抗菌肽的研究进展及其应用

作 用方 式 ：抗 生 素作 用 的靶位 为 酶或 核 酸等 大
分 子 ，干扰 细菌 的生 理功 能 而达 到杀 菌 的 目的 。抗
而 形成 离子 孑道 ，造 成细 菌细 胞膜 结构 破坏 ，引起 Ｌ
胞 内水 溶性 物 质大量 渗 出 ，最 终 导致 细菌死 亡 。这 其 中 ＡＢ Ｐ分 子 的结 构 特 征 是 保 证 其 按 着上 述 机 制 发 挥 作 用 的重 要 基础 。 １９ ９ ６年 Ｌ ｃｅ ｏ ｋｙ在 研究 中利
直 径 的病灶 ，形 成孑 洞 直径 ４２ｎ Ｌ ． ｍ，孔 洞 导致 细胞
收稿 １期 ：２ ０ — ０ ０ ３ ０ ６ １— ８
抗菌 范 围 ：抗 生素 的抗 菌谱 较 窄 ，只作 用 于一
种或 两种 的微 生物 ，抗 菌肽 的抗 菌谱 较广 。
抗 性 ：由 于抗 生 素 的活 性 是作 用 于 生 理 功 能 上 ，细 菌容 易通过 变异 对抗 生 素产 生抗 性 。 到 目前 为止 ，仍 未有 关 于抗菌 肽诱 导 的抗性 菌 株 的报道 。
４４ —４ ． ４ ５１
［０ ＪｎｓｎＬ ｇ． ｌｎｃ￣ｎｒｃｐｏ ｇｎｓ ｔ ｎｉｎｌ ｉｃｅｓｓ １］ ｏｓｏ ｏ ｉＭｅａｏ ｏ ｉ ｅｅｔｒａｏ ｉ ｒ ｓ ｔ ｎ ｒａｅ ｔ ａ ｅ ｙ ｏｙｅ ｏ ｓｍｐｉｎｉ ａ ［． ｅ ｒｒｐｒ． ０ １ ２ １ ）３ ０ － ｘｇｎｃｎｕ ｔ ｒｔ ３ Ｎ ｕｏｅｏｔ２ ０ ，１（ ７ ： ７ ３ ｏ ｎ ｓ
内容 物外泄 和 细菌死 亡 。研究 发 现 ，抗 菌 肽 只对 原 核生 物细胞 有抗 菌作 用 ，对 真核 生物 细胞 却没 有 作
用 。原 因在于原核 生物 与真核生 物细胞 膜结构 不 同 ，

王 烈 喜 王 尔茂
（ 广东食 品药 品职业学院 ， 广州 ５ ０ ２ ） １ ５０
Ｗ ＡＮＧ ｉ — ｉ Ｌ ｅ ｘ Ｗ ＡＮＧ — ｏ Ｅｒ ｍａ
（ ｕｎｄ ｎ ｏｄａｄＤ ｕ ｏａ ｏ ｏｅｅＧ ａｇｈ ｕ ５ ０２ ， ｈｎ ） Ｇ ａ ｇｏｇＦｏ ｎ ｒｇ ｃｔｎＣ ￣ｇ ， ｕ ｎｚｏ １５ ０ Ｃ ｉａ Ｖ ｉ
摘
要
抗 菌肽 是 具 有 抗 菌 活 性 的 一 类 短 肽 ， 广
的功 能 ， “ 菌肽 ”便 成 了一 个 约 定俗 成 的名 称 。 抗 由于 其广 谱 的抗 菌性 和 独特 的杀菌 作 用机 制 ，引 起 了人 们 的广泛 关 注 。特别 是 由于抗 生 素 的滥 用而 导 致 药 菌株 的 不断产 生 ，人 们 开始 筛 选 新 型 的抗菌 药 物来 代 替传统 的抗 生素 。本文就 抗菌肽 的作 用机 制 、
虽然 有很 多 关 于抗 菌 肽作 用 机理 的报道 ，但是
由于 目前的研究都是在人工脂质膜上进行 的，而人 工脂 质膜 和细胞 膜 在组 成 和结 构上 存 在差 异 ，细胞
生长 的 环境 和实 验条 件 也不 相 同 ，研 究结 果 并 不能 完 全 代表 抗菌 肽 在细 胞 中 的作 用状 态 。严 格 意义 上 来说 还 没有形 成一个 能够解 释一 切 的抗 菌作用 机 制 。 研 究发 现来 源 于不 同家族 的抗 菌肽 其作 用 方式 是 不
ｒ ｃ ｖ ｙ ｂ ｔａ ｏｈ ｖ ｏｅｂｏｏ ｃ ｃ ｖ ｉｓｏ ｉ ａｔ ｉ ，ｕ ｓ ａ ｅｍ ｒ ｉｌ ａ ａｔ ｉｅ ｎ ｌ ａ ｉｔ ｌ ｉ ｇｌ ｉｔ
ｔ ｅｒ ｓｓａ ｃ ｆｔ ｍｏ ， ｉ ｓ ｆ ｇ ， ｄ ｐ ｒ ｓｔ． ｈ ｅ ｉｔ ｅｏ ｎ ｕ ｒ ｖｒ ，ｕｎ ｉ ａ ａ ａ ｉｅ ｕ ｎ ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｒｓ ｎ ｉ ａ ｔｒａ ａ ｔｂ ｃｅ ｉ ｐ ｐｔｄ ｓ ａ ｔ ｎ ｍｅ ｈａ ｌ ｅ ｉｅ ； ｃｉ ｏ ｃ －

2020.11基金项目:安阳市科技发展计划项目(2018-123)。

作者简介:时志琪(1998.1-),女,河南省武陟县人,大学本科。

*通信作者:连凯琪(1987.6-),男,河南省新蔡县人,博士,讲师,研究方向:动物传染病诊断与防控。

抗菌肽杀菌效果、机制研究方法进展时志琪连凯琪*林正丹马园园(安阳工学院生物与食品工程学院/河南省动物疫病防控与营养免疫院士工作站/河南省兽用生物制品研发与应用国际联合实验室455000)摘要:抗生素的广泛应用已造成大量耐药菌的产生,同时也导致环境污染,抗菌肽有望作为抗生素的替代品,已受到广泛关注和研究。

研究者通过分离纯化、体外合成、表达等方式获得抗菌肽,进而研究抗菌肽体外和体内的杀菌效果及杀菌机制,在此过程中建立很多相关的研究方法。

本文旨在对抗菌肽杀菌效果、最小抑菌浓度、杀菌动力学曲线及杀菌机制等常用的研究方法进行综述,以期为后续抗菌肽抑菌研究提供参考。

关键词:抗菌肽;杀菌效果;最小抑菌浓度;杀菌动力学曲线;杀菌机制;研究方法;进展收缩,剧烈疼痛,但动物体温仍然正常,意识清楚,仍有渴感,其治疗参考热射病的治疗。

家畜体弱,应激,代谢紊乱,卫生差,出汗过多,饮水不足等也易促使本病的发生。

在临床病例中日射病和热射病常同时存在,而且比较难区分。

由于牛、羊中枢神经系统机能障碍,故都有明显的神经症状,或精神沉郁,或兴奋不安。

如果不及时采取治疗措施将导致家畜死亡。

日射病和热射病病情发展迅速,各养殖场(户)需提高预防意识,若发病需及时救治,以减少不必要的经济损失。

参考文献:[1]田玉斌.牛日射病和热射病的治疗[J].中兽医学杂志,2019(4):127.[2]羊“两射”的症状及防治[J].农家之友,2018(7):51.[3]孙丽衡.牛、马日射病和热射病的鉴别与防治[J].畜牧兽医科技信息,2016(11):57-58.[4]毛·叶尔肯,甫尔甫苏荣.日射病及热射病[J].新疆畜牧业,2011(6):42.抗菌肽是机体内抵御体外病原感染时生成的一类小分子物质,构成生物体内的天然保护屏障,可以通过直接杀伤病原微生物或通过调节体内免疫系统抵御入侵,对多种病原微生物具有抑制作用,如病毒、真菌、细菌、寄生虫等,也能杀死变异的肿瘤细胞等[1]。

