科学家发现植物青蒿对抗病毒和癌症的药用功效

科学家发现植物青蒿对抗病毒和癌症的药用功效她上方的一层是弗朗西斯·吉本的化学实验室，他正在从植物的叶子中提取药用化合物。很快，研究人员将与UTSA研究员AnnieLin会面，她将测试提取的化合物对癌细胞的作用。 UTSA研究人员正在研究这种植物，以了解其中一种化合物青蒿素B在癌细胞和新冠病毒(SARS-CoV-2病毒引起的疾病)中的生物活性特性。图片来源：德克萨斯大学圣安东尼奥分校这种植物是青蒿，或称SweetAnnie，含有药用化合物。UTSA研究人员正在研究这种植物，以了解其中一种化合物青蒿素B在癌细胞和新冠病毒(SARS-CoV-2病毒引起的疾病)中的生物活性特性。“大约50%的处方药源自天然产品。它们是由植物、真菌或细菌制成的。这些药物有一半源自植物。当你想到世界上存在的所有药物时，这真是令人惊讶，”斯彭塞尔说。“不同的植物产生不同的药用化合物。就癌症而言，有几种类型的化合物一直存在，但直到最近半个世纪才被发现。永远不会有一种化合物可以治疗所有癌症，因此研究仍在继续。”青蒿用于中药已有2000多年的历史。该植物产生青蒿素，其中含有内过氧化物，用于治疗疟疾。其叶子提取物已用于治疗多种其他疾病，包括癌症和COVID-19。注入青蒿的咖啡是当前癌症相关临床试验的焦点，而注入茶叶的植物提取物已在非洲用于对抗新冠病毒。然而，直到最近，研究人员还没有清楚地了解这种植物的化合物到底是如何发挥作用的。Sponsel、Yoshimoto和Lin通过生物化学、化学和生物学的跨学科工作，率先证明了其中一种分子的机制。UTSA综合生物学系和神经科学系副教授Lin说：“我们正处于研究青蒿药用化合物作用机制的第一阶段，以决定如何最好地提供它们和靶向治疗，它可以降低浓度来直接靶向肿瘤。目前，我们正在研究如何将化合物封装成不同的浓度，以专门针对需要治疗的区域。”该研究是与加州大学旧金山分校(UCSF)脑肿瘤中心主任兼教授MitchelS.Berger合作完成的，最近发表在《天然产品杂志》上。Berger提供了来自UCSF脑肿瘤组织库的原代胶质母细胞瘤细胞的资源。“我们使用甲醇作为溶剂来提取该化合物，这就是我的想法，这一定是它在生物系统中的工作原理，”UTSA化学助理教授Yoshimoto解释道。Yoshimoto实验室的博士生KaitlynVarela使用核磁共振波谱法和液相色谱-质谱法对青蒿叶提取物进行了分馏和表征。研究人员测试了这些组分对胶质母细胞瘤（GBM）细胞（一种脑肿瘤的恶性形式）的细胞毒性活性（物质对细胞的毒性程度）。然后，他们纯化了这些组分，以一一识别和测试它们各自的成分对癌细胞的抵抗力。在整个过程中，青蒿素B始终表现出针对GBM癌细胞的细胞毒活性。他们认为它可以抑制癌细胞中过度表达的半胱氨酸蛋白酶（蛋白质降解酶）。“然后，我们通过化学还原将青蒿素B衍生化，林博士表明，还原形式的青蒿素B在相同浓度下对GBM没有活性。这一结果告诉我们青蒿素B具有生物活性特性，”Yoshimoto说。“为了扩展我们的结果，Kaitlyn表明青蒿素B会阻碍SARS-CoV-2主要蛋白酶和caspase-8的活性。这两种酶都是半胱氨酸蛋白酶。”吉本补充道：“我们想知道这是如何运作的，以便我们能够以聪明的方式给某人提供药物。我们每个人的身体都是不同的。例如，癌症过度表达某些基因，如果您知道正在表达什么基因，那么您可以针对它并用药物阻断其蛋白质产物的活性。“一个具体的例子是他莫昔芬，它是一种前药，可通过体内的关键酶细胞色素P4502D6代谢为其活性形式艾多昔芬。内多昔芬阻断雌激素受体的活性，一些雌激素依赖性乳腺癌过度表达雌激素受体，并且需要生长。然而，有些人的P4502D6活性较低，因此他莫昔芬不能有效治疗雌激素依赖性癌症。”“能够了解药物的作用机制非常强大，因为它可以更有效地给予药物。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383191.htm

