作者：卢晓风 杨星勇 程惊秋 裴炎
&&&&单位：卢晓风 杨星勇 裴炎 西南农业大学生物技术中心，重庆 400716；程惊秋 华西医科大学附一院移植免疫实验室, 成都 610041
&&&&关键词：昆虫；抗真菌肽；抗菌肽；抗生素
&&&&药学学报990219 PROGRESSES IN INSECT ANTIMICROBIAL PEPTIDES
&&&&Lu Xiaofeng (Lu XF), Yang Xingyong (Yang XY), Cheng Jingqiu (Cheng JQ) and Pei Yan (Pei Y)
&&&&(Center Biotechnology, Southwest Agricultural University. Chongqing, 400716)
&&&&KEY WORDS a antibiotic
&&&&昆虫是世界上最大的生物种群，据估计其种类多于106，个体数量超过1018，占整个动物数量的90%。除海洋外，其余所有的生态环境都有昆虫的分布[1]，这表明昆虫有极强的适应能力和防御能力。但研究发现，昆虫并不具有高等动物那样高度专一的免疫体系，即昆虫缺乏B和T淋巴细胞系统，也无免疫球蛋白及补体的存在。而昆虫能在自然界占据极大的优势，表明其先天性或获得性免疫能力是非常惊人的，其防御系统也必然有独到之处。
&&&&大量研究表明，在感染病菌或可能导致病菌感染(注射细菌或真菌，体壁损伤等)的情况下，昆虫能快速合成大量抗菌肽，迅速杀灭已侵入的病菌，并阻止病菌的继续侵染[2]。到目前为止，在昆虫中已发现了大量的抗细菌肽，抗真菌肽，以及既抗真菌又抗细菌的抗菌肽。这些抗菌肽不仅对细菌、真菌有广谱抗菌能力，对病毒、原虫及癌细胞也有作用。此外，还有作用机制独特，对高等动物正常细胞无害等特点，在面临抗药性和筛选新的抗生素极端困难的情况下，昆虫抗菌肽可能成为抗生素的新来源。本文对昆虫抗菌肽的种类、特性、结构与活性的关系、分子设计、作用机理及其在医药中的应用前景和存在问题进行综述。
&&&&昆虫抗细菌肽
&&&&根据氨基酸组成和结构特征，已研究的抗细菌肽分为4类，即形成两性分子α-螺旋的抗细菌肽类、有分子内二硫桥的抗细菌肽类、富含脯氨酸的抗细菌肽类及富含甘氨酸的抗细菌多肽类[3]。
&&&&1 形成两性分子α-螺旋的抗细菌肽类 ......&&&&百拇医药网
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　　抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，与传统抗生素相比具有无药残，不易产生耐药性等特点，是抗生素理想的替代品，同时也可作为一种高效优质的绿色饲料添加剂。抗生素在畜禽养殖业的滥用，不但造成动物免疫力下降，其药物残留更威胁到人类健康。本文介绍了抗菌肽的作用机理、功能及在畜禽生产中的进展研究。
　　随着抗生素的使用，其负面影响日渐突出，细菌抗药性越来越普遍，越来越严重，长期使用抗生素造成畜禽机体的免疫力下降，引起畜禽肠道菌群失衡，在畜产品和环境中造成残留。另外，抗生素还有致基因突变、引发畸形和诱发癌症。从2010年1月到2012年9月期间，美国、欧洲及亚洲的国际动物营养期刊中已经发表百来篇研究抗生素代替物的文章，这表明寻求抗生素替代物已成为养殖业的研究热点。自年，瑞典Boman等[1]从果蝇(Drosophila melanogaster) 及惜古比天蚕(Hyalophoracecropia)中发现抗菌肽，称为Cecropin, 具有广谱杀菌功能。1981年，黄自然等[2]从中国柞蚕中分离抗菌肽及溶菌酶。此后，不断有各种来源的抗菌肽被人们发现并提取，并应用到各个领域。