中国动物保健2021.04科研动态昆虫抗菌肽天蚕素的研究进展卞璐（辽宁省农业经济学校辽宁锦州121000）蚕素是人类发现的第一个昆虫抗菌肽，也是目前研究比较清楚、效果最明显的一类抗菌肽。

天蚕素抗菌肽可以在宿主受到微生物的伤害或入侵后迅速被激活，从而在感染后立即抑制细菌的生长，为低等动物提供了一个重要的防御机制。

大量研究数据表明，天蚕素抗菌肽具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种生物学作用，其在农业、畜牧业等领域展现出广泛的应用前景。

菌肽；天蚕素；临床应用抗菌肽（antibacterial peptides ，ABPs ）在植物和动物中普遍存在，是生物细胞特定基因编码产生的一类小分子多肽，一般由12～50个氨基酸组成。

在宿主受到微生物的伤害或入侵后迅速被激活，是机体对抗微生物、病毒和真菌的先天防御系统。

抗菌肽的主要分类基于它的二级结构：包括防御素（De-fensins ）、两性螺旋肽（Amphoteric helical peptide ）、爪蟾抗菌肽（Magainin ）和天蚕素（Cecropin ）。

天蚕素是人类发现的第一个、昆虫体内自然存在的一类抗菌肽，其分子质量小，功能性质明确。

耐抗生素细菌菌株的出现增加了开发替代传统抗生素的需要，天蚕素抗菌肽与传统抗生素作用机制不同，具有不易产生耐药性的特点，将此作为一个突破口，可以用来解决传统抗生素多重耐药性问题。

1天蚕素抗菌肽的类型1980年，瑞典科学家Boman 研究团队用阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕，在其血淋巴中分离得到具有抗菌活性的蛋白。

次年，Steiner 等测定了这种抗菌活性蛋白的一级结构，并命名为天蚕素。

天蚕素抗菌肽是发现最早、研究最彻底、效果最明显的一类抗菌肽。

由34～39个氨基酸残基组成，分子大小为3,500～4,000Da ，是阳离子线性α-螺旋结构。

随后，天蚕素抗菌肽家族相继在烟草天蛾、家蚕、果蝇中被分离纯化。

目前已经发现的天蚕素抗菌肽分为A 、B 、C 、D 、E 、P1六种类型（见表1），其中天蚕素A 、B 、D 分子量大小十分接近，是天蚕素家族的主要成员，且三者之间氨基酸序列的同源性非常高。

植物源生物活性肽的研究进展
二、植物源生物活性肽的生物活性和作用机制
植物源生物活性肽具有多种生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗炎、促进细胞生长和分化等。

它们通过与细胞膜、受体、酶等靶点结合，改变细胞内外环境，从而发挥其生物活性。

例如，一些植物抗菌肽可以破坏微生物细胞膜的完整性，进而引发细胞内物质泄漏，最终导致微生物死亡。

三、植物源生物活性肽的应用领域
目前，关于植物源生物活性肽的研究已经取得了一系列的进展。

研究人员通过从不同的植物组织中分离纯化和鉴定植物源生物活性肽，揭示了其结构和生物活性之间的关系。

此外，还通过基因工程技术改良了植物源生物活性肽的生物活性和稳定性，提高其在实际应用中的效果。

同时，还研究了植物源生物活性肽的毒性和安全性，为其在药物和食品等领域的应用提供了借鉴。

总之，随着对植物源生物活性肽研究的深入，越来越多的植物源生物活性肽被发现和应用。

未来，仍需要进一步的研究来深入了解植物源生物活性肽的结构和作用机制，并探索其在医药、食品、农业等领域的应用潜力，以促进人类和社会的可持续发展。

一
收 稿 日期 ：０ ２０ 一０ ２ １－４１ 作者简介 ： 徐佳（ ９ ２一 ） 女 ， １８ ， 实验师 ， 硕士 ． 主要 研究方 向 ： 白药 物的研 究。 蛋
・
７ ７・
徐佳等 ： 抗菌肽及其研究进展
第５ 期
架系统 由于生长旺盛而不发达 ， 抗菌肽对其产生作用后 ， 得不到及时修复 ， 最终导致癌细胞死亡。 ２ １４ 抗原 虫活性 抗菌肽可以有效地杀灭寄生于人类及动物 的寄生虫 。Ｓａａｕ ｄ 等 发 现昆虫抗 ．． ｈｈｂ ｄｉ ｎ 菌肽可对疟原虫的卵囊期和子孢子期造成明显损伤。Ｅｒ 等 报道 ， 自 ｆｎ ｏ 来 南美叶泡蛙皮肤的抗菌肽 Ｄ ｒ ｅ — ｍ ｓｐｉ 疟原 虫具 有抑 制作 用 。 ａｅｔ ｎ对 ２ １５ 天 然免 疫防御 效应 作 为天然免 疫 的效应分 子 ， ．． 某些 抗 菌肽 又可 作 为被 动免 疫 系统 的细 胞 化 学趋 化 因子 ， 它们 在保 护 宿主抗 微生 物入侵 方 面起 着重 要作 用 。 Ｗｉｏ ｌ ｎ等¨ ｓ 从 小 鼠体 内分 离到 一种酶 ｍ ｔｌ ｉ， 将肠 道 Ｄ ｆ ｓ ａｒｙ ｎ可 ｉｓ ｅ ｎｉ 体转 化为有 活性 的 Ｄ ｆ ｓ 。剔 ｅ ｎ前 ｅ ｎｉ ｅ ｎ 除该酶基 因可以阻断肠道 Ｄ ｆ ｓ 前体转化为有活性 的 ｄｆ ｓ ， ｅ ｎｉ ｅ ｎ ｅ ｎｉ 导致小 鼠对微生物的易感性提 高 １ 。 ｅ ｎ Ｏ倍 另外 ， 抗菌肽 Ｃ ｔ ｌｉ ｎ ，ｅｉｉ —ｌ ｅ ｏ ｃｌ Ｃ］杀菌／ ａ ｅ ｃ ｉ Ｒ ｓｔ ｈ ｉｄ ｓ ｓｎ ｉ ｌ ｕ ４， ｋ ｍ ｅ ｅ１ 渗透性诱导蛋 白（ａｔ ｉｄｌ ｅ ｅｂ ｉ — ｎ ｂｃ ｒｉａ ｐｒ ａｉｔ ｉ ｅｃ ／ ｍ ｌ ｙ ． ｄｃ ｇ ｒｅ ）１ 以及抗菌的凝集素（ｎｉｉｏｉ ｃｎ） ６ ｕｉ ｏ ｉ ５ ｎ ｐ ｔｎ ］ ａｔ ｃ ｂ ｌｅｔｓ Ｄ］ ｍ ｒ ａｌ ｉ 在促进维持黏膜宿主 一 微生物平衡方面也起 着 重要 作用 。提 示对 这些 分子 调节 与功能 的研究 对于 发展肠道 急慢 性感染 的新 治疗 具有 重要 的价 值 。 ２ １６ 其他 活性 除此之外 ， ．． 抗菌肽还具有抗精子作用， 以及中和 内毒素、 加速伤 口愈合和诱导血管生成 等 多种 功 能 。 ”

