Helicobacter pyloriとステロイド化合物との相互作用に対するジメチル-β-シクロデキストリンの影響

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2,6-ジ-O-メチル-β-シクロデキストリン(dMβCD)は,ジメチルグルコース7分子からなる両親媒性の環状化合物である。この化合物は、親油性化合物の可溶化剤としてよく知られている。特に,dMβCDは哺乳類細胞の細胞膜からコレステロールを抽出し,水溶液中に放出する。そのため,dMβCDを用いた実験は,哺乳類の細胞膜におけるコレステロールの役割を調べるのに有効である。しかし,dMβCDがグリセロリン脂質の生体膜に取り込まれたコレステロールをどのように抽出するのかは不明である。一方、dMβCDはHelicobacter pyloriにとって有益な化合物であり、無血清培養でHelicobacter pyloriの増殖を支援するための標準成分として使用されている。しかし、dMβCDがH.pyloriの生育をサポートする詳細なメカニズムはまだ解明されていない。H. pyloriはグラム陰性の好気性菌で、ヒトの消化器系疾患に関わる病原体として知られている。

当グループのこれまでの研究では、dMβCDがなくても培養可能なH. pylori株を得ることに成功し、H. pyloriと外因性ステロイド化合物との相互作用にdMβCDが及ぼす影響を明らかにしている。例えば,dMβCDは,コレステロールやいくつかのステロイド化合物のH. pyloriの生体膜への吸収を,それぞれ促進・抑制する。

本レビューでは,dMβCD,ステロイド化合物,H. pylori myristoyl-phosphatidyl ethanolamine (PE)の間の以下の相互作用について述べた。
(1)dMβCDはH. pyloriの生体膜のミリストイル-PEに強固に結合する。
(2)dMβCDはコレステロールのH. pylori生体膜への吸収を促進する。
(3)dMβCDは比較的低分子量のステロイドのH. pylori生体膜への吸収を阻害する。
(4) dMβCDは,プロゲステロンや17α-hydroxyprogesterone caproateの殺菌作用からH. pyloriを保護する。
(5) dMβCDは、17α-hydroxyprogesterone linoleateのH. pyloriに対する殺菌作用に影響を与えない。しかし,dMβCDがどのようにしてステロイド化合物をH. pyloriの生体膜に送り込むのか,あるいはdMβCDがどのようにして複数のステロイド化合物のH. pyloriの生体膜への結合を選択的に阻止するのかについては,まだ多くの謎が残されている。

Kiyofumi Wanibuchi, Kouichi Hosoda, Avarzed Amgalanbaatar, Yoshikazu Hirai, Mitsuru Shoji, Hirofumi Shimomura (2021) A short review, effect of dimethyl-β-cyclodextrin on the interaction between Helicobacter pylori and steroidal compounds, Heliyon, 7(4), e06767,
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06767.

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