Your Good Partner in Biology Research

PNAS:一项新发现解决抗炎药物问题

日期:2014-03-05 09:04:04

 

白三烯(LeukotrieneLTA4水解酶(LTA4H)是一种有两种不同功能的锌金属酶,能够催化促炎介质LTB4的生物合成,与慢性炎症疾病有关。最近,趋化三肽Pro-Gly-Pro被确定为这种酶的内源肽酶基质。LTA4H能够裂解和灭活Pro-Gly-Pro,表明LTA4H在炎症的开始和消退期都发挥重要的作用。

 

根据LTA4H在身体的炎症反应中发挥的关键作用,研究人员研制出一种阻断LTA4H的药物。然而,临床试验证明,这类药物的疗效平平。目前,瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institute)的研究人员深入了解到,为什么以前的药物不那么有效,进而产生了一种分子,可规避这个问题。因此,有望再次研制一种基于阻断LTA4H的新的抗炎药物,能够为诸如COPD(慢性阻塞性肺疾病)、血管疾病动脉硬化和慢性湿疹这类疾病,提供新的治疗策略。

 

LTA4H具有两种功能。一种功能是产生促进炎症反应的LTB4。另外一种功能是,灭活三肽Pro-Gly-Pro,三肽Pro-Gly-Pro在结缔组织退化期间形成,也能促进炎症。在第一种途径中,LTA4H引起一个炎性过程,但在第二种途径中它能够促进愈合。

 

卡罗林斯卡学院分子生化和生物物理学系的Jesper Z. Haeggström教授指出:“相同的一种酶具有两种完全相反的活性,这非同寻常。但是,如果你随时间的推移仔细研究它,则能够更容易理解:在第一阶段,酶在受伤部位产生炎症,从而吸引白血细胞,在第二阶段中,它通过抑制炎症促进伤口的愈合。”

 

以前的研究所研制的抗炎药物,能够阻断已经失去这两种功能的LTA4H。这可能就是为什么到目前为止药效还是平平的原因。Jesper Z. Haeggström及其同事利用X射线晶体学研究LTA4H,证明促进炎症过程和Pro-Gly-Pro失活的LTB4,在酶活性部位(酶用于生化信息交流的部分)的不同部分形成,确定了Pro-Gly-ProLTA4H活性部位的结合和裂解机制。

 

利用这一信息,他们设计了一种分子,可抑制LTA4H产生LTB4,而保留灭活Pro-Gly-Pro的能力。这意味着,LTA4H在两种途径中都发挥抗炎的作用;有望产生作用于这种酶的药物。

 

从长远来看,研究人员认为,根据他们这种分子而设计的药物,可用于治疗COPD、动脉硬化和不同类型的炎症性皮肤疾病,例如慢性湿疹。这项研究是由瑞典研究委员会、欧盟、瑞典国家创新局、斯德哥尔摩郡议会和Dr. Hans Kröner Graduiertenkolleg资助。相关研究结果发表在20142月份的《PNAS》杂志。