【 中图分类 号】８ ６７ Ｓ １ ． 【 文献标识码】 Ｃ 【 ｍＮ］Ｏ ５ ８ １ （０ ６ ０ － ０ ７ ０ 文章 ｌ０ — ６ ３ ２０ ）４ ０ ２ — ２
抗 菌肽 （ｎｉａｔｒ ｌ ｅ ｔ ｅ ） ａ ｔ ｃ ｉ ｐｉ ｓ， ｂ ｅ ａ ｐ ｄ 又称 抗 微 生物 肽
的氨基 酸组 成 和结 构 特征 可 分为 ４类 ： １ （ ）含有 螺 旋结 构 的线性 抗 菌 肽 ， 主要 为从 家 蚕等 昆虫 体 内 分 离 出 的杀 菌 肽 以及蛙 类抗 菌 肽 ；２ （ ）含有 ２ ３个 ～ 二硫键 的 Ｂ折叠 抗 菌肽 ， 主要包 括 Ｄ ｆ ｓ ｓ ｅｅ ｉ 家族 、 ｎｎ Ｐｏｅｒ ｓ 族 和 Ｔ ｃ ｙ ｌ ｉｓ 族 ； ３ ｒｔｇｉ 家 ｎ ａ ｈｐｅ ｎ 家 ｓ （ ）富 含 １ ２ ～ 种 氨基 酸 残基 的抗 菌 肽 ，如 富含 甘 氨酸 的 蜂毒 素 ：
（ ） 具 有 环 状 结 构 的 动 物 抗 菌 肽 ， 如 Ｔ ａａｉ 。 ４ ｈｎｔ ｎ
（ｅ ｔ ｅａ ｔ ｉｔ ｓ， ｐ ｐｉ ｎｉ ｏｉ ） ｄ ｂ ｃ 是生 物体 在抵 抗病 原 微 生物 的 防 御 反应 过 程 中产 生 的一 种 具 有 抗 微 生 物 小 分 子 多 肽 ， 泛存 在 于植 物 、 菌 、 脊 椎 动物 及脊 椎 动 广 细 无 物 体 内 ， 生物 先 天免 疫 的重要 效 应 分子 。 自瑞 典 是 科 学 家 Ｂ ｍａ ｏ ｎ等 人 于 １ ８ ９ １年 首 次 从 古 比 天 蚕 （ ｙ ｌ ｈ ｒ ｅｍ ｉ ）中发 现抗 菌肽 —— 蚕 素（ｅ Ｈ ａｏ ｏａｃ ｃ ｐｎ ｐ ｃ． ｃｏ ｉ） ｒｐｎＡ和 Ｂ 以来 ， 目前 已从 昆 虫 、 壳 类 、 甲 鸟类 、 两 栖 动物 、哺 乳 动物 体 内成 功 分 离 出几 百 种 抗 菌 肽 。动物抗 菌 肽 除 了具有 广谱 的抗 菌活 性 外 ． 还具 有 抗原 虫 、 真 菌 、 抗 抗病 毒和 抑 制 或 杀 伤 肿 瘤 细胞 等作 用 。 动物抗 菌 肽有 着 与青霉 素 等传统 抗 生素 完 全 不 同的作 用机 制 ， 原菌 不 易产 生对 抗 菌肽 的耐 病 药性 ， 外 。 此 动物 抗 菌 肽 一般 情 况 下 只作 用 于 原 核 细 胞 和发 生病 变 的真 核细 胞 。 而对 正 常 的真 核细 胞 无影响。 在畜 牧 业养殖 生 产及 饲料 中长 期添 加抗 生 素 的做 法受 到 严格 检查 和广泛 质 疑 的背 景之 下 ． 动 物 抗 菌 肽 独 特 的杀 菌 机 制 和 理 化性 质 使 其 作 为无 毒无 害 无 残 留 的抗 微 生 物 添 加 剂 在饲 料 中有 着 广

疗 和预 防疾 病 过 程 中 具 有 广 阔 的 开 发 应 用 前 景 。 目前 只 有 比
２ 抗菌肽 的 结构及 生 物学 活性
２ ． １ 抗 茵 肽 的 结 构
抗 菌 肽 的一 级 结 构 是 由 １ ２—５ ０个 氨 基 残 基 组 成 的 肽 链 ， 分 子 量 约 为 ３～ ６ Ｋ Ｄ， 其 Ｎ端通 常是 一些 阳离子 型氨 基酸 ， 如
是 肽链 在 一 定 条 件 下 形 成 的一 些 － 螺旋和 Ｂ － 折 叠 。 抗 菌 肽 根
１ 概 述
抗菌肽得 名于最初发 现这 种物 质对 革兰 氏 阳性 菌 和革兰 氏阴性菌均有较 强的抑杀作用 ， 后来 逐步发现 这类物 质不只对 细菌有作用 ， 对真菌 、 病毒、 原虫 等病原 体 ， 甚 至对肿 瘤 均有拮 抗作用 ， 因而认为 抗微 生物 肽 （ ａ ｎ ｔ — ｉ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅ ｓ ， Ａ ＭＰ ） 这个名字 比抗 菌肽更适合 。随着研究 的深入 ， 两大人 源性抗菌 肽一防御素 （ ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｓ ） 与穿孔 素 （ ｃ ａ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｃ ｉ ｄ ｉ ｎ ｓ ） 也 一度 成 为抗 菌肽 的代名词 ， 后来 的研究 逐步 发现 ， 抗 菌肽 的作用 远 比我们 了解的要复杂 、 多样 。２ ０ ０ ７年 ， Ｂ ｏ ｗ ｄ ｉ ｓ ｈ教授 的实验 室合 成 了一 种肽 ， 这种肽 自身并没 有直 接抑 杀作用 ， 但 它 可 以通 过免 疫调
Ｄｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎｔ ａ ｎｄ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐｅ ｐｔ ｉ ｄｅ ａｎ ｔ ｉ ｂｉ ｏ ｔ ｉ ｃ ｓ
周 小 林 ， 王军 平 （ 第三军医大学 ： １ ． 军事预防医学院防原医学教研室， 全军复合伤研究所， 创伤、 烧伤与复合伤国家重点实

