肥胖和炎症性疾病的上升加剧了生活方式疾病如糖尿病和高血压的增加。需要天然疗法来解决这些问题。科学家们利用氨基酸创造了新的薄荷醇形式,并研究了它们的效果。在早期研究中,薄荷醇酯表现出显著的抗炎症和抗肥胖特性,随着更多研究的进行,它们可能成为潜在的治疗剂。生活方式疾病如糖尿病和高血压难以用天然疗法治疗。然而,东京科学大学的研究人员创造了薄荷醇的新氨基酸衍生物,并研究了它们的特性。这些薄荷醇酯在临床前研究中表现出强烈的抗炎症和抗肥胖效果,表明它们有潜力进一步发展为治疗化合物。这表明对天然产品的改造可以导致重要的医学突破和商业成功。薄荷醇是一种天然的环状单萜醇,在这方面表现得尤为有前途。薄荷醇通常在多种植物中发现,尤其是在薄荷科如薄荷和留兰香中。它是许多糖果、口香糖和口腔护理产品中的常见成分。值得注意的是,薄荷醇还具有显著的药用特性,因为它能够缓解疼痛、减少炎症,并有可能抗击癌症。
在最近的一项研究中,日本东京科学大学生物科学与技术系的教授有一智和他的团队开发和研究了薄荷醇的缬氨酸(MV)和异亮氨酸(MI)薄荷醇酯,这些化合物是通过取代薄荷醇的羟基来衍生的。研究人员于2024年5月8日将他们的发现发表在《免疫学》杂志上。有教授表示,开展这项工作的动力是从天然材料中发现新分子,这激励研究团队开发薄荷醇的氨基酸衍生物。他们首先创造了六种侧链反应性较低的氨基酸的薄荷醇酯,然后通过体外细胞系研究这些酯的特性。研究人员对小鼠进行了测试,以观察这些化合物在诱导疾病时对它们的影响。他们发现MV和MI通过观察刺激性巨噬细胞中的肿瘤坏死因子-α(Tnf)水平,显示出强烈的抗炎症效果。令人惊讶的是,MV和MI在抗炎症测试中的表现优于薄荷醇。他们还发现,18个与炎症和免疫反应相关的基因有效地被抑制,正如RNA测序分析所示。
研究人员对他们的结果感到兴奋,深入研究了薄荷醇酯的作用机制。他们发现这些化合物靶向肝脏X受体(LXR),这是炎症反应的关键调节因子。这一发现揭示了MV和MI的抗炎症作用机制。细胞内核受体LXR在抗炎症效果中起着至关重要的作用,与主要负责检测薄荷醇的冷敏感瞬态受体TRPM8相分离。对MV和MI的LXR依赖性激活的进一步研究揭示,脂质代谢中的核心基因Scd1由LXR上调。此外,在诱导肠道炎的小鼠中,通过MV或MI的LXR依赖性途径确认了抗炎症效果,因为Tnf和Il6基因的转录水平被抑制。
在LXR-SCD1细胞内机制的发现基础上,有教授和他的团队寻求理解作用机制。研究人员提出,薄荷醇酯可能具有帮助解决肥胖的特性。他们发现这些酯停止了脂肪的累积,特别是在3T3-L1脂肪细胞的有丝分裂克隆扩展阶段。在动物研究中,他们还发现薄荷醇酯改善了小鼠的饮食诱导肥胖,并抑制了脂肪堆积。
薄荷醇酯在与其他正在研究或用于炎症和肥胖的化合物相比具有优势。它们的特定作用机制为抗炎症和抗肥胖效果作出了贡献,使它们在其他化合物中脱颖而出,并可能非常有效。这项研究突显了针对炎症性疾病和代谢紊乱以获得潜在治疗益处的重要性。具体而言,它表明某些化合物可能对患有慢性炎症性疾病、代谢综合征或与肥胖相关的并发症的个体有益。教授也表示乐观,这些化合物可能有效解决如糖尿病、高血压和过敏症状等与生活方式相关的疾病。由天然物质衍生的复杂分子的价值正在被探索。对这些新型和改进的薄荷醇酯的研究可能导致治疗化合物的开发,以应对与肥胖和炎症性疾病相关的日益严重的健康问题。