　　1 抗菌肽的作用机理及特点
　　1.1 抗菌肽的作用机理
　　抗菌肽能够与细胞膜表面相互作用，使膜的通透性改变。阳离子抗菌肽的正电荷区域与细胞膜上的负电荷区域相互作用，使抗菌肽分子的疏水端插入细胞膜的脂质膜中，进而改变脂质膜结构。抗菌肽与细胞膜作用后形成跨膜电位，打破酸碱平衡，影响渗透压平衡，抑制呼吸作用，从而到达抑菌作用[3]。
　　抗菌肽除了作用于细胞膜，还可以作用于细胞内的其他靶点。抗菌肽在进入细胞之后，通过与细胞内靶点的特异性结合干扰细胞代谢，达到抑制和杀灭细菌的目的。此理论解释了许多抗菌肽在非常低的浓度下仍然能够导致细菌死亡的现象。抗菌肽主要通过以下几个方面在细胞内发挥作用：1)与细胞内的酸性物质结合，阻断DNA复制和RNA合成；2)影响蛋白质的合成；3)抑制细胞壁的合成，阻碍细胞分裂；4)抑制细胞内酶活性等[4 ]。Nan等[ 5 ]通过对indolicidin的修饰，发现其类似物IN-3和IN-4可以透过大肠杆菌质膜，在细胞内积累并与DNA分子结合。Yenugu等[6]发现经抗菌肽 HE2alpha、HE2betal或 HE2beta2处理的大肠杆菌也能抑制其蛋白质的合成，而且电镜观察到细菌细胞膜的变化和细胞内容物的泄露。Hasper[7]研究证明，nisin可将LipidⅡ从细胞壁合成位点或隔膜处移除，以阻断细胞壁的合成。Vincent等 [8]研究发现，由大肠杆菌质粒编码的细菌素microcin J25与RNA聚合酶结合后，可阻断RNA聚合酶中碱基运输和合成过程中副产物的排出，从而阻止碱基与酶的活性中心集合，抑制RNA聚合酶的活性。
　　抗菌肽还能抑制细胞壁的形成，抑制细胞呼吸作用和阻碍细胞外膜蛋白的合成。据刘先凯[9]、姚朔影[10]等报道，sarcotoxin可以抑制细菌细胞壁的形成，使细菌不能维持正常的形态而最终导致生长受阻，但其对已经形成的细胞壁不起作用。有研究发现，用40μmol/L的Thanatin处理细菌1 h后，可监测到细菌的呼吸作用变弱，6 h后细菌的呼吸作用完全停止，故推断Thanatin是通过抑制细胞的呼吸作用来杀菌的[11]。Attacins能够通过干扰大肠杆菌细胞外膜蛋白基因的转录减少蛋白的合成，从而增加细胞膜的通透性，最终使得细菌的生长受到抑制[12]。
　　综上所述，抗菌肽的抗菌机制复杂，抗菌肽不但能够杀灭大量细菌，还能杀伤肿瘤细胞、真菌、病毒、寄生虫等。抗菌肽的作用对象虽然种类繁多，但共同的特点是作用于有膜成分的靶点。
　　1.2抗菌肽抗菌特点
　　与抗生素相比，抗菌肽具有广谱高效的抗菌性、分子量小热稳定性好，不易产生抗药性的特点。Noga等[13]研究表明，虹鳟鱼的头肾表达具有cathelicidin关键特征的多肽，对于多种革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有比较明显的抑菌活性，其最低抑菌浓度为2μg/mL。徐进署等[14]研究发现，极低浓度的爪蟾种类的特异性抗菌肽――蛙皮肽（magainin）就能杀死革兰氏阳性菌和阴性菌、真菌以及原生动物。