COVID Moonshot联合研究发现治疗COVID-19的新型抗病毒药物

COVIDMoonshot联合研究发现治疗COVID-19的新型抗病毒药物尽管该研究小组的工作自2020年3月成立以来一直免费提供，但COVIDMoonshot联盟终于正式报告了其成果。这是一项以SARS-CoV-2病毒为目标的开放科学、众包和无专利的药物发现活动，它已经获得了大量关于病毒主要蛋白酶的数据，其中包括可能为开发更好的新疗法铺平道路的见解。布莱恩-肖切特（BrianShoichet）和查尔斯-克雷克（CharlesCraik）在一篇相关的《视角》文章中写道："考虑到药物审批的时限和挑战，[这些研究人员]描述的先导疗法可能无法及时影响当前的大流行病。"尽管如此，这些化合物和用于鉴定它们的技术很可能会在未来影响人类健康"。这项新颖的合作包括来自25个国家47个学术和工业组织的200多名志愿科学家。梅丽莎及其同事写道："COVIDMoonshot提供了一个开放科学药物发现的范例，从而推动了传染病药物发现的进步--这是一个对公众具有重大意义的研究领域，但私营部门对该领域的资助却长期不足。"由于SARS-CoVB-2主要蛋白酶(Mpro)在病毒复制中的重要作用，它是抗病毒开发的一个有吸引力的目标。目前的SARS-CoV-2Mpro抑制剂药物，如从Paxlovid和Xocova等已有的抗病毒产品线中提取的药物，已经在临床上取得了成功。然而，这些化合物的使用仍然相对有限，其拟肽和共价支架给合成和用药带来了问题。Boby等人在本文中描述了一种新型、非共价、非肽类抑制剂支架的发现，这种支架在化学上有别于目前的Mpro抑制剂。Boby等人利用众包方法和全球数百人的专业知识，描述了他们的开放科学药物发现活动，其中包括机器学习、分子模拟、高通量结构生物学和化学，以绘制出SARS-CoV-2主要蛋白酶及其生化活性的详细结构图。在COVIDMoonshot联合会设计的18,000多种化合物中，作者发现了几种非共价、非拟肽抑制剂，包括一种具有良好生物利用度、安全性和抗病毒活性的先导化合物。该项目的所有化合物设计都已公开共享，为未来的抗冠状病毒药物发现创建了一个丰富、开放和无知识产权的知识库。相关文献：DOI:10.1126/science.abo7201编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404811.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1404811.htm

科学家揭秘儿童体内主动对抗COVID-19的秘密武器

科学家揭秘儿童体内主动对抗COVID-19的秘密武器为什么儿童和青少年感染严重的SARS-CoV-2病程比成年人少得多？德国癌症研究中心的科学家们现在发现，在感染前，儿童上呼吸道的免疫系统要比成人更加警觉和活跃，因此能够更好地抵抗病毒。感染SARS-CoV-2严重病程的危险因素很多，包括高血压、糖尿病、肥胖或原有心脏病。但最明显和最突出的严重病程风险因素是年龄。在COVID-19大流行期间，不到0.001%的受感染学龄儿童死于感染。随着年龄的增长，死亡率几乎呈指数增长，高龄者的死亡率超过了10%。虽然最初的病毒载量没有明显差异，但儿童和青少年的症状比成年人尤其是老年人少，病程也较短。儿童鼻黏膜的主动防御能力早在2022年，柏林夏里特医院（Charité）的柏林健康研究所（BIH）和德国癌症研究中心（DKFZ）的研究人员就迈出了重要的一步，以了解儿童对严重的COVID-19疾病具有显著抵抗力的原因：他们发现，健康儿童的鼻黏膜上皮细胞长期处于"高度戒备"状态。分子背景：儿童鼻黏膜细胞中通过RNA基因组识别病毒并启动干扰素反应的感应蛋白比成人丰富得多。因此，病毒一进入细胞，就能被迅速识别和抗击。但是，为什么儿童的鼻粘膜能更好地抵御SARS-CoV-2呢？为了回答这个问题，MarcoBinder和他在DKFZ的研究小组与来自BIH的同事一起，对健康儿童鼻腔粘膜的细胞组成进行了更详细的单细胞研究。DKFZ病毒学家的主要研究成果：与成人相比，儿童鼻腔粘膜中的免疫细胞数量明显增多。即使在健康、未感染的儿童中，单个免疫细胞也会产生更多的促炎细胞因子。免疫系统通过这些信使与粘膜细胞交流，刺激它们产生感应蛋白。"研究证明，这些细胞因子的低剂量存在会使气道上皮细胞处于高度警戒状态。然后，粘膜细胞通过提高病毒传感蛋白的产量来武装自己，使它们能够更快地对SARS-CoV-2感染做出反应"。儿童的保护机制因此，儿童似乎天生就有一种对呼吸道感染的强大保护机制，这种机制很可能也能抵御其他病毒。马可-宾德解释说："然而，在大流行期间，这种区别尤为明显，因为每个人的免疫系统都是第一次接触这种冠状病毒。就普通感冒或流感等其他感染而言，成年人已经通过反复接触病毒建立了免疫记忆，有助于抵御病原体。因此，儿童较强的病毒防御能力的效果不再明显。"宾德还提到了另一个特别之处："SARS-CoV-2在我们的细胞中繁殖速度极快，而且它还有很多伎俩来关闭细胞病毒报警系统的传感器。因此，婴儿保护机制对这种病原体尤为重要。对于其他呼吸道感染来说，儿童和成人之间的差别可能没有那么大"。这位科学家计划在未来的研究项目中进一步调查这个问题。"马可-宾德认为，可能值得探索针对SARS-CoV-2和其他呼吸道感染的预防策略。"这种方法可以模仿儿童粘膜组织的细胞组成，例如，通过吸入低剂量细胞因子制剂"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400821.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400821.htm

