儘管抗生素的有效性和廣泛使用的疫苗接種，結核病（TB）仍然是一個全球性的健康威脅，這將導致全球有9隻萬人死亡，通常與營養不良，糖尿病和HIV感染（Ozer等人，2017年）。主要關注的問題之一是耐藥菌株的出現。在TB中觀察到的藥物抗性與中斷處理和抗生素濫用相關聯（Johnston等人。2009年）。另一個問題是治療的持續時間。對藥物敏感的TB化療需要至少6個月（Ozer等人。2017年）。耐藥結核病和廣泛耐藥結核病的治療方案包括價格昂貴，活性低，毒性高的二線藥物。口服和胃腸外給藥途徑必須管理，對於長達24個月（Ma等人。2010 ;Yuen等人，2015年）。此外，在全球範圍內，由NTB引起的肺部疾病的發病率有所增加，並且大多數NTB對一線結核病藥物都有抗藥性。
重新使用FDA批准的藥物是應對結核病治療挑戰的替代方法，尤其是作為宿主指導的治療方法。鹽酸洛哌丁胺是苯基哌啶衍生物，是高度親脂性的外周作用μ阿片受體激動劑，通常用於治療感染性和非感染性急性和慢性腹瀉（Baker 2007；Regnard等。2011）。洛哌丁胺是一種有效的免疫調節劑。它減少的細胞內生長的結核分枝桿菌H37Rv的在人類和小鼠肺泡巨噬細胞在體外通過調節產生TNF-α和抗微生物肽的誘導自噬（Juárez等人。2016，2018）。此外，洛哌丁胺對海洋汙染細菌和金黃色葡萄球菌具有直接的殺菌活性，對卡氏棘阿米巴和棘阿米巴菌的致病菌株具有抗寄生蟲活性。（Chai等人。2014 ;Ryu等。2016 ; Baig等。2017）。在這裡，研究旨在確定洛哌丁胺的抗菌活性是否直接與某些分枝桿菌接觸後發生。
結核病治療中的當前挑戰促使人們開發具有新穎作用方式的新型抗結核藥，這些新型藥物可縮短治療或降低目前臨床結核病藥物的毒性。重新使用FDA批准的藥物也可以提供替代方法。此外，NTB誤導了診斷，無法進行有效的治療。NTB的治療困難，漫長，昂貴且費時（Ryu等人，2016年）。
此研究使用REMA測定法確定了洛哌丁胺對分枝桿菌種類的殺菌作用（圖 S1）。實驗者觀察到不同濃度的洛哌丁胺會抑制所有評估的分枝桿菌物種的生長。結核分枝桿菌H37Ra株和恥垢分枝桿菌是易受<100 μ克毫升-1，而牛分枝桿菌BCG和結核分枝terrae易受到<150 μ克毫升-1。兩種大腸桿菌（ATCC 25922和43895）都對洛哌丁胺不敏感，即使在2000μg ml -1時也是如此。 μg ml -1的氨苄西林足以殺死它們。同時也觀察到的金黃色葡萄球菌也易受洛哌丁胺，但在較高濃度下（<250 μ克毫升-1）。
圖一 洛哌丁胺對分枝桿菌生長的影響。非結核分枝桿菌（a）土分枝桿菌和（b）恥垢分枝桿菌和結核分枝桿菌，（c）結核分枝桿菌H37 Ra，（d）Rv和（e）牛分枝桿菌BCG。一式三份地列舉了CFU。描述了四個獨立實驗的均值±SD，* P <0·05
圖二 洛哌丁胺對大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌生長的影響。革蘭氏陰性細菌：（a）大腸桿菌ATCC 25922，（b）大腸桿菌ATCC 43895和革蘭氏陽性細菌：（c）金黃色葡萄球菌。將CFU重複三次。描述了四個獨立實驗的均值±SD，* P <0·05
*最小抑菌濃度。
洛哌丁胺的分枝桿菌殺菌作用通過CFU分析進行了定量（圖 1）。我們觀察到洛哌丁胺顯著抑制了這項研究中測試的分枝桿菌的生長。測試的分枝桿菌物種的最小抑菌濃度（MIC）是從100至150 μ克毫升-1。相比之下，大腸桿菌菌株對洛哌丁胺不敏感，在濃度> 2000μg ml -1時，其生長僅減少90–95％ （圖 2a，b）。金黃色葡萄球菌對洛哌丁胺的濃度依賴性很強，但殺死分枝桿菌所需的濃度是三倍以上。2c）。在這些測定中使用的濃度（<1·25％）的DMSO存在下，未觀察到抑制作用。表1展示出了每種菌株的MIC。