　　抗菌肽通常由12～50多个氨基酸组成，相对分子质量一般在4 kDa 左右。吴诗光[15]等在凤仙花种子中发现的抗菌肽1b-AMPs，仅有20个氨基酸残基，是迄今为止在植物中发现的最短的抗菌肽。昆虫抗菌肽的4大类中，cecropin 含31～39 个残基；昆虫防御素含38～43个残基；富含脯氨酸的阳离子肽如apidaccin、abaccin和drosocin 等的分子量为2～4kDa；富含甘氨酸的抗菌肽，如diptericin、attacin、sarcotoxin、coleoptericin 等的分子量为8～30kDa，蛙皮素含有21～27个氨基酸的残基[14]。目前，从猪体内发现的12 种以上不同的抗菌肽的分子量均小于10kDa[16]。
　　温刘发等[17]发现抗菌肽在沸水中煮30min 仍不变性失活，能耐受饲料制粒时的高温作用，规模化发酵生产抗菌肽时经高温浓缩工序，可充分杀灭酵母菌体而不导致抗菌肽失活，使产品在推广应用后不会出现因工程菌的扩散而导致的环境生态问题。
　　大多数抗菌肽分子是带正电荷的，可以与细菌胞浆磷脂分子上的负电荷通过静电吸附而结合在脂质膜上，使脂双层外侧发生扭曲，细胞膜产生相变，产生短暂的离子通道。这是通过物理作用造成的细胞膜穿孔，不需要特殊的受体，因而它可以杀灭微生物而不产生抗药性[18]。
　　2 抗菌肽在畜禽养殖业中的应用
　　2.1 抗菌肽在断奶仔猪生产中的应用
　　仔猪在断奶期间，一般都会出现较严重的腹泻现象，研究表明抗菌肽对大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌等有害菌有抑制作用，能有效改善和防止仔猪的腹泻。黄茂侠[19]报道，仔猪基础日粮中添加0.2%抗菌肽时可显著降低仔猪腹泻率、腹泻频率和腹泻指数，分别是18.42%、1.7%和0.10%；添加量达到0.6%和0.8%的抗菌肽制剂时可显著降低仔猪腹泻3.20%、12.78%和呼吸道疾病发病率降低40.03%和40.89%，并且效果要优于阿莫西林组。黄木家等[20]应用抗菌肽2%制剂代替仔猪槽料中的血浆蛋白粉，结果发现仔猪的腹泻率减少47.78%，缓解了仔猪的断奶综合征，提高了仔猪的健康水平。
　　抗菌肽可以通过刺激免疫反应，迅速使机体T、B细胞增殖，提高巨噬细胞吞噬效率，增强免疫应答能力，调节免疫机能，增强预防接种免疫效果，提高仔猪健康水平。王阿荣等[21]报道，在仔猪日粮中添加320g/t的天蚕素抗菌肽可以提高断奶仔猪血液中免疫球蛋白(IgG)的含量。由此可见，适量添加天蚕素抗菌肽可以提高断奶仔猪机体免疫力。王凯等[22]研究发现，基础日粮中添加抗菌肽可以提高仔猪T淋巴细胞的提高，稳定猪群健康水平，提高仔猪免疫力。
　　2.2抗菌肽在母猪生产中的应用
　　母猪生产性能是影响猪场经济效益的第一个限制性因素。李永新等[23]观察抗菌肽对母猪生产性能的影响，试验组母猪的生产性能显著提高，试验组母猪的窝均产仔数和窝均活仔质量均高于对照组：分娩、断奶的成活率分别比对照组提高了6.48%和16.1%，结果表明：抗菌肽的保健效果具有明显的优势。刘红健[24]等在母猪的饲料中添加加0.3%抗菌肽，死胎率降低了33.3%、木乃伊率降低100%、初生成活率提高6.0%、初生平均头重提高1.3%、窝平均存活数提高32.1%、断奶成活率提高3.3%、断奶平均头重提高25.1%、平均净增重提高32.8%。