远古海洋和行星碰撞的遗迹 科学家揭开地球神秘"D"层的新面纱

远古海洋和行星碰撞的遗迹科学家揭开地球神秘"D"层的新面纱与完美的球体不同，D"层出人意料地错落有致。它的厚度因地而异，有些地区甚至完全没有"D"层--就像大陆高出地球海洋一样。这些有趣的变化吸引了地球物理学家的注意，他们将D"层描述为一个异质或非均匀区域。由胡青阳博士（高压科学与技术高等研究中心）和邓杰博士（普林斯顿大学）领导的一项新研究表明，"D"层可能起源于地球的早期。他们的理论基于"巨型撞击假说"（GiantImpacthypothesis），该假说认为一个火星大小的天体撞击了原地球，在撞击后形成了一个覆盖整个地球的岩浆海洋。他们认为，"D"层可能是这一巨大撞击留下的独特成分，可能蕴藏着地球形成的线索。邓杰博士强调，在这个全球岩浆海洋中存在大量的水。这些水的确切来源仍是一个争论不休的话题，人们提出了各种理论，包括通过星云气体和岩浆之间的反应形成，或由彗星直接输送。普遍的观点认为，水会随着岩浆的冷却而向岩浆海洋的底部集中。到最后阶段，最靠近地核的岩浆所含的水量可能与地球现今的海洋相当。海底岩浆海洋中的极端压力和温度条件创造了一种独特的化学环境，促进了水和矿物之间发生意想不到的反应。胡青阳博士解释说："我们的研究表明，这种含水岩浆海洋有利于形成一种富铁相，即过氧化铁镁。这种过氧化物的化学式为（Fe,Mg）O2，与下地幔中的其他主要成分相比，它对铁的偏好更为强烈。根据我们的计算，这种过氧化物对铁的亲和力可能会导致在几公里到几十公里厚的地层中积累以铁为主的过氧化物。"地核-地幔边界异质结构的形成这种富铁过氧化物相的存在将改变D"层的矿物组成，偏离我们目前的理解。根据新的模型，D"层的矿物将以一种新的组合为主：贫铁硅酸盐、富铁（铁、镁）过氧化物和贫铁（铁、镁）氧化物。这种以铁为主的过氧化物还具有低地震速度和高导电性，使其成为解释D"层独特地球物理特征的潜在候选物质。这些特征包括超低速度区和高电导率层，两者都是D"层众所周知的成分异质性的原因。研究结果表明，由岩浆海洋中的古水形成的富铁过氧化物在形成"D"层的异质结构方面发挥了至关重要的作用。这种过氧化物对铁的强烈亲和力在这些富铁斑块和周围地幔之间形成了鲜明的密度对比。从根本上说，它就像一个绝缘体，阻止它们混合，并有可能解释在下地幔底部观察到的长期异质性。这个模型与最近的数值建模结果非常吻合，表明最下层地幔的异质性可能是一个长期存在的特征。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432963.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432963.htm

