研究人员介绍了一种新分子，旨在可视化鞘脂酰胺的代谢，为感染研究的潜在进展铺平道路。
在19世纪末，德国病理学家路德维希·图迪库姆（Ludwig Thudichum）在大脑中发现了新型脂肪物质，称为脂类（lipids）。他创造了“鞘脂类（sphingolipids）”这个术语，受到希腊神话中的斯芬克斯（Sphinx）启发，因为它给科学家带来了“许多难题”。
自图迪库姆以来，已识别出与大脑中鞘脂类代谢异常相关的多种疾病，包括法布里病（Fabry’s disease）和高雪伯病（Gaucher’s disease）。此外，鞘脂类还与传染病相关，如埃博拉（Ebola）、麻疹（measles）或新冠病毒（Covid-19）等病毒感染，以及由seudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）和Staphylococcus aureus（耐青霉素金黄色葡萄球菌）引起的细菌感染，这可能导致中耳感染、皮肤感染、肺部感染等。在这些情况下，酶鞘脂酰胺酶（sphingomyelinase）对鞘脂酰胺的降解通常是至关重要的因素，但以前几乎不可能可视化该酶的活性。
应对这一挑战的新化学探针
来自维尔茨堡和柏林的科学家们成功创造了一种鞘脂酰胺衍生物，能够在感染期间可视化鞘脂酰胺的分布和鞘脂酰胺酶的活性。
这些研究人员是德国研究基金会（DFG）支持的研究培训小组2581“膜近端脂质和信号成分在感染中的代谢、拓扑及分隔”的一部分。该小组由化学家、物理学家和生物学家合作，开发新化合物并评估其在感染研究中的应用。
德国维尔茨堡朱利叶斯-马克西米连大学（JMU）的有机化学研究所教授尤尔根·塞贝尔（Jürgen Seibel）解释说：“新开发的分子是来源于天然鞘脂酰胺的三功能鞘脂酰胺，增强了三种额外特性。创造这样的分子是一个挑战，使代谢可以像对待天然来源那样接受它们。”
可视化在衣原体感染期间的鞘脂酰胺降解
该团队不仅评估了人细胞表面的细菌鞘脂酰胺酶活性，还可视化了在与细胞内衣原体细菌感染期间人细胞内鞘脂酰胺的降解，该细菌以对人类生殖道的影响而著称，并可能导致受影响组织的癌症。
在宿主细胞内，衣原体创造了一个称为内含体的结构，研究人员发现该结构主要包含代谢形式的三功能鞘脂酰胺。利用扩展显微镜和点击化学等技术，他们观察到随着衣原体从无感染状态转变为感染状态，降解的鞘脂酰胺分子的数量增加。这种新的可视化感染过程的能力为针对这些感染的特定策略开辟了可能性。
“这个创新的化学工具无疑会带来好处，且可以在许多实验室中轻松利用，”塞贝尔教授指出。“我们的目标是利用它在药物开发中发现新的抗感染或免疫治疗策略，以通过修改鞘脂类代谢来对抗感染性疾病。”
