LL-37, единственный кателицидиновый пептид, который вырабатывает организм человека: это хостзащитный пептид врождённого иммунитета из 37 аминокислот. Запросы вроде «LL-37 эффекты» или «LL-37 дозировка» обычно смешивают две разные вещи: что LL-37 делает как естественная молекула внутри нас и что происходит, когда исследователи применяют синтетический LL-37 в лаборатории. Этот обзор разделяет их, суммирует эффекты, описанные в рецензируемых исследованиях, и приводит дозы, которые реально использовались в работах, строго как справочный материал. Полную химию и справочные данные смотрите в нашей монографии по LL-37.

Что такое LL-37

LL-37, это зрелый активный фрагмент человеческого кателицидинового белка hCAP18, продукта единственного человеческого гена кателицидина CAMP на 3-й хромосоме. Нейтрофилы и эпителиальные клетки хранят hCAP18 и отщепляют его C-концевой пептид из 37 аминокислот, названный «LL-37» по двум лидирующим остаткам лейцина, когда этого требует защита организма [2]. Это единственный кателицидин, который вырабатывает человек,, именно поэтому он привлекает столько внимания как модельный хостзащитный пептид [1][3].

Процессинг происходит внеклеточно: в нейтрофилах сериновая протеаза протеиназа 3 расщепляет hCAP18, высвобождая активный фрагмент LL-37, а в коже ту же работу выполняют протеазы семейства калликреинов [14]. Поскольку и высвобождение, и распад управляются ферментами, активность LL-37 определяется локальным балансом протеаз, а не каким-либо фиксированным уровнем в кровотоке,, и это важно, когда речь заходит о «дозе» для эндогенного пептида.

Молекула короткая (около 4,5 кДа), сильно катионная (суммарный заряд ≈ +6) и амфипатичная. В воде она в основном неупорядочена, но при контакте с анионными (микробными) мембранами сворачивается в α-спираль, этот структурный переход жёстко связан с её активностью [1][4].

Как работает LL-37: два режима

Прямое антимикробное действие

Классическая функция, разрушение мембран. Положительный заряд LL-37 притягивает его к отрицательно заряженным поверхностям бактерий; свёрнутая спираль накапливается на мембране и дестабилизирует её по «ковровому» механизму, образуя временные поры и вызывая детергентоподобный распад [4]. Это даёт широкую активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторых грибов и оболочечных вирусов [1][3]. Эффект зависит от конформации, гибель микробов коррелирует со способностью пептида принять α-спираль, и распространяется и на свободноплавающие бактерии, и на сформированные биоплёнки, причём с аддитивным или синергическим действием в паре с другими врождёнными факторами, такими как лизоцим и лактоферрин [3]. Оговорка, повторяющаяся из исследования в исследование: антимикробная сила LL-37 крайне чувствительна к ионной среде, физиологическая соль и двухвалентные катионы способны её притуплять, и это одна из причин, почему лабораторные результаты не переносятся на организм напрямую [5].

Иммуномодуляция

Помимо уничтожения микробов, LL-37, сигнальная молекула. Он действует через рецептор формилпептидов FPR2 (FPRL1), привлекая нейтрофилы, моноциты и T-клетки, связывая врождённый и адаптивный иммунитет [6]. Он также связывает и нейтрализует бактериальный липополисахарид (LPS), приглушая гипервоспалительный ответ на эндотоксин [3][12]. Эти хостзащитные функции, рекрутирование иммунных клеток и настройка воспаления, сегодня считаются как минимум столь же важными, как прямой антибиотический эффект [12].

Исследованные эффекты LL-37

Таблица ниже суммирует активности, наиболее устойчиво описанные в первичной литературе. Каждая, результат исследования при заданных условиях, а не заявленный эффект у человека.

Заживление ран и ангиогенез

Часть наиболее цитируемых данных о «пользе» относится к восстановлению тканей. LL-37 способствует ангиогенезу: Koczulla с соавторами показали, что он усиливает пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток и стимулирует образование новых сосудов, обозначив ангиогенную роль, независимую от антибиотической активности [7]. В моделях ран Carretero с соавторами сообщили, что LL-37 ускоряет реэпителизацию кожи как in vitro, так и in vivo, а блокировка эндогенного LL-37 ухудшает заживление [8]. Вместе это даёт механистическую основу для клинической работы по заживлению ран, описанной ниже.