科学家竞相完善有望取代Paxlovid的新型COVID-19口服药

科学家竞相完善有望取代Paxlovid的新型COVID-19口服药他们发表在《科学》杂志上的报告显示，一种替代药物--病毒木瓜蛋白酶样蛋白酶抑制剂能抑制动物的疾病进展，这是人类药物试验前的必要步骤。该研究的资深作者、罗格斯大学欧内斯特-马里奥药学院研究实验室副教授王军（音译）说："COVID-19仍然是全美第三大死亡原因，因此，我们已经非常需要更多的治疗方案。当COVID-19不可避免地发生突变，导致Paxlovid无法发挥作用时，这种需求将变得更加迫切。"罗格斯大学的研究小组希望研制出一种能干扰病毒木瓜蛋白酶（PLpro）的药物，这种蛋白在所有已知的COVID-19株系中都发挥着重要功能。制作这种药物需要有关PLpro结构的详细信息，而王军的团队从罗格斯大学先进生物技术和医学中心(CABM)的Arnold实验室获得了这些信息。对PLpro结构的精确了解使王军的团队能够设计和合成85种候选药物，这些药物将与这一重要蛋白质结合并对其产生干扰。PLpro晶体结构显示了候选药物分子与蛋白质靶点结合的意想不到的排列方式，这为王教授的药物化学团队提供了创新的设计思路，CABM和罗格斯大学化学与化学生物学系教授EddyArnold说，"PLpro晶体结构显示了候选药物分子与蛋白质靶点结合的意想不到的排列方式，这为王教授的药物化学团队提供了创新的设计思路，"EddyArnold说。实验室测试表明，这些候选药物中最有效的是一种名为Jun12682的化合物，它能抑制几种SARS-CoV-2病毒株，包括能抵抗Paxlovid治疗的病毒株。俄克拉荷马州立大学的Deng实验室随后对感染SARS-CoV-2的小鼠进行的测试表明，口服Jun12682可以减少病毒的肺负荷和病变，同时提高存活率。王说："我们在小鼠身上的治疗效果与Paxlovid在最初动物试验中的效果差不多。Paxlovid会干扰许多处方药，而大多数面临严重COVID-19最高风险的人都会服用其他处方药，因此这确实是个问题，我们针对主要的药物代谢酶测试了我们的候选药物Jun12682，没有证据表明它会干扰其他药物。"罗格斯大学已为Jun12682和其他84种候选药物提交了专利申请，并正在寻找合作伙伴，以帮助候选药物进入进一步的测试和开发阶段。编译来源：ScitechDailyDOI:10.1126/science.adm9724...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433387.htm

广谱抗病毒药物：探索抗击新发疾病的新领域

广谱抗病毒药物：探索抗击新发疾病的新领域一项新的研究发现了潜在的广谱抗病毒药物，它们可以针对继续对未来大流行病构成重大威胁的多个RNA病毒家族。这项研究由加州大学洛杉矶分校（UCLA）分子和医学药理学系的GustavoGarciaJr.领导，测试了一个通过靶向病原体识别受体发挥作用的先天免疫激动剂库，并发现有几种药剂显示出前景，包括一种对RNA病毒家族成员表现出强大的抗病毒活性。正在进行的SARS-CoV-2大流行，自开始以来已经在全球范围内夺走了近700万人的生命，揭示了人类社会对新出现的病原体大规模爆发的脆弱性。虽然准确地预测了什么会引发下一次大流行，但作者说最近的流行病以及全球气候变化和RNA基因组的不断演变表明，节肢动物病毒（由蚊子等节肢动物传播的病毒）是首要的候选者。这些病毒包括基孔肯雅病毒（CHIKV）、登革热病毒、西尼罗河病毒和寨卡病毒。研究人员写道："鉴于它们已经显示出的流行潜力，找到针对这些病毒的有效广谱治疗方法是最重要的，因为它们已经成为大流行病的潜在媒介"。在他们于4月28日发表在《细胞报告医学》上的新研究中，研究人员发现，几种抗病毒药物在不同程度上抑制了这些虫媒病毒。"高级作者、加州大学洛杉矶分校分子和医学药理学系副教授VaithiArumugaswami说："研究中发现的最有效和最广泛的抗病毒剂是环状二核苷酸（CDN）STING激动剂，它也有望触发对癌症的免疫防御。"通过STING激动剂cAIMP的单剂量治疗诱导的强有力的宿主抗病毒反应能有效预防和减轻基孔肯雅病毒在小鼠模型中引起的衰弱的病毒性关节炎。"Arumugaswami补充说："这是一种非常有前途的治疗方式，因为受基孔肯雅病毒影响的人在最初感染后的数年甚至数十年里都会遭受病毒性关节炎的困扰。高级作者、密尔沃基市卫生局高级科学家ArunachalamRamaiah说："在分子水平上，与西尼罗河病毒和ZIKA病毒相比，CHIKV促使受感染的皮肤细胞（成纤维细胞）出现强大的转录（和化学）失衡，反映出属于不同家族的病毒在病毒介导的损伤（疾病发病机制）方面可能存在差异，尽管都是蚊子传播的病毒。"Ramaiah补充说："对宿主细胞转录变化的研究显示，cAIMP治疗可将细胞从CHIKV诱导的细胞修复、免疫和代谢途径失调的有害影响中拯救（逆转）出来。"该研究的结论是，STING激动剂对节肢动物传播的病毒和呼吸道病毒都表现出广谱抗病毒活性，包括在细胞培养模型中踩踏SARS-CoV-2和肠道病毒D68。Garcia指出："下一步是开发这些广谱抗病毒药物，与其他现有的抗病毒药物相结合，并在未来呼吸道和虫媒病毒疾病爆发时随时可用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357907.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357907.htm