　　郭小明等[25]将抗生素与抗菌肽的效果进行对比，结果发现使用防御素抗菌肤，添加抗菌肽（试验组）的母猪产弱仔率仅为2.5%，而添加利高霉素和阿莫西林（对照组）的母猪产弱仔率为8.3%，对照组弱仔率明显高于试验组弱仔率。其中添加防御素抗菌试验组母猪所产的1128 头仔猪中，木乃伊2头、死胎3头。对照组母猪所产11头仔猪中，木乃伊6头、死胎7头。对照组木乃伊发生率0.54 %，死胎发生率0.63 %，明显高于试验组木乃伊发生率0. 17 %与死胎发生率0. 26 %。
　　2.3抗菌肽在家禽生产中的应用
　　禽类集约化养殖过程中出现的一些问题，如饲养密度过大、过冷、过热、卫生状况差等，会影响禽类的消化道微生态平衡，导致其免疫力、生产性能及抗疾病能力下降。大量研究表明，抗菌肽可以提高鸡的免疫力，增强抗病能力。吕尊周[26]研究抗菌肽对蛋鸡血清免疫指标及脾脏白细胞介素2 mRNA 表达量的影响，结果表明：饲粮中添加不同水平抗菌肽可不同程度地提高脾脏系数。与对照组相比，添加抗菌肽的试验组血清免疫球蛋白A、血清免疫球蛋白G 含量均有不同程度的提高，而抗菌肽对血清免疫球蛋白M、C3 和C4 含量影响不显著。抗菌肽组脾脏IL-2 mRNA 的表达量显著高于对照组。
　　陈晓生等[27]研究了饲料中添加抗菌肽对肉鸭的影响，结果表明，肉鸭日粮中添加2mL/kg上的抗菌肽制剂时，1~7周龄尤其在1~2周龄增重效果显著，能显著提高采食量，随着抗菌肽添加量的提高，能明显提高肉鸭的净肉率，并降低腹脂率。黄永彤[28]等将柞蚕抗菌肽酵母制剂作为肉鸡饲料添加剂，结果显示抗菌肽可以促进肉鸡生长，使肉鸡成活率提高10%，饲料转化率提高3.64%。卢宇等[29]通过试验证明，在饲料中添加抗菌肽S807，并饲喂10~35日龄肉鸡，鸡只成活率比对照组提高了8.62%。这些研究说明抗菌肽具有促进禽畜机体对营养物质的合成和利用，抑制病原菌繁殖，改善肠道菌群结构，提高机体免疫能力等作用。
　　3 总结
　　近年来，抗生素滥用问题日益加重，使得许多致病菌出现耐药性，甚至出现了抗生素治疗无效的超级细菌。在畜禽饲养过程中，病原体变异使得许多具有典型临床特征的疾病出现非典型症状，原本控制较好的疾病再次流行，新病也不断出现，造成了极大的经济损失。抗菌肽除了具有很好的杀菌和抑菌效果外，添加在饲料中可有效防止饲料霉变。动物采食了含有抗菌肽的饲料后，不仅可以有效抑制肠道内病菌的繁殖，调节动物体内的微生态平衡，而且不易产生残留，细菌也不易产生耐药性。
　　抗菌肽虽然是近些年来国内外的研究热点，但仍存在以下3个方面问题：1）抗菌肽的抗菌活力问题。抗菌肽虽然能够治疗多种疾病，但其抗菌活力和抗菌谱和传统抗生素相比还是略显不足。2）抗菌肽药用性能的问题。在临床应用中，抗菌肽的毒理性和药理药效方面的研究还不够深入，尤其是在食用剂量、给药方式和作用时间等方面还需要进一步研究。3）抗菌肽的生产加工问题。从生物体中提取的天然抗菌肽含量极低，提取工艺复杂，而且资源有限；化学合成制备难以保持抗菌肽的天然结构及活性；利用基因工程技术重组抗菌肽表达效率低，且常以融合蛋白形式表达，后期处理难以获得纯品；抗菌肽无论是基因工程生产还是化学合成生产，目前还很难达到产业化的规模，不能满足市场的需求[30]。
　　当然，随着对抗菌肽研究了解的逐步深入，上述问题最终也将找到合理的解决办法，而抗菌肽作为新型的绿色饲料添加剂必将在畜禽生产过程中得到广泛应用。（作者：广东海纳川杨虹坤孙丹丹逯佩凤原载：《广东饲料》）
