗潜力。

  

在热带地区肆虐的利什曼病,每年威胁着全球10亿人口,其中内脏型(VL)致死率最高。世界卫生组织将印度、尼泊尔等东南亚国家列为2026年前必须消除该病的重点区域。然而现有疗法如两性霉素B需静脉注射,且存在耐药性和严重副作用。更棘手的是,利什曼原虫与癌细胞竟共享相似的免疫逃逸机制——这一发现为开发"一箭双雕"的药物提供了契机。

印度研究人员从邻香草醛(已知的激酶抑制剂)和L-丙氨酸出发,合成了新型配体L及其铜配合物L1
/L3
。通过计算机模拟(in silico)筛选发现,这些分子能强力结合利什曼原虫的MAP激酶(4QNY)——调控寄生虫增殖的关键靶点。实验显示,L1
对L. donovani无鞭毛体的IC50
低至1.544?μgml?1
,与两性霉素B(1.450?μgml?1
)相当,但对THP-1巨噬细胞的毒性显著降低。意外的是,这些分子在胰腺癌PANC-1细胞中展现出惊人效果:L1
不仅造成DNA双链断裂,还将癌细胞阻滞在G1-S期,晚期凋亡率从2.35%飙升至93.56%。

关键技术方法
研究采用计算机辅助药物设计(CADD)筛选MAP激酶抑制剂,通过紫外光谱和凝胶电泳分析DNA结合与断裂效应,MTT法测定细胞毒性,流式细胞术检测细胞周期和凋亡。所有生物实验均设置两性霉素B对照,并使用HPNE正常细胞系验证选择性。

研究结果

Material and methods
采用Sigma Aldrich和Merck试剂,UV1800分光光度计检测DNA结合,Bio-Rad电泳分析DNA断裂,Multiskan GO酶标仪测定细胞活性。

Results and discussions
计算机模拟显示L3
与MAP激酶结合能最优。体外实验中,铜配合物对两种利什曼原虫的抑制效果与两性霉素B相当,但THP-1细胞毒性IC50
更高。在PANC-1癌细胞中,L1
引发G1-S期阻滞和DNA损伤,凋亡率提升40倍。

Conclusions
该研究首次证实邻香草醛-丙氨酸铜配合物具有双重功效:既可作为口服抗利什曼病候选药物,又能通过诱导DNA损伤和细胞周期阻滞选择性杀死胰腺癌细胞。其水溶性和低毒性特性尤其适合资源匮乏地区应用。

这项发表于《Bioorganic》的研究为"老药新用"提供了范本——通过精准靶向保守的MAP激酶通路,同一分子可同时对抗寄生虫感染和恶性肿瘤。特别值得注意的是,L1
对癌细胞凋亡的极端高效性(93.56%)暗示其可能克服胰腺癌治疗耐药难题。未来研究需进一步阐明金属配合物穿透细胞膜的具体机制,以及其在动物模型中的药代动力学特性。

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