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N-palmitoyl-D-glucosamine, a Natural Monosaccharide-Based Glycolipid, Inhibits TLR4 and Prevents LPS-Induced Inflammation and Neuropathic Pain in Mice.

天然単糖系糖脂質N-パルミトイル-D-グルコサミンはTLR4を阻害し、LPS誘発性炎症および神経障害性疼痛を予防する (機械翻訳の邦題)

International journal of molecular sciences2021Iannotta M, Belardo C, Trotta MC, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト・動物 併記

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト・動物 併記
出版年
2021
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/04
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

本研究は、細菌由来のN-パルミトイル-D-グルコサミン(PGA)がTLR4拮抗薬として作用し、LPS誘発性炎症と神経障害性疼痛を予防する可能性を検討した。分子ドッキングと分子動力学シミュレーションにより、PGAはMD-2に安定に結合し、MD-2/(PGA)3の化学量論で結合することが示された。PGA処理により、LPS刺激RAW264.7細胞でのNF-κB活性化が抑制され、LPS誘発性角膜炎および角膜の炎症性サイトカインが減少し、抗炎症性サイトカインが増加した。また、角膜でのmiR-20a-5pおよびmiR-106a-5pの上方制御を正常化し、miR-27a-3pレベルを増加させた。さらに、オキサリプラチンまたはホルマリン誘発性の末梢神経障害におけるアロディニアを減少させ、坐骨神経の髄鞘軸索変性を予防したが、坐骨神経のspared nerve injury(SNI)では効果がなかった。PGAはTLR4拮抗薬として強力かつ安定な抗炎症活性を示し、サイトカインストームや炎症の慢性化を標的とした新規TLR4調節薬の開発に有用である可能性が示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Toll-like receptors (TLRs) are key receptors through which infectious and non-infectious challenges act with consequent activation of the inflammatory cascade that plays a critical function in various acute and chronic diseases, behaving as amplification and chronicization factors of the inflammatory response. Previous studies have shown that synthetic analogues of lipid A based on glucosamine with few chains of unsaturated and saturated fatty acids, bind MD-2 and inhibit TLR4 receptors. These synthetic compounds showed antagonistic activity against TLR4 activation in vitro by LPS, but little or no activity in vivo. This study aimed to show the potential use of N-palmitoyl-D-glucosamine (PGA), a bacterial molecule with structural similarity to the lipid A component of LPS, which could be useful for preventing LPS-induced tissue damage or even peripheral neuropathies. Molecular docking and molecular dynamics simulations showed that PGA stably binds MD-2 with a MD-2/(PGA)3 stoichiometry. Treatment with PGA resulted in the following effects: (i) it prevented the NF-kB activation in LPS stimulated RAW264.7 cells; (ii) it decreased LPS-induced keratitis and corneal pro-inflammatory cytokines, whilst increasing anti-inflammatory cytokines; (iii) it normalized LPS-induced miR-20a-5p and miR-106a-5p upregulation and increased miR-27a-3p levels in the inflamed corneas; (iv) it decreased allodynia in peripheral neuropathy induced by oxaliplatin or formalin, but not following spared nerve injury of the sciatic nerve (SNI); (v) it prevented the formalin- or oxaliplatin-induced myelino-axonal degeneration of sciatic nerve. SIGNIFICANCE STATEMENT We report that PGA acts as a TLR4 antagonist and this may be the basis of its potent anti-inflammatory activity. Being unique because of its potency and stability, as compared to other similar congeners, PGA can represent a tool for the optimization of new TLR4 modulating drugs directed against the cytokine storm and the chronization of inflammation.

MeSH

AnalgesicsAnimalsAnti-Inflammatory AgentsCalcium SignalingCytokinesDrug Evaluation, PreclinicalGlycolipidsHEK293 CellsHumansHyperalgesiaKeratitisLipopolysaccharidesLymphocyte Antigen 96MaleMiceMicroRNAsModels, MolecularNeuralgiaNociceptorsProtein ConformationRAW 264.7 CellsRandom AllocationSciatic NerveTRPA1 Cation ChannelToll-Like Receptor 4

DOI 10.3390/ijms22031491

PMID 33540826

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