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抗菌肽的抗菌作用及其机制
动物营养学报 ): 546-555 Ch inese Journa l o f Ani m a l Nu tr ition do:i 10 . 3969 / .j issn . x. 4抗菌肽的抗菌作用及其机制黎观红 洪智敏 贾永杰 瞿明仁( 江西 农业大学 动物科技学
院 , 南昌 330045)摘要 : 基因编码的抗菌肽广泛分布于昆虫 、 植物 、 动物及人体内, 是先天性免疫防御系统的重要组成部分 。 抗菌肽不仅具有广谱抗细菌能 力, 还可 以抗真菌 、 被膜病毒等 多种微生物以及 寄 生虫 。 抗菌肽除了具有较强的直接杀灭有害 微生物的活性 外, 还具 有许多其他生物 学功能 , 如 抑制肿瘤细胞 、 中和内毒素以及抗 炎等 。 它们还可以通过 趋化树突状细 胞、 单核 细胞和记 忆 T 细胞 , 在先天性免疫 (非特异性免疫 ) 和获得性免疫 ( 特异性免疫 ) 反应之间起桥梁作用 , 并启动 获得性免疫系统 , 提高机体抵抗微生物感染的获得性免疫水平 。 本文综述了抗菌肽的生物学作 用、 抗菌作用机制及其开发应用前景。 关键词 : 抗菌肽 ; 先天性免疫 ; 作用机制 ; 应用 中图分类号 : S816 . 7 文献标识码 : A 文章编号 : X ( 6 -10抗生素的 发现与 应用 , 对病 原菌感 染性 疾病 的治疗产生了 革命性 飞跃 , 对保 护人类 健康 以及 畜牧业的发 展做出 了巨大 的贡 献。然而 , 随 着抗 生素的广泛应 用甚至 滥用 , 抗生 素在畜 禽产 品中 的残留、 细菌耐药性、 过敏反应和环境污 染等问题 日渐严重, 从而引发了 人们对饲料、 食品 和环境安 全的极大 关 注 , 迫 使人 们 开始 寻 找 新型 抗 菌 剂。 近 年 来 出 现 的 抗 菌 肽 ( an ti m icrob ial peptid es , AM P s , 又名抗微 生物 肽 ) 就 是一 类具 有巨 大 发展 潜力的新型 抗菌药 物。 由基因 编码、 核 糖体 合成 的抗菌肽是宿主先天性免疫防御系统产 生的一类 抵抗外界病原体感染的小分子阳离子肽 类生物活 性物质 , 是 先天性 免疫 的重要 效应 分子。天 然生 物抗菌肽抗菌 谱广 , 特别 是对多 重耐药 菌具 有杀 伤作用 , 而且抗菌肽热 稳定性和水溶性好 , 对高等 动物的正常 细胞几 乎无毒 害作 用。因此 , 抗 菌肽 成为国内外研 究和开 发的热 点, 天然生 物抗 菌肽 的开发利用有望成为人类摆脱 耐药菌危机 的又 一新途径, 因此有着广阔的开发应用前景。1 抗菌肽的结构特点及理化特性尽管抗菌 肽的 结构 各异 , 但 几乎 所有 的抗 菌 肽都具有 一 些共 同 特 性。 天然 抗 菌 肽通 常 是 由 12~ 60 个氨基 酸组成 的小分子 阳离子多 肽, 由 于 富含赖氨酸、 精氨酸和组氨酸等碱性氨 基酸 , 抗 菌 肽通常带有 2~ 7 个正电荷 , 等电点大于 7 , 表现出 较强的阳 离 子特 征。抗 菌 肽一 般 都 有两 亲 性 结 构 , 有 1 个疏水区 域与脂质 结合 , 1 个 带正电荷 的 亲水性区域与水 或者带负电荷的残基结 合。