一种萘醌衍生物的抗利什曼病活性、细胞毒性和免疫调节作用

《Toxicology in Vitro》：Antileishmanial activity, cytotoxicity, and immunomodulatory effects of a naphthoquinone derivative

利什曼病治疗研究中，合成化合物IM4（来源于β- Lapachonone）对L. amazonensis和L. infantum的IC50分别为15.76和4.82 μg/mL，显示对后者更优的抑制活性。体内实验证实其60 mg/kg剂量对黑寡妇幼虫存活率影响显著。体外检测表明IM4具有免疫调节特性，可增强巨噬细胞吞噬功能及溶酶体体积，但未显著诱导NO生产。细胞毒性实验显示CC50达125.9 μg/mL，溶血实验表明红细胞存活率超过80%。研究证实该化合物兼具高效抗利什曼活性与良好安全性，为开发新型抗利什曼药物提供候选分子。

　　

Jhennifer S. Martins | Paulline P.M.S. Leal | Bianca S. Anjos | Karla G.R. Bacelar | Victoria H.A.A. Passos | Rita de Cássia V. Carvalho | Jady V.B.P. Ferreira | Arlan A. Gonsalves | Victoria L.A. Santos | Sidney S. Simplicio | Marcília P. Costa | Cle?nia R.M. Araújo | Sabrina M.P. Carneiro | Michel M.M. Alves | Fernando A.A. Carvalho

巴西皮奥伊联邦大学（Federal University of Piauí, Teresina, PI 64049-550）药用植物研究中心的抗利什曼病活性实验室（Laboratory of Antileishmanial Activity, LAA）。

摘要

本研究评估了从β-拉帕酮（β-lapachone）衍生的合成化合物IM4的抗利什曼病活性、毒性和免疫调节作用。在Promastigote阶段，IM4对L. infantum的IC₅₀值为4.82 ± 0.11 μg/mL，对L. amazonensis的IC₅₀值为15.76 ± 0.67 μg/mL。在鼠巨噬细胞中，IM4的细胞毒性CC₅₀为125.90 ± 0.13 μg/mL。溶血实验显示即使在高浓度下，红细胞存活率也保持在80%以上，未出现显著溶血现象。在利用Tenebrio molitor幼虫进行的体内模型中，高浓度（60 mg/kg）的IM4表现出更高的毒性，导致50%的死亡率。IM4处理显著降低了L. amazonensis和L. infantum对鼠巨噬细胞的感染率和感染能力。IM4未在未感染或已感染的巨噬细胞中诱导亚硝酸盐生成的增加。此外，该化合物还增强了鼠巨噬细胞的吞噬能力和溶酶体体积，表明其具有免疫调节作用。这些结果进一步证明了生物活性化合物在药物开发方面的巨大潜力，IM4就是一个显著的例子。这为进一步研究其作用机制及评估其作为利什曼病治疗剂的疗效提供了支持。

部分内容摘录

缩写、首字母缩写和符号

<>幼虫疗法

Amp B	两性霉素B
CC50	导致50%细胞毒性的化合物浓度
NC	阴性对照
NTDs	被忽视的热带疾病
IC??	杀死50%样本所需的抑制浓度
GFC	Garcinielliptone FC
CL	皮肤利什曼病
MCL	黏膜皮肤利什曼病
VL	内脏利什曼病
SINAN	疾病与通报信息系统
LT
FBS	胎牛血清
PNPMF	国家药用植物与草药药品计划
WHO	世界卫生组织
NPPM	药用植物研究

Naphth[1,2-d]imidazole IM4的合成

选择β-拉帕酮作为合成naphthoimidazole的原料，是因为其含有α-二羰基结构以及萘核，这是形成所需naphtho[1,2-d]imidazole核心的必要结构。该植物样本已根据巴西第13,123/2015号法律及其相关规定，在国家遗传遗产及相关传统知识管理系统（SisGen）中注册，注册号为A5FDA89。

Promastigote阶段的抗利什曼病活性及巨噬细胞中的细胞毒性

在本研究中，IM4化合物在0.78至100 μg/mL（2.11至270.12 μM）的浓度范围内进行了48小时的测试，使用标准化体外实验方法准确测量了L. amazonensis和L. infantum Promastigote培养物的细胞存活率（图2）。该化合物对L. infantum菌株的抑制作用更为显著，并且表现出剂量依赖性。表1显示了IM4化合物对两种菌株的IC₅₀值。

结论

根据本研究结果，这种醌类衍生物IM4表现出良好的抗利什曼病活性和安全性。体外实验表明，IM4能有效抑制L. amazonensis和L. infantum的Promastigote和Amastigote阶段的生长，选择性指标表明其具有较大的治疗窗口。细胞毒性实验显示其对鼠巨噬细胞的毒性较低，溶血实验也证实未出现显著溶血现象。

CRediT作者贡献声明

Jhennifer S. Martins：数据可视化、验证、方法学设计、实验研究、数据分析、撰写（审稿与编辑）、初稿撰写。 Paulline P.M.S. Leal：方法学设计、实验研究、数据分析、撰写（初稿）。 Bianca S. Anjos：数据可视化、方法学设计、实验研究、数据分析、撰写（初稿）。 Karla G.R. Bacelar：方法学设计、实验研究、资金筹集、数据分析、撰写。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢UFPI和UNIVASF提供的支持。