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首页两性霉素B与鞘磷脂单分子层交互作用研究及其影响因素
本文主要探讨了两性霉素B(AMB)与鞘磷脂(SM)在单分子层水平上的相互作用。研究采用了哺乳动物生物膜中的关键脂质分子SM作为基础构建单层膜,并利用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术来深入研究。LB技术是一种经典的技术,用于制备稳定的脂质单分子层,通过测量其表面压力-平均分子面积(π-A)关系,可以揭示脂质分子的排列和相互作用。 作者针对不同比例的两性霉素B/鞘磷脂混合单层膜进行了系统研究,通过观察π-A曲线的变化,揭示了混合物中两种成分的比例和表面压力对混合膜稳定性的影响。这种分析有助于理解膜结构如何影响药物的吸附和释放行为,从而可能对药物在生物膜中的作用机理有所启示。 此外,研究还借助原子力显微镜(AFM)技术,对混合单层膜的表面形态进行了细致的表征,这能够提供关于分子层面的直接可视化信息,进一步证实了两种成分之间的相互作用模式。AFM的高分辨率使得研究人员能够观察到细微的结构变化,这对于理解分子间的交互作用及其对膜功能的影响至关重要。 论文指出,了解两性霉素B与鞘磷脂的相互作用对于深入研究该抗生素在生物膜中的作用机制,特别是其对真菌感染治疗效果和潜在副作用的理解具有重要意义。因为两性霉素B主要通过改变细胞膜的通透性来抑制真菌生长,而膜脂如SM和胆固醇的特性对其作用有直接影响。因此,这项工作不仅有助于优化药物的临床应用,也为开发新型抗真菌药物提供了理论依据。 本研究通过结合LB膜技术和AFM,为解析两性霉素B与生物膜脂质分子的微观交互提供了关键数据,对于深入理解药物在生物膜中的作用以及减少其副作用具有重要的科学价值。
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两性霉素 B 与鞘磷脂单分子层的相互作用
乔进京, 孙润广, 郝长春, 杨 静, 马秀梓, 王小梅
陕西师范大学物理学与信息技术学院 生物物理与生物医学工程研究室 西安
摘要 选取哺乳动 物 生物 膜中 的重 要脂 质 分子 鞘磷 脂 作为单 分子 膜的 基本 组分 采用
膜技术研究了不同比例的两性霉素 鞘磷脂单层膜的表面压力平均分子面积π-A 曲线以及
基于 π-A 曲线的混合性分析 同时通过原子力显微镜 研究了其表面形态的变化 结果表明 组分间
的摩尔比和表面压力对混合单层膜稳定性 混合性以及分子间相互作用具有重要影响
关键词 两性霉素 单层膜 鞘磷脂 π-A 曲线 原子力显微镜
中图分类号 文献标志码
收稿日期
基金项目 国家自然科学基金批准号 教育部高等学校博士学科点专项科研基金批准号 陕西省
自然科学基础研究计划批准号 和中央高校基本科研业务费专项项目 批准号 资助
联系人简介 孙润广 男 博士 教授 博士生导师 主要从事生物物理学研究
两性霉素 是一种手性多烯类真菌抗生素 是治疗侵入性感染的重要药物
主要通过
影响细胞膜通透性抑制真菌的生长 由于两性霉素 具有明显的肾毒性
会引发恶心 呕吐 食欲
不振及蛋白尿等副作用 所以临床主要用于治疗肺部等深部真菌感染的病情危重患者
但对临床真
菌感染症状不明显 皮肤或血清试验阳性的患者不宜选用 出现这些症状和问题的机理尚不清楚 目
前 对两性霉素 的研究多集中在医药学领域中与脂质体相结合讨论其临床药剂的改善与制备
缺
少其与生物膜分子之间相互作用的实验依据和作用机理的研究 鞘磷脂与抗生素类药物作用具
有重要的生物医学意义 探讨两性霉素 与生物膜分子的相互作用机理对阐明其治疗真菌感染的机制
以及毒副作用非常重要 胆固醇和鞘磷脂是哺乳动物生物膜中两类重要的脂质分子 广泛存在于哺乳
动物的质膜中 是维持细胞膜结构的重要骨架分子 已有文献报道了不同比例或不同结构的固醇与鞘
磷脂间的相互作用
对脂膜结构弹性及可溶性等参数的影响
尤其是鞘磷脂的代谢产物参与了
细胞的生长 分化和凋亡
等重要生理活动 鞘磷脂与鞘磷脂酶
以及神经酰胺
的作用密切
相关 本研究组
通过 膜研究了两性霉素 与胆固醇的热力学特性 讨论了二者间的相互作用参
数 发现它们的相互作用可能与抗生素治疗真菌感染的机制有关 值得深入研究
膜技术既提供了表面压力与平均分子面积π-A 曲线的基础实验数据 又
为单层膜转移至云母片供原子力显微镜观察提供了可能 是目前对有序单分子层制备和研究的最方便
有效的方法和手段
它通过精密的机械装置与电子系统的结合来精确控制薄膜厚度和表面压力等
重要参数 为生物膜理化特性的研究提供了重要的技术手段 原子力显微镜 是一种扫描探针显
微镜 它利用探针与样品分子间作用力观察样品表面形貌
被广泛应用于纳米尺度表面形貌结构的
研究
本文采用 膜技术与 相结合的方法 对两性霉素 与鞘磷脂单层膜的作用进行了研
究 利用 膜技术模拟组装生物膜测得表面压力与平均分子面积π-A曲线 并在该曲线的基础上计
算平均分子面积 过量平均分子面积 弹性模量和过量吉布斯自由能等参数 通过不同组分比例的混
合单层膜的对比来评价两种组分分子之间的可混合性和相互作用 并利用 观测表面形貌特征 从
而对其相互作用机制及理化特性进行研究 本研究不仅对研究两性霉素 与细胞膜作用机理和稳定性
有重要生物学意义 也为进一步降低药物毒副作用 指导临床治疗提供了实验参考依据
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