这 些 特性使得抗 菌肽能 够很 好地与 由两性 分子 构成、 特别是呈电 负性的 细胞 膜结合 , 这是 抗菌 肽与 细 菌细胞膜发生相互作用的结构基础 。 大多数 抗菌 肽具有 热稳定 性, 在 100+ [ 1]条件下加热 10~ 15 m in 仍能保 持其活性。研 究表明 , 部分抗菌肽的抗菌作 用和溶液中的 Na 浓度存 在 负相关性 , 当 NaC l浓度为 150 mm o l /L 时即失去活 性 。许多因 素会 降低抗 菌肽的 活性 , 如 高浓 度 的一价 和 二价 阳 离 子、 聚 阴 离 子 ( po lyan io n) 、 血 清、 阿朴脂蛋白 A ( apo lip opro te in A- ) 和 蛋白 [ 1] 酶等 。然而 , 有 些抗菌 肽对较 大的 离子 强度 和[ 2]收稿 日期 : 2010- 11 - 23 基金 项目 : 国家自然 科学基金项目 (
) ; 江西省 青年科学家培 养对象计划项目 ( 赣科发计字 [
) ; 江西农 业大学 未来 之星 培养 计划项目 (
) 作者 简介 : 黎观红 ( 1974 ) , 男 , 江西于 都人 , 博士 , 副教授 , 主要 从事动物营养调 控研究。 E-m a i:l liguanh@ 163. com4期黎 观红等 : 抗菌肽 的抗菌作用 及其机制547[ 12]较低或较高的 p H 都具有较强的抗性, 部分抗菌肽 具有抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水 解的能力 。此 外 , 抗 菌 肽 还 具 有 水 溶 性 好、 不产生 耐药 性等 优点。[ 3]毒的组装而对病毒产生作用。有研究报道表明人 - 防 御素 - 2 ( hum an be ta -de fensin -2 , hBD-2) 对 HI V 的抵抗作用可能与 T o ll样受体介导的细胞 内信号转导有关[ 13 ]。2 . 4 抗原虫活性2 抗菌肽的生物学活性2. 1 广谱抗细菌活性 性[ 4- 5 ]有些抗菌肽可以有效杀死寄 生于人类或动 物 体内的寄生虫。天蚕素类似物 sh iva - 、 蛙皮 肤抗 菌肽爪蛙素 ( m aga in in ) 可以 杀死疟 原虫。而天 蚕 素 /蜂毒素 ( cecropin /m e littin ) 杂 合 肽可 以杀 死 莱 什曼鞭毛虫。柞蚕抗菌肽 D 对阴道毛滴虫亦 有杀 伤作用。抗菌 肽先是 作用于 原虫 的膜 , 然 后间 接 引起细胞的 内部结 构和 细胞器 的变化 , 干 扰细 胞 的正常代谢过程 。 2 . 5 抗菌肽的其他功能 抗菌肽 , 尤其是来自 脊椎动物的抗 菌肽 , 除 了 具有较强的 直接杀 灭有 害微生 物的活 性外 , 它 们 还具有许多其他 生物学功能。抗 菌肽体外最小 抑 菌浓 度 ( m in i m a l inh ib ito ry concen trat io n, M IC ) 远 高于这些抗 菌肽在 正常 条件下 的体内 生理 浓度。 例如, 人 抗 菌 肽 LL-37 ( cathelic id in 家 族 成 员 ) 和 - 防御素在机体黏膜部位的浓度小于 2 g /m L, 而 LL-37 对 大 肠杆 菌 ( E. co li ) 的体 外 M I C 超过 32 g /m L。那么 , 这些抗菌 肽在有 效浓 度很低 的 情况下是如何在 体内发挥抗菌作用的 ? 