昆虫天然抗菌肽的分子结构与抗菌机理研究随着抗生素的广泛使用，细菌对抗生素的耐药性越来越严重。

因此，寻找替代治疗方案变得尤为重要。

昆虫天然抗菌肽作为一种广泛存在于昆虫体内的免疫分子，因其优良的抗菌特性而备受研究者的关注。

本文将介绍昆虫天然抗菌肽的分子结构与抗菌机理的最新研究进展。

一、昆虫天然抗菌肽的分子结构昆虫天然抗菌肽包括两种主要类型：线性和环状肽。

其中，线性肽由氨基酸单元组成，而环状肽则是通过一个或多个脯氨酸残基的内酯化而形成的环状结构。

线性肽和环状肽都是由20-50个氨基酸残基组成，这些残基的序列和长度可以不同。

昆虫天然抗菌肽的丰度也因昆虫种类而异。

例如，蚂蚁体内的抗菌肽丰度要比蝗虫体内的要高。

二、昆虫天然抗菌肽的抗菌机理昆虫天然抗菌肽具有抗菌活性，可以杀死各种类型的病原体。

它的抗菌机理体现在以下几个方面：（一）破坏细胞膜昆虫天然抗菌肽可以与细菌表面的膜脂层相互作用，导致细菌细胞膜的破坏或变形。

这种作用机制被称为“膜溶解作用”，其效果类似于使用碱性溶液清洗细菌细胞。

（二）进入细胞内部破坏昆虫天然抗菌肽不仅可以与细胞膜相互作用，还可以穿透细胞膜进入细胞内部，直接作用于细胞的DNA和RNA。

这种作用机制被称为“靶向核酸作用”，其效果相当于使用DNA分子笼罩物抵抗细菌细胞内的DNA损伤。

（三）调节免疫反应昆虫天然抗菌肽可以与人类和动物的免疫细胞相互作用，增强免疫细胞的抗菌能力。

它可以促进巨噬细胞和T细胞的生成，从而增强人体的抗病能力。

它还可以作为一种免疫调节剂，促进人体免疫系统的平衡。

三、昆虫天然抗菌肽在医学方面的应用由于昆虫天然抗菌肽具有广泛的活性谱和极高的抗菌效果，因此在医学领域中应用前景广阔。

一些具体的应用包括：（一）治疗感染昆虫天然抗菌肽可以作为一种新型的抗生素来治疗感染疾病。

不同类型的抗菌肽可以结合不同的病原体，并根据它们的细胞膜成分和其他特定的生物化学特性改变其抗菌效果。

（二）开发创新的医疗器械昆虫天然抗菌肽可以在医疗器械中起到抗菌作用。

刘 珂 珂 ， ： 菌 肽 的作 用 机 理 及 研 究 进 展 等 抗
研 抗 菌肽 的 作 机 理 及 究 进 展 用
刘珂珂 王 华 朗
５４ ９ ） ２０ ４ （ 广东恒兴集 团科研 中心 ， 湛江
摘
要 ： 菌肽 是 广泛存 在 于 自然界 生物 中的 一种 具 有抗 茵、 病毒 、 抗 抗 抗寄 生 虫活性 的
理论 。
抗菌肽是一种小分子多肽， 天然的抗菌肽通
常由 ３ ０多个氨基 酸 残基组 成 ， 碱性 ， 含有 ４个 或
一
３ 一 Ｏ
中国饲料添加剂
２ ０ 年第 ３期 （ ０８ 总第 ６ ９期 ）
２ １ 抗 菌肽抗 菌作 用机 理 ．
几乎 所有 抗菌 肽都 是 阳离子型 ， 大多具 有两
是宿 主免 疫 防御 系 统 的一个 重 要 组 成部 分 。抗 菌肽 与常规 的抗 生素 不 同 ， 它是 某个特 定基 因编 码 的蛋 白产 物 ， 因此具 有独 特 的作 用机 制 ｌ 。 ３ ］ 近 年来 ， 界各 国专 家对抗 菌肽进 行 了广泛 世
来源， 如在什么生物体分离鉴定 即命名为某某抗
到小 的病 灶 ， 灶 直 径 约 ９ ６ ｍ， 病 ． ｎ 形成 的孔 洞 直 径 约 ４ ２ ｍ。孔 洞 可 导致 胞 质 内容物 泄 漏 以及 ．ｎ 细 菌死亡 。
外 部分 抗菌肽 具 备 抵 抗胰 蛋 白酶 或 胃蛋 白酶水
解 的能 力 。 最早 对抗 菌肽 分类 的主 要 依 据是 抗 菌肽 的
探 索与 目前 作用 机制 完全不 同的新 型抗生素 ， 他 们对 一 些作 用 于膜 的抗 菌 肽 进行 了研 究 。这 类 抗 菌肽 作用 于微 生物膜 （ 细胞 膜 、 膜 ）破 坏 了 外 ， 其屏 障 而达 到杀 伤细胞 的效果 】 。 抗 菌肽是 生 物体 内经诱 导 产生 的一 类具 有 生 物活 性 的小 分 子 多 肽 ， 在 于 多种 生 物体 中 ， 存

菌， 并对植物具 有保护功能 。但抗菌肽研 究的真 正兴起足从 １８ Ｊ ９ ０年 Ｂ ｍ ｎ等从惜古 比天蚕 Ｈ ａｏｈ ｒ ｃｃｏ ｉ ｎａ ｙｔ ｏａ ｅｒｐａ蛹中分 离得 到具抗 菌活性 ｐ 的多肽 ｃｅｏ ｉｓ ｅｒ ｎ 开始的１， ｐ ３ 这也被称 为是第一个真正意义上 的抗菌肽 ， １ 并于次年公布 了其氨基酸序列 。目前研究认 为可将抗菌肽主要 分为四 大类 ： 昆虫 抗 菌 肽 、 栖 动 物 抗 菌 肽 、 产 动 物 抗 菌 肽 及 哺 乳 动 物 抗 菌 两 水
２抗 菌 肽 结 构 特 点 ． 虽 然抗 菌 肽 种 类 繁 多 ， 源 也 不 同 ， 它们 的 一级 结 构 具 有 较 强 的 来 但
［ ］ ｌ ｒ Ｓｅ ｅ Ｒａ ｓｎＴ ｅ ｕｉｃｔ ｎａｄｐｏ — ３ Ｈｕｔ ｋＤ， ｔｉ ｒ ｍａ ｎ Ｈ， ｓ ｏ ， ｔｌＰ ｒ ａｏ ｎ ｒｐ ｍｕ ａ ｉ ｆ ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
ｐ ｙｏ ａ ｏｅｉ ｂｃｅ ａｔ ｈ ａ ｐ ｒｔｉｎｎ ｎｖｔ ［ ］ ｐ ｎ ｉ ｎ ｈ ｔｐｔ ｇｎｃ ａｔ ｗ ｅｔ ｕｏｈｏ ｉｓｉ ｉｏ Ｊ ． ｌ ｖｒ ｈ ｉ ｒ ｏ ｒ Ａｐ Ｅ ｏ
Ｍ ｉｒ ｂｏ， ９ ２ ２ （）９９ —１ ０ ． ｃｏ ｉｌ１ ７ ， ３５ ： ８ ０ ０
ｅ ｔ ｓ ｏ ｈ ｅ ｎ ｕ ｉ ｌ ｃ ｅ ｉｉ ａ ｏ ｅ ｎ ｒ ｍ ｍｏ ｙ ｒｉ ｆ ｔ ｒ ｅ ｉ ｄ ｃｂ ｅ Ｂａ ｔｒｃｄ ｌＰｒ ｔ ｉ ｓｆｏ Ｈｅ ｌ ｍｐ ｆＩ ｍ１ — ｅ ｈ ｏ Ⅱ ｕ
保守性 ， 其结构主要 有以下几个特点 ： Ｎ端富含极性氨基酸 ， 如赖氨酸 、 精 氨酸等 ， 含过剩的正 电荷 ， 并 使抗菌 肽呈 阳离子特性 ； ｃ端通常酰胺 化 ， 中性疏水性 ， 呈 富含丙氨酸 、 缬氨酸 、 甘氨 酸等非 极性 氨基酸 ， 这可 能与抗菌肽的广谱抗菌活性有关 ； 中间连接部 分富含有脯氨酸 ， 末端大 多酰基化 ， 它也直接影响抗菌肽的杀菌活性 ； 大部分抗菌肽在第二位上 的氨基酸为色氨酸 ， 它对抗菌肽的杀菌活性的高低也起重要作用。

抗菌肽及其在畜牧业中的应用摘要抗菌肽是阳离子型活性肽，目前发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于昆虫、两栖类、水产动物、哺乳动物及植物中，这种内源性抗菌肽经诱导而合成，在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用，具有分子量小、热稳定性好、无免疫原性、抗菌谱广等特点。

从抗菌肽的分类、作用机理、应用等几个方面综述了抗菌肽的研究状况及其在畜牧业中的应用。

关键词抗菌肽；作用机理；进展；应用抗菌肽（antibacterial peptides）又称抗微生物肽（peptide antibiotics），是生物体在抵抗病原微生物的防御反应过程中产生的一种具有抗微生物小分子多肽。

1972年，瑞典科学家Boman等首先在果蝇中发现抗菌肽及其免疫功能[1]，随后首先从惜古比天蚕蛹诱导分离到具有抗菌活性的多肽，命名为Cecropins。

迄今为止，已在许多生物中发现300多种这样的内源性抗菌肽，可大致分为4类：cecropins（杀菌肽）、富含Pro残基的magainins（蛙皮素）、富含Gly残基的melittins （蜂毒素）和富含Cys残基的defensins（防御素）。