鹽酸洛哌丁胺是電流攜帶鉀通道和電壓依賴性和非依賴性鈣通道，其主要目標是哺乳動物細胞的一種有效的阻斷劑(Hillier等人。2011 ;Klein等人。2016）。此前的研究證明洛哌丁胺的直接殺滅微生物的作用（Chai等人。2014 ;Baker等人。2017年）。在本研究中，我們調查了洛哌丁胺是否將分枝桿菌靶向直接殺傷。我們發現洛哌丁胺能夠抑制結核分枝桿菌（如結核分枝桿菌和牛分枝桿菌的BCG）的生長，並且都能緩慢生長（有報導稱它們會引起肺部疾病（T. M. terrae）和快速增長的（M. smegmatis）非結核分枝桿菌（Driks等人，2011；Henkle and Winthrop 2015）。由於這些抑制性質，洛哌丁胺可以以NTB治療被認為是，因為這些分枝桿菌是（霍斯拉維用來對抗結核病最一線抗生素抗性Khosravi等人。2018）。儘管MIC可能很高，但我們發現洛哌丁胺能夠以非常低的濃度（12·5和18· 7μg ml -1）顯著抑制所有菌株的分枝桿菌生長。 ），這表明洛哌丁胺的治療價值可單獨或與常規化療聯用進行研究。
洛哌丁胺具有類似於基於哌啶醇分子（PIPD1），這是MmpL3蛋白的強效抑制劑，參與分枝菌酸的出口轉運體（Dupont 等人。2016）。因此，可以認為洛哌丁胺具有類似於PIPD1的作用機理。這兩個分子都是親脂性物質，它們可以通過到達周質空間並結合MmpL3來破壞黴菌酸的合成。後者是，事實上，認為與抵抗活性的化合物的推定靶的結核分枝桿菌或NTB（Li等人。2019）。
與抗分枝桿菌活性相反，洛哌丁胺未能以我們體外系統可能的最高濃度殺死大腸桿菌。這種不同的殺菌活性可能與洛哌丁胺的高度親脂性的（Mazzoni等人。2006年）。洛哌丁胺可能結合黴菌酸並穿透分枝桿菌細胞壁，其脂類含量高於大腸桿菌（E. coli），後者的細胞壁富含脂多糖（LPS）。LPS形成不可滲透的屏障，可防止小的疏水性化合物（如抗生素和清潔劑）進入（Nikaido 2003）。這一事實可能使大腸桿菌在高濃度洛哌丁胺（2000μg ml -1）下存活 。
研究發現，洛哌丁胺抑制生長的金黃色葡萄球菌在500 μ克毫升-1。苯哌啶衍生物類似於洛哌丁胺，已被證明可阻斷金黃色葡萄球菌NorA（MFS型）和MepA（MATE型）外排泵的功能，而3-（2-芳基乙基）哌啶可殺死S.金黃色葡萄球菌在MIC值範圍從62·5至500 μ克毫升-1。儘管這些濃度過高，但MIC的四分之一增加了抗生素的積累並增強了抗生素對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的活性。表達的AcrAB（RND型）泵系統，由多達兩倍減少抗生素的MIC（Kaatz等人。2003）。相同的能力增強的抗菌活性已被報導用於維拉帕米，它可以殺死指數增長，固定相，和非複製的結核分枝桿菌H37Rv的在200的MIC μ克毫升-1並增強抗微生物的常規抗生素活性的調節劑量（Gupta等人。2013 ;Chen等人。2018）。為了確定洛哌丁胺是否能殺死非複製性結核分枝桿菌，有必要進行進一步的研究 以及使用洛哌丁胺作為輔助療法是否會降低抗結核藥的MIC。
在以往的研究表明，洛哌丁胺增加巨噬細胞的能力，以消除細菌感染，同時降低與防止由加劇炎症組織損傷的潛在促炎性細胞因子（Juárez 等人。2016）。此外，抗微生物肽的洛哌丁胺誘發μ阿片受體依賴性誘導和TNFα產生的感染人類巨噬細胞的減少的結核分枝桿菌或恥垢分枝桿菌（Juárez 等人。2018）。
此次研究表明，洛哌丁胺殺死結核分枝桿菌，恥垢分枝桿菌，牛分枝桿菌和分支桿菌以適合於人類使用濃度。此外，這一發現支持其潛在用途，可作為治療結核或NTB菌株感染的一部分。
論文連結：
https://doi.org/10.1111/lam.13432