Immunology：科学家有望开发出新型化合物来抵御人类肥胖和炎性疾病

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Immunology：科学家有望开发出新型化合物来抵御人类肥胖和炎性疾病5 p. c0 g8 \4 p7 o
来源：生物谷原创 2024-06-07 14:45  `) G; ~4 g3 B9 D" M' b! l
来自东京理科大学等机构的科学家们开发并研究了缬氨酸和异亮氨酸的薄荷基酯（menthyl esters），其分别通过移除缬氨酸和异亮氨酸中薄荷醇中的羟基所产生。  e/ u$ i8 ^; T) n1 C1 A$ [( m" G
近年来，天然产品的修饰后衍生物产生了明显的治疗效益和商业上的成功，薄荷醇（menthol）作为一种在多种植物中发现的天然环状单萜醇（cyclic monoterpene alcohol），尤其是薄荷科家族成员，比如姜薄荷和绿薄荷。薄荷醇是如今糖果、口香糖和口腔护理产品中的常见组分。此外，薄荷醇还因其具有镇痛、抗炎性和抗癌效应而具有较高的药用价值。9 N3 C5 M* h  I1 v' k. Y9 H3 K
近日，一篇发表在国际杂志Immunology上题为“The powerful potential of amino acid menthyl esters for anti‐inflammatory and anti‐obesity therapies”的研究报告中，来自东京理科大学等机构的科学家们开发并研究了缬氨酸（MV，valine）和异亮氨酸（MI，isoleucine）的薄荷基酯（menthyl esters），他们通过将两者结合生成创新结合物，为抗炎及抗肥胖治疗带来了突破性进展。4 A7 U: e. U/ j$ n
研究者Arimura教授说道，植物中能促进人类健康的功能性组分一直让我很着迷，从天然材料中发现新分子启发了我们去开发这些薄荷醇的氨基酸衍生物。
9 ^; r1 ~' m" W+ L文章中，研究人员首先合成了六种侧链活性较低的氨基酸的薄荷醇，随后他们利用体外细胞系研究评估了这些酯类的特性，最终，研究人员在小鼠模型中模拟疾病状态，深入探究这些化合物在生理条件下的实际效果，通过评估受刺激的巨噬细胞中肿瘤坏死因子-α（Tnf）的转录水平，研究人员确定了MV（缬氨酸薄荷基酯）与MI（异亮氨酸薄荷基酯）显著抑制了TNF-α的转录水平，这两种化合物具有卓越的抗炎性能。3 b) c. M' V% J/ j) \
值得注意的是，MV和MI在抗炎性实验中的表现优于薄荷醇，而且RNA测序结果显示，参与炎性和免疫反应的18个基因也被有效抑制了。随后研究人员进一步研究了薄荷基酯的作用机制，他们发现，肝脏X受体（LXR，一种细胞内核受体）在抗炎性效应中扮演着重要角色，且与以往认知中薄荷醇主要通过冷感受器TRPM8发挥作用不同，MV和MI似乎激活LXR的路径是独立的，这一发现开辟了全新的作用通路。
) P* ^# |3 N% z接着，研究人员深入探索了LXR对MV和MI的依赖性激活，研究人员发现，对于脂质代谢非常重要的Scd1基因会被LXR所上调，此外，在诱导性结肠炎小鼠中，MV或MI以一种LXR依赖性的方式抑制Tnf和Il6基因的转录水平，进一步证实了MV和MI的抗炎性效应。
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图片来源：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imm.13798
4 w/ ?3 c$ C1 ~在LXR-SCD1细胞内机制发现的驱使下，研究人员推测，薄荷基酯或具有一定的抗肥胖特性，他们发现，这些酯类或能抑制脂肪的形成和脂肪积累，尤其是在3T3-L1脂肪细胞的有丝分裂克隆扩张阶段，在动物实验中，小鼠饮食所诱导的肥胖得到了改善，且机体中的脂肪形成受到了一定的抑制。
% S% |" o! J/ s相比当前正在研究或使用的抗炎性或抗肥胖化合物相比，薄荷基酯拥有独特的优势，其特定的作用机制或许有助于其双重抗炎性和抗肥胖效应，也能将其与其它化合物区分开，并会使其在治疗炎性状况和代谢性障碍方面变得尤为有效，同时研究人员认为MV和MI也会让特定人群受益，比如慢性炎性疾病、代谢综合征或肥胖相关并发症患者。2 n3 R3 ]3 U" j: B
研究者Arimura教授乐观地说道，尽管这项研究重点关注了炎性和肥胖后疾病模型的功能和作用机制，但我们期望这些化合物或能有效抵御一系列因代谢综合征所引起的疾病，比如糖尿病、高血压和过敏性疾病等。) o% T+ Y  I- P9 M7 C" n8 c( g
综上，本文研究强调了天然物质所衍生的多面分子的重要性和宝贵价值，未来的研究中，研究人员将会继续深入研究这些新型和优质薄荷基酯，从而帮助开发多种治疗性化合物来治疗人群日益增长的肥胖和炎症等多种疾病。（生物谷Bioon.com）" x( `5 _7 \2 B5 I- A# e, d# k
参考文献：
; R# ~5 x' Z- X: HSeidai Takasawa, Kosuke Kimura, Masato Miyanaga, et al. The powerful potential of amino acid menthyl esters for anti‐inflammatory and anti‐obesity therapies, Immunology (2024). DOI:10.1111/imm.13798
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