这些抗菌肽除了具有广谱的抗菌活性外，同时还有高效的抗真菌和（或）抗病毒和（或）原虫和（或）抗肿瘤活性[2-3]。

因此，这些肽类抗菌物质显示了在医学和农业上潜在的研究和应用价值。

1抗菌肽的特点1.1抗菌肽的理化特点抗菌肽的理化性质现已基本清楚，其相对分子质量一般在4KD左右，它是生物先天免疫防卫系统的一个重要组成部分[1]。

多数抗菌肽的相对分子质量低、水溶性好、等电点大于7，表现出较强的阳离子特征。

在家蚕抗菌肽的稳定性试验中发现，家蚕抗菌肽在121℃、1.5×105Pa的高温高压处理30min，抗菌肽仍保持原有活性，说明抗菌肽具有对热稳定的特性[4]。

同时还发现抗菌肽对弱酸弱碱的耐受性较强，但对胰蛋白酶和蛋白酶K非常敏感，易被水解。

1.2抗菌肽的结构特点抗菌肽具有广谱抗菌和其他优良的特性，与它自身的结构特点密不可分。

点 突 变 的方 法改 变某些 碱 基 但对 于 抗 菌肽 小 分 子 而 言 这 两 种 方 法 均 显 繁 琐 由于 分 子 量 小 直 接 根 据 表
、
，
的
TCG
、
抗 菌 活性 的组 分无 疑是
一
件非 常繁琐
作 且不同
．
，
编码 Le
，
的 CT G CT A 等 其使用 频 率几 乎 是 0
。
的实验条件对 于 组 分 的纯 度 影 响很 大
，
天 然存在 的抗
般来 说 含 有较 高 比例 的稀 有密 码 子 f或稀 有 密码
，
菌 肽 产 量 很 低 无 法 从 动 植 物 体 内 大 量 提 取 ：而 化 学 合 成 肽 价 格 昂 贵 所 以 国 内 外 都 将 目光 瞄 向 利 用 基 因
文 中进 行 了 简要 综 述
关键词
抗 菌 肽 ；基 因 表 达 ；大 肠 杆 菌 ；毕 赤 酵 母
S 8 16 1 5
．
中图分类号
抗 菌 肽 (A n t i b a
、
c
te
r
i a l p e p t ide )是
生物细胞 特定基
一
同来 源 的 抗 菌 肽 进 行 了 重 组 表 达 的 尝 试 涉 及 的 表 达
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抗 苗 肽 基 因 襄 达 蔡 统 研 究 进 展
唐 摘
要
抗
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，
菌肽 是 生 物 体 产 生 的
，
一
种 阳 离子 短 肽 具 有 天 然 的 抗 菌 活 性

或赖氨酸而使分子带正电；含有较多疏水氨基酸 ， 可使分子折叠成疏水或双亲性 仅螺旋结构等【】根 ２。 ． ３ 据不 同 的蛋 白质 序 列 组 成 和 结 构 特点 可 分 为 ４种
类型 。 １１ 不 含 半胱 氨酸 形成 螺 旋结构 ．
体 内经诱 导而产生 的一类分子量在 ４Ｋ Ｄ左右 ， 具 有抗菌活性的碱性 多肽物质 。最初是瑞典科学 家
个氨基 酸残基 ， 由信号肽 、 前域和成熟肽三部分组 成， 其成熟肽 由 ６ 个氨基酸组成 ， ６ １ 含 个半胱氨基 酸 ； 前 已从多种鱼类 中克隆到 ｈｐｉ ｎ的 ｃ Ｎ ， 目 ｅｃ ｉ ｄ Ｄ Ａ 包括杂交斑纹鲈 、 美洲黄盖鲽 、 尼罗罗非鱼 、 大西洋 鲑、 斑马鱼 、 鲶鱼 、 海鲈 、 红海鲷 、 牙鲆 、 黑鲷 、 大菱 鲆、 黑岩鱼 、 大西洋鳕鱼等 。 Ｃ Ｐ由 １ 个氨基酸残 ＬＲ ９ 基组成 ， 包括 ６个胱氨酸 ， 中 Ｃ ｓ 与 Ｃ ｓ 、ｙ２ 其 ｙｌ ｙ５ Ｃ ｓ
研 究 发现 有 ２种重 要 的抗 菌肽 抗菌 机 制 ， 桶 一 即“ 桶 板” 结构 模 型和 “ 地毯 ” 构模 型 。 结
２ 鱼类抗 菌肽 的生物学功能和作用机制
２１ 鱼 类抗 菌肽 的活 性 和功 能 ．
鱼 类 抗 菌肽 是 鱼 体 非特 异 性 免 疫 系统 的重 要
组成部分 ，当鱼体受 到损伤或病原微生物侵袭时 ， 能 迅速 产 生 以预 防 和杀 伤病 原 微 生物 ， 具 有 的合 其 成速度快 ， 在体内扩散迅速 、 活的特点是其他大 灵 分 子 蛋 白质 （ 如抗 体 等 ） 和免 疫 细胞 所 不 具 备 的 。
已成 为 免疫学 和 分子 生物 学研究 的热点 。
该 类 抗 菌 肽 能 折 叠 成疏 水 或 双 亲性 螺旋 结

Ｄ ｆｎ ｉ－ ｋ ２ Ｂ ｅＢ 基 因 。至此家 蚕抗 菌肽 Ｄ ｆｎ ｉ 族成 员也 被成 功鉴 定 。 ｅｅ ｓｎｌ ｅ （ ｍｄ ｆ ） ｉ ｅｅ ｓ ｎ家
关 键 词 抗菌肽 异源表达 活性 应 用
在现 代 医学 发展 中 ， 生 素 以其 极佳 的抗 菌作用 在 细 菌性 疾 病 治疗 过 程 中 占据 了 主要 地 抗
位， 它为人 们治疗 微 生物感 染疾 病 提供 了新 的方 向， 为人类健 康事 业做 出 了 巨大 的贡 献 。但 Ｊ
摘Leabharlann 要 蚕 类 抗 茵肽 作 为 昆 虫 抗 茵肽 之 一 ， 有 分 子 量 小 、 稳 定 性 好 、 茵谱 广 等优 点 ， 新 具 热 抗 是
世 纪抗 生素 最理 想 的替 代 药物 。 目前 已 经成 功鉴 定 ４ Ｏ个 家蚕 抗 茵肽 基 因 ， 包括 Ｃ ｃｏ ｉｓ Ｅ ｂ — ｅｒｐｎ ， ｎ ｏ
Ａｔ ｃ ｓＭｏｉ ｎ 、 ｌｖ ｒ ｓ 和 Ｌ ｂ ｅｎ ｔ ｉ 、 ｒ ｉｓ Ｇ ｏ ｅｉ 、 ａｎ ｃ ｎ ｅ ｏ ｉｓ等 家 族 成 员 。２ ０ ０ ８年 Ｗｅ ｎ等［］ 行 了家 蚕 Ｄ 一 １进 ０ ｅ
＊
资助 项 目： 庆 市 自然 科 学 基 金 重 点 项 目（ 号 Ｃ Ｔ ２０ Ｂ ０ ８ ， 南 大 学 博 士 基 金 项 目 （ 号 重 编 Ｓ Ｃ，０ ８ Ａ１０ ） 西 编
１ 蚕 类 抗 菌 肽 的家 族 分 类
家蚕 是重要 的经济 昆虫 ，０ ６年 中国蚕 丝 业 生产 价 值达 到 １ ７ ２０ ． ７千万 美 元 ［ 。由 于家 蚕 ７ ］ 容 易 饲 养 ， 利 用 的 突变 体 多 等 特点 使 之成 为继 果 蝇 之 后 的昆 虫 遗 传 学 研究 的模 式 生 物。 可 ２ ０ 年 家蚕基 因组 序列 测序 已 经完成 ［ ；０ ７年 ， ０３ ８ ２０ 高精度 的家 蚕基 因组 数据得 以诞 生 ， 夏庆友 等人 预测其 基 因数 目大 约为 １ ， ２ ４ ６ ３个 。２ ０ ０ ６年 Ｔｉｇａ Ｃ ｅ ｇ等人 ［ 利用 家 蚕基 因数 据库 ｎ ｃｉ ｈ ｎ ９ 本地 Ｂ ａｔ鉴 定 了 ３ ｌｓ ５个 与其 它 昆虫 抗 菌 肽 相 似 的 氨基 酸 序 列 ： 括 Ｃ ｃｏ ｉｓ Ｅ ｂ ｃｎ 、 包 ｅｒ ｐｎ 、 ｎ ｏ ｉｓ

昆虫抗菌肽的作用机制与应用研究进展Osama A O Elhag;宋旗;郑龙玉;喻子牛;张吉斌【摘要】抗菌肽是进化上保守的天然免疫应答成分并且在所有生物体中存在.其抗菌谱宽,对病原性的病毒、细菌、寄生虫和真菌等病原微生物都具有拮抗活性.来源于昆虫的抗菌肽通常是带阳离子的,一般少于100个氨基酸.昆虫抗菌肽的作用机制是通过作用其多样性的靶标来实现的,包括破坏细胞膜、作用细胞质成分和干扰代谢等,但部分昆虫抗菌肽的抗菌机制仍未完全明确,深入了解抗菌肽作用机制将推进昆虫抗菌肽药物开发.对已发现的昆虫抗菌肽的作用机制及其应用进行了综述.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2014(031)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】昆虫抗菌肽;天然免疫;应用;作用机制【作者】Osama A O Elhag;宋旗;郑龙玉;喻子牛;张吉斌【作者单位】华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心,湖北武汉430070;Department of Biotechnology-Sc.& Tech-Omdurman Islamic University,Sudan;华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心,湖北武汉430070;华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心,湖北武汉430070;华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心,湖北武汉430070;华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】Q516;Q966昆虫是动物世界种类数目最庞大的一类。