其一解 释 是某单一抗菌肽可与其他 种类的抗菌肽发挥协 同 作用, 从而 降低其 M I C。例 如, L L-37 能 与 -防 御素 - 2、 溶菌酶和乳铁蛋白共同作用以发挥其 最 佳杀菌活 性。另一解 释是在 炎症 条件 下, 抗菌 肽 的量常累积到超过 M IC 浓度而在局部有效发挥抗 菌作用。然而, 越来越多的证据表明 , 许多抗菌 肽 并非通过直接杀菌作用而 是通过间接机制发挥 抗 [ 15] 感染保护作用 。这 些抗菌肽 在其生理 浓度时 , 在盐和血清存在的条件下 仍具有广泛的生物学 活 性 , 可作为免疫调节分子调节机体免疫 功能、 改变 宿主免疫相关基 因表达、 作为 趋化因子和 /或 诱 导 细胞因 子 和趋 化 因 子产 生、 抑制 脂 多 糖 ( lipopoly saccha rid e , L PS )诱导的前炎症细胞因子的产生、 促进伤口愈合、 促血管生成以及在单核 细胞、 巨噬 细胞及树突状细胞中作为 先天性免疫和获得性 免 疫反应的沟通桥梁[ 16- 18] [ 14 ]大量 研 究 证 明 , 抗 菌 肽 具 有 广 谱 抗 细 菌 活 。一般来讲, 抗 菌肽的抗菌活 性都较高 , 单+ -一一种抗菌肽 可抑杀 多种细 菌, 能够抑 制革 兰氏 阳性 ( G ) 菌和革兰 氏阴性 ( G ) 菌 , 但是不 同抗 菌肽的抗菌活 性存在 较大差 异, 抗菌谱 也明 显不 同。抗菌肽 不仅自 身具 有良好 的抗 菌活 性, 不同 抗菌肽之间以及抗菌肽与传统抗生素之 间具有协 同作用 , 两者 联用可 提高 抗菌肽 和传统 抗生 素的 [ 5] 药物疗效, 甚至拓宽传统抗生素的抗菌谱 。 2. 2 抗真菌活性 某些抗菌肽 对真 菌具 有很 好的杀 伤作 用 , 如 天蚕素在 25~ 100 m g /L 时对 曲霉菌 属和镰 刀菌 [ 6] 属的病原菌有杀灭作用 。人和 灵长类动物唾液 的组蛋白也有 抗真菌 作用 , 它与 真菌细 胞的 包膜 受体结合后进入其内部并定位于 线粒体[ 7]。兔防御素 NP-1 、 植物防御 素对多种植 物致病真 菌具有 2+ 2+ 杀伤作用。 C a 、 M g 浓度和温 度均会影 响抗菌 肽的抗真菌能力[ 8]。2. 3 抗病毒活性 抗菌肽能够针对不同 的靶目标发挥 其抗菌活 性 , 这些 靶 目标 最 明显 的 特性 就 是 拥有 膜 结 构。 因而 , 包膜病 毒如人 免疫缺 陷病毒 ( hum an i mm u node f iciency v irus , HI V )、 疱疹 病毒 和疱 疹性 口炎 病毒等也是 抗菌肽 的靶目 标。研究 表明 , 多 种抗 菌肽如人 - 防御素 ( hum an -defensin, HNP ) 、 牛 中 性 粒 细 胞 indo lic id in 、 鲎 源抗 菌 肽 美洲 鲎 素 [ 9] ( po lyphem usin) 等都具 有抗病 毒活 性 。抗 菌肽 可能通过多种机制发挥抗病毒作 用。有 的抗菌肽 可以通过与病毒外膜的直接结合发挥作用, 如 防御 素对疱疹病毒 的作用 , 美洲鲎素对 H I V 病毒 [ 10] 的作用 。有的抗菌肽能 够抑制病 毒的繁殖 , 如 天蚕素 A ( cecro pin A ) 、 蜂毒素 ( m elittin ) 在亚毒性 浓度下通过阻遏基因表达来抑制 H I V-1 病毒的增 [ 11] 殖 。