论文部分内容阅读
结核病是一种死亡率较高的感染性疾病,严重威胁着全球的公共卫生健康。现有的抗结核一线药物主要有利福平、异烟肼、乙胺丁醇、链霉素和吡嗪酰胺,它们的联合应用虽然对结核病的治疗起到了重要的作用,但是耐药及耐多药结核病的涌现,使得发展新型抗耐药结核药物变得迫在眉睫。
为了解决结核病的耐药问题,本研究1)首先建立了机制排重系统,用于新型抗结核药物的研发;2)建立并应用以ESX-1为靶点的高通量抗结核药物筛选模型,验证以此为药靶发展新型抗结核药物的可行性;3)研究了结核分枝杆菌细胞内生存及致病性与宿主miRNA的关系,为研究结核分枝杆菌的致病机制及治疗结核病的方案提供新思路。
第一部分工作中,本研究依据异烟肼和利福平的作用靶点,通过将与异烟肼耐药相关的inhA和与利福平耐药的相关基因rpoB及其突变体在耻垢分枝杆菌中过量表达,构建异烟肼和利福平耐药株,并对其耐药性进行验证。以此为基础,我们建立了针对异烟肼和利福平类药物的机制排重系统,用于新型抗结核药物的研发。
第二部分工作中,本研究探索了以结核分枝杆菌体外生长非必需但与其致病性和细胞内生存密切相关的ESX-1分泌系统为药物靶点的可行性,以期得到既可以降低结核菌的毒力和细胞内的生存力,又能够减少产生耐药性的可能性的新型抗结核药物。首先通过以海分枝杆菌为模式菌,构建将荧光素蛋白酶和具有信号肽序列的CFP-10蛋白融合表达的重组菌,用生物发光的方法测定上清中荧光素酶的活性,建立了以ESX-1分泌系统为靶点的筛选模型。将该分析方法进行一系列优化后,得到了灵敏可靠、特异性高、重复性好的ESX-1抑制剂高通量筛选模型(Z为0.92)。利用此模型我们对4000个化合物进行筛选,得到具有抑制ESX-1分泌能力的三个阳性化合物。其中化合物IMB-BZ在体外没有抑菌活性,但可以抑制细胞内海分枝杆菌的生存(IC50=7.7μM),而且其体内抗菌活性与ESX-1密切相关。此外,我们还对IMB-BZ进行了结构改造与优化。上述工作初步验证了以ESX-1为靶点发展新型抗结核药物的可行性。
第三部分内容是研究宿主microRNA在结核分枝杆菌感染宿主细胞中的作用与功能。microRNA是一种内源的小RNA分子,可以参与机体的许多生物功能的调节。利用人microRNA芯片技术,我们发现了在结核分枝杆菌感染的人巨噬细胞THP-1中17种microRNA的表达水平发生显著性变化(P<0.05),表明宿主microRNA参与了病原(结核分枝杆菌)宿主的相互作用。同时,我们还发现了10种microRNA在致病性和非致病性结核分枝杆菌感染的细胞中存在显著差异,提示宿主miRNA可能在结核分枝杆菌的致病性和细胞内生存中发挥重要作用,本研究为了解结核分枝杆菌致病性机制及治疗结核病方法提供新的思路。