科学家发现人铜代谢障碍的潜在疗法
德州农工大学农业生命研究中心的Vishal Gohil博士领导的研究小组发现,铜代谢缺陷的患者可能很快就会有更有针对性的治疗方案。
一篇论文美国国家科学院院刊报道称,调查抗癌药物ELESCLOMOL可以恢复细胞色素氧化酶蛋白质复合物的产生,是线粒体能量产生所需的临界铜依赖性酶。
这一发现至关重要,因为铜是生存所必需的微量金属。铜存在于人体所有组织中,在各种生理过程中发挥着关键作用,包括能量产生、有害自由基的解毒、结缔组织成熟、神经递质生物合成和大脑发育。
铜代谢不足与门克斯氏病(Menkes disease)等遗传疾病有关,门克斯氏病会影响婴幼儿,导致神经系统恶化和发育不全。
这项研究由德克萨斯农工大学生物化学和生物物理系副教授Gohil和他的研究生Shivatheja Soma领导,Shivatheja Soma与马里兰大学海洋生物实验室的科学家合作,加拿大萨斯喀彻温大学和南卡罗莱纳州药物发现和生物医学科学系。
“铜是线粒体能源生产所需的必需微量营养素,”戈尔说。“预防铜递送给关键线粒体酶扰动能量产生并导致致命线粒体疾病的遗传突变。目前,这些疾病没有疗法。”
Gohil表示,先前试图通过直接铜补充剂治疗这些突变的患者并未成功,可能是因为铜递送到线粒体的低效率。
他说:“通过针对铜结合化合物的目标搜索,我们鉴定了elesclomol,一种研究抗癌药,作为最有效的铜递送剂,”他说。
本研究利用多种模式生物检测来司洛莫的抢救效果铜缺乏症。特别是,马萨诸塞州海洋生物实验室海洋生物实验室研究科学家博士开发的Zebrafish缺陷模型,对脊椎动物中的ELESCLOMOL的疗效至关重要。此外,作者直接证明了ELESCLOMOL在人患者细胞中的治疗潜力与损伤铜递送至细胞色素氧化酶的基因突变。
该研究涉及测试几种铜结合药理学制剂在酵母模型中恢复线粒体功能的能力。在这些化合物中,他们发现来司洛莫是独特的,因为它在低纳摩尔浓度下有效,而在高浓度下没有明显的毒性。
据科学家介绍,这些研究结果表明,Elesclomol可以模仿铜的缺失的运输工具,这提供了治疗人类疾病的潜在机会铜代谢。
“Elesclomol经历了多种人体临床试验,因此我们的研究结果提供了重新促使这种抗癌药物治疗的令人兴奋的可能性铜“代谢紊乱,”Gohil说。
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