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研究人员发现了选择性杀死寄生虫的天然化合物家族

本站发布时间:2024-05-09 16:17:15

多伦多大学研究人员领导的一个国际团队发现了一系列天然化合物,有可能成为治疗寄生虫的新的、更有效的药物。这些化合物阻碍了蠕虫在人类肠道中生存的独特代谢过程

通过土壤传播的寄生虫在热带发展中国家造成严重破坏。感染这些寄生虫会导致身体不适、虚弱、营养不良和其他衰弱症状,并可能导致儿童发育缺陷和发育障碍

该研究的第一作者、美国大学唐纳利细胞与生物分子研究中心的博士生Taylor Davie说:“土壤传播的寄生虫感染了全世界超过10亿人,通常发生在没有全面医疗保健和卫生基础设施的发展中国家的低收入社区。”。“寄生虫对为数不多的驱虫药物越来越不敏感,因此迫切需要寻找新的化合物。”

这项研究发表在《自然通讯》杂志上

许多寄生蠕虫物种的大部分生命周期都在人类宿主体内度过。为了适应肠道的环境条件,特别是缺氧,寄生虫会转向一种依赖于一种名为视醌(RQ)的分子的代谢

寄生虫可以通过RQ依赖性代谢在人类宿主体内存活数月

研究团队选择针对寄生蠕虫的适应性代谢过程,因为RQ只存在于寄生虫的系统中—人类不会产生或使用RQ。因此,能够调节分子产生或活性的化合物会选择性地杀死寄生虫,而不会对人类宿主造成伤害

研究人员对模式生物秀丽隐杆线虫进行了从植物、真菌和细菌中分离的天然化合物的筛选。虽然它不是寄生虫,但当氧气不可用时,这种蠕虫也依赖RQ进行新陈代谢

“这是我们第一次能够筛选出专门针对这些寄生虫异常代谢的药物,”该研究的首席研究员、唐纳利中心和特默蒂医学院的分子遗传学教授Andrew Fraser说

“之所以能够进行筛选,是因为我们的团队和其他人在使用秀丽隐杆线虫研究RQ依赖性代谢方面取得了最新进展,以及我们与日本最大的研究机构之一理研的合作。我们筛选了他们世界级的25000种天然化合物,从而发现了一个苯并咪唑化合物家族,可以杀死依赖这种代谢的蠕虫。”

研究人员建议使用新发现的化合物家族来治疗寄生虫的多剂量方案。虽然在大规模药物管理计划中,单剂量治疗更容易促进,但更长的治疗计划将更有效地消灭寄生虫

静冈大学药学教授、理研可持续资源科学中心化学生物学研究小组组长Osada Hiroyuki说:“我们对利用我们图书馆的研究结果感到非常高兴。”

“这项研究展示了筛选方法的威力,使研究人员能够在集中的天然产物集合中搜索大量分子。筛选非常有效,这是解决像这样具有全球相关性的紧迫研究问题的关键。”。“我们发现了其他几种影响这种代谢的非常强效的化合物,其中包括一种首次阻断蠕虫产生RQ能力的化合物。我们希望我们的筛选将为治疗世界各地的主要病原体提供药物。”

More information: Taylor Davie et al, Identification of a family of species-selective complex I inhibitors as potential anthelmintics, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47331-3

Journal information: Nature Communications

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