Связь с витамином D

Ген CAMP несёт элемент ответа на витамин D, поэтому 1,25-дигидроксивитамин D3 (активный гормон) напрямую включает выработку LL-37 в миелоидных и эпителиальных клетках [10]. Это молекулярное звено, стоящее за давним наблюдением, что статус витамина D влияет на врождённую противомикробную защиту, и одна из причин, почему LL-37 изучают в контексте восприимчивости к инфекциям.

Обратная сторона: LL-37 как автоантиген

Польза LL-37 идёт в комплекте с задокументированной обратной стороной, которую честный обзор обязан упомянуть. Будучи катионным, LL-37 связывает собственные ДНК и РНК организма; эти комплексы попадают в плазмоцитоидные дендритные клетки и запускают ответ интерферона I типа через TLR9/TLR7 [11]. При псориазе сам LL-37 становится мишенью аутореактивных T-клеток, автоантигеном,, а повышенный кателицидин связывают с псориазом и розацеа [11][12]. Так что «больше LL-37» не означает «лучше»: его роль зависит от контекста, защитная при обороне организма и провоспалительная при нарушении регуляции.

LL-37 в исследованиях: где искать данные о дозировке

В исследованиях LL-37 и его производные применяли в лабораторных и животных моделях; конкретные концентрации и схемы зависели от модели и задачи. Мы намеренно не приводим их здесь как инструкцию, сводные данные из исследований собраны в справочнике LL-37: схема дозирования.

KR-12 и другие производные

Поскольку полноразмерный LL-37 может быть цитотоксичен для клеток хозяина, значительная часть исследований сосредоточена на более коротких фрагментах. Самый известный, KR-12 (остатки 18–29), наименьший сегмент, сохраняющий антибактериальную активность при заметно меньшей токсичности к клеткам человека, из-за чего он служит каркасом для инженерных аналогов. Структурные работы в липидных мицеллах картировали, как сворачиваются и взаимодействуют с мембранами и LL-37, и KR-12, и определили остатки, отвечающие за связывание с мембраной [13]. Именно эта карта «структура-активность» позволяет исследователям конструировать более короткие, более избирательные и более устойчивые к протеазам аналоги, стараясь сохранить антимикробные и иммуномодулирующие плюсы, но убрать токсичность к клеткам хозяина и поведение автоантигена, которые делают полноразмерный пептид обоюдоострым инструментом.

Форма, хранение и реконституция

LL-37 исследовательского класса поставляется в виде лиофилизированного (сублимированного) порошка. Наш LL-37 поставляется во флаконе 5 мг, проверен на чистоту методом HPLC (высокоэффективная жидкостная хроматография, метод проверки чистоты) и сопровождается сертификатом анализа партии. Лиофилизированный кателицидин хранят герметично при −20 °C или ниже, защищая от влаги, и перед вскрытием дают нагреться до комнатной температуры во избежание конденсата. Он растворяется в воде или разбавленных водных буферах; буферов с высоким содержанием фосфата и двухвалентных катионов избегают, поскольку они способствуют агрегации, а сам пептид может адсорбироваться на поверхности пластика и стекла. Чтобы рассчитать концентрации по объёму флакона и растворителя, воспользуйтесь нашим калькулятором реконституции.

Только для исследовательского использования

Эта статья составлена из общедоступных рецензируемых источников и предоставляется исключительно в справочных и информационных целях. Это не медицинский совет и не рекомендация к применению. LL-37, предлагаемый на этом сайте, поставляется строго для лабораторных исследований; он не предназначен для употребления человеком, а также для диагностического или терапевтического использования. Все дозы и эффекты, описанные выше, наблюдались в контролируемых исследовательских условиях и не могут трактоваться как инструкция к применению.

Полный перечень источников со ссылками, в монографии: LL-37.