目前，除了极地和深海，昆虫能在大多数的生物生境被发现。

超过一百万的昆虫物种已被鉴定，且约有同等数量的种类仍有待确定。

昆虫的抵抗病原体能力必然有助于其大量增殖和多样性。

昆虫的免疫系统具有一些共同的特点，没有发现类似于高等动物中的特异性免疫系统。

抗菌肽的抗肿瘤研究进展抗菌肽的抗肿瘤研究进展药学与临床研究PharmaceuticatandclinicaIResearch李正洋,童明,姚文兵中国药科大学生命科学与技术学院,南京210009摘要抗茵~k(AMPs)是具有抗茵活性的一类多肽,广泛存在于生物界.抗菌肽对肿瘤细胞有广谱杀伤作用.却对正常的哺乳动物细胞没有毒性作用.本文概述抗菌肽杀伤肿瘤细胞的多种作用机制,并探讨了将其开发为新型抗肿瘤药物的可行性.关键词抗茵肽;抗肿瘤活性;作用机制;应用前景中图分类号R979.1文献标志码A文章编号1673—7806(2010)04-377-04自从1974年瑞典科学家Boman[-2]等人发现第一种抗菌肽cecropin以来,科学家相继在不同生物体内发现了多种抗菌肽.抗菌肽广泛存在于从细菌到哺乳动物的生物体内,是天然免疫防御系统的一个重要的组成部分,是动物体液免疫系统中具有广谱杀菌,抑病毒,抑杀肿瘤细胞等作用的一类活性多肽.被称为"第二防御体系".迄今为止,国内外文献报道大约有2000多种抗菌肽被分离,鉴定出来,而以天然抗菌肽作模板进行人工合成的模拟肽已达数千种.由于抗菌肽具有理化性质稳定,抗菌谱广,不易产生耐药性等特点,早期对抗菌肽的研究集中于将其开发成为新一代的抗菌药物.随着对抗菌肽研究的深入,抗菌肽的抗肿瘤活性逐渐引起科研工作者的关注.抗菌肽由于其特殊的抗肿瘤机制,不易产生耐药性,以及对哺乳动物正常细胞毒性较低等特点,已经成为抗肿瘤药物研发的热点之一.1抗菌肽的抗肿瘤作用机制Claudia~】等发现—defensin不仅在中性粒细胞中表达.在肾特异性上皮细胞中也有表达.因此可能参与了肾肿瘤发生的病理过程,并通过影响肾肿瘤细胞的增殖和免疫识别,调节肾肿瘤的进展.Chen.1yre等报道一种来自鱼类的抗菌肽tilapiahepcidinTH2—3对人纤维肉瘤细胞HT1080的增殖有呈浓度依赖性的抑制作用,经TH2—3处理48～96小时,c—iun mRNA的表达明显下调;此外,ChenJY等还证实抗菌肽Epinecidin一1抑制人白血病细胞的增殖,诱导细胞凋亡:赵瑞君[61等报道家蝇成虫抗菌肽对肿瘤细胞109,K562,Daudi及T24的有效杀伤力都在85%以上:魏晓丽171等报道鼠13一de—fensin能够抑制宫颈癌移植瘤的生长,延长荷瘤小鼠的生存时间.这些研究表明,抗菌肽所致某些基因的表达与肿瘤的发生有一定的关联,且大多数研究结果表明,抗菌肽对肿瘤作者简介通讯作者收稿日期李正洋,男,硕士生E-mail:******************姚文兵,男,教授,研究方向:生物技术与生物制药Tel:025—83271218E—*****************.cn2010-05—12修回日期2010—06—03的发生,发展有显着的抑制作用.具有抗肿瘤活性的抗菌肽已经成为开发对正常细胞毒性低,不易产生耐药性的新型抗肿瘤药物的研究热点之一(见表1).与其杀菌机制相比较,抗菌肽抑杀肿瘤细胞的机制更为复杂.目前,比较认同的机制主要有以下几种:1.1细胞膜差别决定抗菌肽对肿瘤细胞的选择性抗菌肽对肿瘤细胞的选择性作用可能是由于肿瘤细胞与正常细胞的一系列根本差别.肿瘤细胞过度表达磷脂酰丝氨酸[8-9],硫酸乙酰肝素㈣等阴离子物质,使细胞膜带负电.然而,正常哺乳动物细胞膜表面主要由中性的磷脂和固醇类物质组成…1.真核细胞膜的主要成分胆固醇,被推测可以通过改变膜的流动性保护其不受抗菌肽的细胞溶解作用.研究发现,当细胞膜中胆固醇含量增加时,插入细胞膜的抗菌肽cecropin及其类似物则相应减少.除此以外,一些乳腺和前列腺癌细胞的富含胆固醇的脂筏水平提高,增强细胞对抗菌肽溶菌活性的抵抗能力n3】.肿瘤细胞和正常细胞的另外一个区别源于肿瘤细胞相对于正常细胞所含的微绒毛数目.这些微绒毛促使肿瘤细胞与更多数目的抗菌肽接触.由于结构蛋白发生变化,与正常细胞相比,肿瘤细胞的微绒毛形态更不规则.这些变化可能会影响受体的易接受性,细胞粘附性,以及肿瘤细胞与环境之间的交流.因此,细胞膜组成,流动性,以及细胞表面积的差别对于抗菌肽特异性识别肿瘤细胞是十分关键的.1.2抗菌肽对肿瘤细胞的膜裂解作用与抗菌肽裂解细菌细胞壁方式类似,抗菌肽可能通过选择性裂解肿瘤细胞膜实现其抗肿瘤活性.一项关于mag. ainin及其合成类似物的杀伤造血细胞及固态肿瘤细胞的研究,最先证实了此种膜裂解的作用机制.此项研究的一个关键发现在于,横穿细胞膜的负离子梯度对于膜裂解以及细胞毒性是决定性的.另外,将magainin的L一氨基酸替换为D一氨基酸,其抗肿瘤活性保留,推测有一种受体介导的作用机制.扫描电子显微镜观察显示,抗菌肽magaininⅡ通过介导膀胱癌细胞的破裂直接导致肿瘤细胞的溶解.而对成纤维细胞无明显杀伤作用[51(见图1).377l墨I妻i0-:0一表1部分具有抗肿瘤活性的抗菌肽图1扫描电子显微镜观察magaininll对膀胱癌细胞和成纤维细胞的作用(A)未处理的膀胱癌细胞486P;(B)膀胱癌细胞486P经50mM magaininII处理,细胞膜破裂;(C)未处理的成纤维细胞;(D)成纤雏细胞经50raMmagaininII处理,细胞膜无明显损伤通过对其他抗菌肽的研究,包括melittin,cecropin,roc—tonin等,也得出类似的结论.通过研究含有D一和L一氨基酸的抗菌肽对不同肿瘤细胞的杀伤作用,发现在细胞膜发生紊乱后.这些肿瘤细胞逐渐死亡.抗菌肽的膜裂解作用可能通过两种机制,分别是"毡毯"模型和"桶板"模型-q.根据"毡毯"模型,抗菌肽以类似毡毯的结构平行排列在带负离子的细胞膜表面,待抗菌肽达到I界浓度,便会穿透细胞膜.而根据"桶板"模型,抗菌肽在细胞膜表面通过疏水作用聚集,形成跨膜通道或者孔隙.抗菌肽的膜裂解作用不仅局限于细胞膜,而且同样可以渗透进入线粒体,使其发生膨胀,释放细胞色素C,诱导细胞凋亡.损伤的线粒体释放细胞色素C同样诱导Apaf_1寡聚化,激活caspase一9,使pro—caspase3向caspase一3转化.近期研究发现,抗菌肽buforinⅡb(RAGLQFPVG[RLLR]3),是一种组蛋白H2A衍生化多肽,对60种人肿瘤细胞表现出选择性的细胞毒性.BuforinⅡb穿过肿瘤细胞细胞膜,并且不会损伤细胞膜,而通过激活caspase一9和释放细胞色素C进入细胞液.诱导依赖于线粒体的细胞凋亡.尽管如此,buforinⅡb介导的细胞凋亡具体作用机制仍然不清楚㈣,而且,细胞凋亡的线粒体途径与死亡受体途径相关.比如,抗菌肽tachyplesin结合到整联蛋白RGDhomingdomain,通过两种机制诱导细胞凋亡.在破坏线粒体膜的同时,促进死亡受体途径的作用因子的表达,包括Fas配体,FADD和caspase一8t2ol.1.3细胞膜的糖基化作用当一个细胞转化为肿瘤细胞时,膜相关的糖蛋白和糖脂的糖基化会发生变化.这可能是抗菌肽对肿瘤细胞发挥细胞378毒性的关键过程.因此研究分子水平的这些重要变化是非常有意义的.糖蛋白的这些变化主要是由于部分糖基转移酶被激活,催化糖蛋白的合成.此外,催化降解过程的糖苷酶的过量表达也是导致这些变化的原因12".N一乙酰萄糖胺(GlcNAc)存在于各种糖蛋白,催化其形成过程的N一乙酰葡萄糖氨基转移酶Ⅲ(GnT一Ⅲ)可能与肿瘤发生过程有关.过量表达GnT一Ⅲ可引起表面糖蛋白及其他特殊蛋白质的GlcNAc残基含量增加,进而导致一系列与肿瘤扩展相关的细胞过程,比如,对蛋白水解作用敏感性的变化;粘附能力增加,帮助肿瘤细胞转移:对免疫系统的杀伤细胞抵抗能力增强;信号途径的损伤等.