揭示PUVA光疗治疗皮肤病的反应机制

资讯2021-10-06 12:29:26古宏斌
导读术语“PUVA”代表“补骨脂”和“紫外线辐射”。补骨脂素是一种天然植物化合物,可以从巨型猪笼草等伞状植物中提取。在古埃及,含有补骨脂素
音频解说

术语“PUVA”代表“补骨脂”和“紫外线辐射”。补骨脂素是一种天然植物化合物,可以从巨型猪笼草等伞状植物中提取。在古埃及,含有补骨脂素的植物提取物被用来治疗皮肤病。现代医学是在20世纪50年代使用的。此后,它们被用于银屑病和白癜风等皮肤病的光依赖治疗。自20世纪70年代以来,PUVA疗法被用于治疗一种叫做皮肤T细胞淋巴瘤的皮肤癌。

补骨脂素插在DNA的关键构件(碱基)之间,也就是基因分子。当暴露在紫外线辐射下时,它们与胸腺嘧啶(一种特定的脱氧核糖核酸碱基)结合,从而对遗传分子造成不可逆的损害。这反过来导致程序性细胞死亡,最终破坏患病细胞。

与HHU物理化学研究所的彼得吉尔奇教授合作的研究人员现在与慕尼黑大学的沃尔夫冈津思教授的工作组合作,分析这种结合反应的确切机制。为此,他们使用时间分辨激光光谱学。

他们发现补骨脂素分子吸收紫外线后,反应分两个阶段进行。首先,补骨脂素分子和胸腺嘧啶之间形成单键。然后形成第二个键,形成永久连接两个部分的四元环(环丁烷)(见图)。杜塞尔多夫和慕尼黑的研究人员也可以证明,第一阶段发生在1微秒内,而第二阶段大约需要50微秒。他们将这一过程与紫外线造成的“裸”DNA损伤进行了比较。这个过程也经常导致环丁烷环,但它发生得比补骨脂素存在时快得多。

Gilch教授解释了这项研究的背景:“如果我们能够理解反应是如何发生的,我们就可以有针对性地用化学方法改变补骨脂素,使PUVA疗法更加有效。”他和他的有机化学同事托马斯穆勒博士一起,希望在DFG项目的范围内在HHU开发这些高性能补骨脂素分子。

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