此外,研究发现,肿瘤细胞含有更大的N—glycans分支㈤.有趣的是,糖基化作用同样增强了抗菌肽drosocin的活性.因此,阳离子抗菌肽与肿瘤细胞的吸附作用以及接下来的穿透细胞膜的过程很可能至少部分依赖于肿瘤细胞细胞膜蛋白质的糖基化作用.1,4其它作用机制除了与膜相关的作用机制以外,越来越多的研究表明,抗菌肽还通过其他的作用机制表现其抗肿瘤活性.比如, melittin(GIGAVLKVLTFGLPALISWIKRKRQQ)是一个含有26 个氨基酸的抗菌肽,特异性地杀伤过度表达肿瘤ras基因的细胞.Melittin通过过度激活肿瘤ras基因转化细胞中的磷脂酶A(PIA2),选择性的杀死细胞.alloferons是来源于昆虫富含组氨酸的抗菌肽,具有类似于细胞因子的调节作用.体外实验中,用alloferon1(HGVS—GHG0HGvHG)和alloferon2(GVSGHGOHGVHG)合成的多肽可促进淋巴细胞的活性;而在体内试验中,此合成多肽可诱导小鼠体内干扰素(IFN)的表达.2具有抗肿瘤的新型抗菌肽的研发由于多肽药物的药代动力学特征,抗菌肽作为抗肿瘤药物的研究开发受到了阻碍.蛋白水解作用限制了药物在体内的保留时间.降低了其I:I服生物利用度.此外,抗菌肽对人体有潜在的毒性作用.目前,许多研究正在致力于解决这些问题.2.1化学修饰抗菌肽将L一氨基酸部分或者完全替换为D一氨基酸,以及在不影响药物抗肿瘤活性的支链引入非天然氨基酸,可以增强抗菌肽对蛋白水解作用的抵抗能力.比如,对小鼠腹腔注射抗菌肽magainin2以及all～D一氨基酸类似物MSI一238;两种药物都对P388非白血性白血病,S18O腹水癌和自发性卵巢癌有抑制作用.与magainin相比,MSI一238体外活性是其10 倍.而抑制小鼠肿瘤细胞的体内活性是其2倍.2-2抗菌肽偶联回归蛋白抗菌肽可通过载体介导的运输方式进入肿瘤细胞,克服抗菌肽药物的药代动力学缺陷及其潜在的毒性作用.利用与回归蛋白偶联,抗菌肽也可实现减低毒性的目的.由于回归蛋白对体内的特异性位点有选择性,因此,对于治疗性和诊断性药物是一种适宜的载体.过去的研究表明,多种脉管系统回归蛋白与抗肿瘤药物偶联,可以抑制肿瘤的血管生成,减轻药物对其他器官的副作用.但是,由于不能载运药物进入肿瘤细胞,肿瘤回归多肽的作用受到了抑制.为了克服这个缺陷,目前已经开始研究包含具有穿透细胞功能的抗菌肽序列和回归多肽序列的嵌合体多肽,比如,包含蛋白转导结构域,整联蛋白受体以及可以特异性识别肿瘤血管和红细胞间质中凝结血浆蛋白的序列为CREKA的线性多肽[2627j.在一项近期研究中,将阳离子抗菌肽pV ec(LLIILRRRIRKQA—HAHSK)与回归多肽CREKA以及DNA烷基化因子Cbl (chorambucil)偶联.在体外实验中,此偶联多肽Cbl—CRE. KA—pV ec将MDA—MB一231细胞扩增的百分比从100%降至约40%.这项研究表明,CREKA—pVec可以作为一个有效的载体,将DNA烷基化因子靶向性转运进入肿瘤细胞∞.3展望目前,由于抗肿瘤药物不仅针对肿瘤细胞.而是所有快速增殖的细胞,现有的抗肿瘤治疗存在严重的副作用.然而,某些抗菌肽表现出对肿瘤细胞特异性的杀伤作用,被人们寄予厚望,并且相关的研究已经取得了一定的进展.但是,在将抗菌肽开发成为新型抗肿瘤药物的过程中,仍然需要深人研究引发抗菌肽与肿瘤细胞特异性结合的肿瘤细胞的自身特征以及两者之间相互作用的机制,尤其是与结构,动力学,形态学,膜破裂机制相关的生物物理学研究.抗菌肽进入抗肿瘤治疗的临床应用需要其具有对肿瘤细胞的特异性杀伤作用和在血清中的稳定性.许多表现出杀伤肿瘤细胞作用的抗菌肽由于生物利用度较差,潜在的毒性作用或工艺成本太高,难以开发成为临床抗肿瘤药物.近期研究表明,通过化学修饰的方法或者将抗菌肽与回归蛋白相偶联,可以提高抗菌肽的生物利用度,降低毒性.随着研究的进一步深入,抗菌肽将为抗肿瘤药物的研发开辟出一个新的领域,为临床肿瘤治疗提供更安全有效的新方案.参考文献[1】JenssenH,HamillP,HancockRE,eta1.Peptideantimicru- bialagents叨.ClinMicrobiolRev,2006,19(3):491—511.【2】RathinakumarR,WMkenhorstWF,WimleyWC,eta1.Broad—spectrumantimicrobialpeptidesbyrationalcombinatorialde- signandhigh—throughputscreening:theimportanceofinter—facialactivitym.JAmChemSoc,2009,131(22):7609—17.[3】GambichlerT,SkryganM,HuynJ,eta1.PatternofmRNA expressionofB-defensinsinbasalcellcarcinoma『JI.BMCPharm～aceu…tic…a,an—d驾ClinicalRe黧sear;ch恝fl巳!!】疆cancer,2006,6(8):163.[4JChenJY,LinWJ,LinTL.Afishantimicrobialpeptide,tilapia hepcidinTH2—3,showspotentantitumoractivityagainsthu- manfibrosarcomacells『J].Peptides,2009,30(9):1636—42.[5]ChenJY,LinWJ,WuJL,eta1.Epinecidin一1'peptideinduces aDoptosiswhichenhancesantitumoreffectsinhumanleukemiaU937cells[J1.Peptides,2009,30(12):2365-73.[6]赵瑞君,张庆华,李飞栋.家蝇成虫抗菌肽对4种肿瘤细胞的作用观察[J].中国媒介生物学及控制杂志,2007,18(1):17-9.[7】魏晓丽,丁剑冰,蒋忠华,等.鼠p一防御素2抗宫颈癌的实验研究fJ1.细胞与分子免疫学杂志,2009,25(12):1186—8.[8】UtsugiT,SchroitAJ,ConnorJ,eta1.Elevatedexpressionof phosphatidylserineintheouterleafletofhumantumorcells andrecognitionbyactivatedhumanbloodmonoeytes[J1.Con—cerRes,1991,51(11):3062-6.【9】DobrzynskaJ,Szachowicz-PetelskaB,Sulkowskis,etaLChangesin electricchargeandphospholipidscompositioninhumancolorectal cancerceilsMolCeUBioche~2005,276(1-2):l13--9.【10]KleeffLIshiwataT,KumbasarA,eta1.Thecell-surfacehep- araBsulfateproteoglyeanregulatesgrowthfactoractionin pancreaticcarcinomacellsandisoverexpressedinhuman pancreaticcancerfJ].JClinInvest,1998,102(9):1662—73.【11】HoskinDW,RamamoorthyA.Studiesonanticanceractivities ofantimicrobialpeptides[J】.BiochimBiophysAeta,2008,1778(2):357—75.[12】SimonsK,IkonenE.Howcellshandlecholesterol[JJ.Science, 2000,290(5497):1721—6.【13]LiYC,ParkSK,Y eCW,eta1.Elevatedlevelsofcholesterol richlipidraftsincancercellsarecorrelatedwithapoptosis sensitivityinducedbycholesteroldepletingagents[J】.AmJ Pathol,2006,168(4):1107—18.[14]ChanSC,HuiL,ChenHM.Enhancementofthecytolyticel- feetofanti-bacterialcecropinbythemicrovilliofcancercells[J】.AnticancerRes,1998,18(6A):4467-74.【15】WangKR'ZhangBZZhangeta1.Antitumoreffects,cellse—lectivityandstructure-activityrelationshipofanovelantimi- crobialpeptidepolybia-MPI[JlPeptides,2008,29(6):963--8.f16]OrenShaiY.Modeofactionoflinearamphipathiealpha-heli—calantimicrobialpeptidesBiopolymers,1998,47(6):451--63. 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EvolutionofAnticancerMechanismofAntimicrobialPeptidesLIZheng-yang,TONGYue,YAOWen—bing SchoolofLifeScienceandTechnology,ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing210009, ChinaABSTRACTAntimicrobialpeptides(AMPs),whichhavebeenseparatedfromagreatnumb eroforganisms,arenovelantibacterialagents.Manystudieshavedemonstratedthat,someAMPs exhibitabroadspectrumofcytotoxicactivityagainsttumorcells,butnottonormalmammalcells.Thisrevie wfocusesonrecentstudiesaboutanticancermechanismofAMPs,andtheapplicationprospectofAMPsas anticancerdrugs.KEYWORDSAntimicrobialpeptides;Anti——canceractivity;Mechanism;Applicationprospect2010年6～7月美国FDA公布的部分药物警示1关键词:长效13激动剂(LABAs)安全使用的最新要求06/I,2O1OFDA通知相关医护人员和患者.由于涉及安全问题.FDA正在要求对所有的长效13受体激动剂类药物(LABAs)制定一项风险控制计划(KEMS),并进行整类药物的标签变更.该项风险控制计划将要求包括一份经修订的专为患者编写的用药指南.以及一份用于指导医护人员正确使用LABAs的计划.上述要求是基于FDA对相关研究的分析后而做出的.这些研究显示在一些使用LABAs治疗哮喘的儿童和成人患者中可能会增加哮喘症状严重加剧的风险,并可能导致患者住院甚至死亡以下内容将会被用于提醒医护人员,以保证LABAs的安全使用:(1)单成分的LABAs应与一种哮喘控制药物(asthmacontrollermedication)联用,而不应单独使用:(2)LABAs应只能用于通过哮喘控制药物无法有效控制症状的哮喘患者的长期治疗:(3)LABAs应使用达到控制哮喘症状所需要的最短持续时间,一旦哮喘已被控制,则应尽快停用LABAs,之后患者应通过接受哮喘控制药物以进行维持治疗:(4)需要在吸入型皮质激素类药物中加用LABA的儿童和青少年患者应使用一种同时含有这两种药物的复方制剂.以保证同时接受两药的治疗FDA已确认,在需要加用LABAs的患者中.当这类药物与哮喘控制药物正确联用时,LABAs在改善哮喘症状方面的益处大于其潜在的风险,并认为上述推荐的安全措施将有助于LABAs的安全使用.2关键词:吉妥单抗(myiotarg)撤市06/21/2010美国食品药品监督管理局(FDA)提醒医生.近来的临床数据显示吉妥单抗(吉妥珠单抗奥唑米星)有新的药品安全问题.且在临床研究中其并未表现出预期的良好治疗效果吉妥单抗用于治疗急性髓细胞性白血病,于2000年5月经FDA快速审查程序批准上市,2004年由惠氏公司(现辉瑞)设计并主持了一项对其验证性的上市后临床试验.该试验设计是对比在化疗的基础上增加使用Mylotarg.验证是否能有效延长患者生命,旱些时间该试验被终止,因为没有明显的药效,且会发生更高的死亡率.FDA建议新的患者不要使用该药.正在服用的患者要遵循医生的意见,医生要提醒患者该药物的风险.以后Mylotarg如想要在美国上市必须重新提交新药临床研究申请3关键词:硫酸奎宁误用存在风险07,08,2O10FDA发布Qualaquin(quininesulfate硫酸奎宁)药品安全警告380由于持续收到患者将硫酸奎宁用于治疗夜闻的腿部抽筋而发生严重副反应的报告.而这一用法为"非说明书指定用途"(即非FDA批准的用途).因此FDA批准了一项风险管理计划(P.EMS)以提醒人们不要将药品如此使用.使用硫酸奎宁可能引起严重甚至致命的血液病变,包括由于血4,板减少而引起的严重出血,溶血性尿毒症/血栓,血小板减少性紫癜等,有时候会引起永久性肾损伤,一些患者需要住院,甚至会死亡.4关键词:Arava(来氟米特J肝损伤07/13/2010FDA对风湿性关节炎药物Arava(采氟米特)增加了严重肝损伤的黑框警告,以便提醒患者使用该药物的风险并尽量避免.在此之前FDA曾要求该药品增加黑框警告:来氟米特禁用于怀孕妇女及未采取有效避孕措施的待孕女性.5关键词:血管紧张素受体阻滞剂(ARBs)潜在癌症风险07,l5,2010最近一项与与癌症相关的临床试验荟萃分析报告提示.血管紧张素受体阻滞剂(ARBs)可能会引起癌症风险略有增高血管紧张素受体阻滞剂(ARBs)用于高血压患者或其他症状的患者.商品名包括坎地沙坦(Atacand),厄贝沙坦(Avapro),奥美沙坦(BeMc~),氯沙坦(Co~ar),缬沙坦(Diovan),替米沙坦(Mi—c~dis)和依普罗沙坦(Teveten),FDA还没有确定ARBs增加罹惠癌症的风险.该机构正在审查与此安全问题有关的信息,并会及时将新的信息提供给公众. FDA相信AREs的益处大于其潜在的风险6关键词:Cubicin(达托霉素)嗜酸细胞性肺炎风险07,29,2010FDA通知医疗保健专业人士和病人在使用icin(这托霉素)治疗过程中有可能发展成为嗜酸细胞性肺炎Cubicin是一种静脉注射的抗菌药.用于治疗严重的皮肤感染和血行性感染嗜酸细胞性肺炎是一种罕见但严重的痛,即白血细胞类型(嗜酸性粒细胞)充满了肺部.嗜酸细胞性肺炎的症状包括发烧,咳嗽,呼吸急促和呼吸困难.该病可导致随之的呼吸衰竭,并且如果没有迅速认识和合理管理.具有潜在致命性危险医疗保健专业人士应密切监察使用Cubicin治疗的病人.以防止发生嗜酸性细胞性肺炎.接受Cubicin治疗的病人如果出现新发的或恶化的发烧,咳嗽,气短或呼吸困难.应立即联系医疗保健专业人士. (由江苏省药品不良反应监测中心提供)。