还有的抗菌肽 , 如蜂毒素 可以通过 干扰病( 图 1)。548动物营养学报23 卷图 1 抗 菌肽在宿 主防御中的 多重功能 F ig. 1 M u ltiple func tions o f anti m icrob ia l peptides in ho st de fense[ 16]2. 5. 1 抗肿瘤活性 抗菌肽的抗微生物作 用大多数是通 过和靶微 生物细胞膜上 的带负 电荷区 域相互 作用 而发 挥。 某些肿瘤细胞 的细胞 骨架系 统不发 达 , 与正 常细 胞相比其细胞 膜表面 成分存 在较大 差异 , 细 胞质 膜易被某些抗 菌肽插 入而形 成离子 通道 , 最 终将 肿瘤细 胞 破坏 而 达到 治 疗 肿瘤 的 目的。 研究 表 明 , 有些抗菌 肽如爪 蛙素、 天蚕 素 A、 蜂毒素、 防御 素 - 1 / - 2 对 癌 细 胞 具 有 选 择 性 杀 伤 作 用[ 19]抑制染色体 DNA 的合成 , 细胞骨架也受到一 定程 度的损伤[ 21 ]。 3) 提高 机体 免疫力。抗 菌 肽还 可以调节机体 的免疫 机能 , 从体 液免疫 方面 来抵 抗 肿瘤的侵染。 2 . 5 . 2 抗菌 肽在先 天性免 疫和获 得性 免疫中 的 作用 抗菌肽 , 如 hBD-3 /-4 、 HN P-1 /-2 在 急 性 炎 症 反应期间能够直接趋 化中性粒细胞、 单 核细胞、 肥 大细胞和辅助性 T 细胞 , 并诱导中性粒细胞、 单核 细胞趋化因子或细胞因子 ( 如 IL-8 和 IFN- ) 的基 因表达 , 动员先天性免疫细胞到达感染 部位 ; 刺 激 肥大细胞脱 粒释放 组织 胺, 随 后引起 血管 通透 性 增加 ; 增 加黏附分子 整合素的表达 , 并促 进非 调节性吞噬 作用[ 16, 22 ]。抗菌肽对肿瘤细胞的杀伤机制主要包括以下几个方面 : 1) 破 坏膜结 构。 抗菌肽 对肿瘤 细胞 的抑制作用与 细菌类 似, 主要是 通过损 伤细 胞膜 而起作用。抗菌肽作用于癌细胞的膜结 构并形成 电势依赖性离子通道 , 包括胞膜、 核膜及 细胞隔室 化的膜结构 , 细胞癌 变后 细胞膜 表面呈 现较 高的 负电性 , 对 于 带 正 电 荷 的 抗 菌 肽 的 作 用 非 常 有 利[ 20]。人、 兔和 豚鼠 的[ 23 ]- 防御 。 HN P-素与 hBD-2 一样, 可 以激活 肥大细 胞并 使其脱 颗 粒 , 释放组织胺及前列腺素 D 2( PGD 2) 1~ 3 可刺激支气管上 皮细胞增加 IL-8 基因转录。 由于肥大细胞的颗粒产物 能增加中性粒细胞的 聚。 2) 破坏 内部 结构。抗 菌肽除 了对 癌 细胞的膜损伤外 , 还可 能诱导 核染色 体 DNA 断裂 , 并4期黎 观红等 : 抗菌肽 的抗菌作用 及其机制549集 , IL-8 又是 强效的 中性粒 细胞 趋化 因子 , 因 此, 防御素有可能间接促进了中性粒细胞在 炎症部位 的再循环和聚 集, 而 再循 环的中 性粒细 胞又 会释 放更多的防御素 , 接着产生更多的 IL-8, 由此相互 之间形成了 1 个正反馈环路[ 24]hBD-3 对未成熟 的 DC 及人 CCR6 转染 的人胚 胎 肾上皮细 胞 ( HEK 293 ) 有 趋化 活性 。另 外, 鼠 - 防御素 - 2 和 - 3( mBD-2, m BD-3) 可以趋化鼠 未成熟 的 DC 及 CCR6 转 染 的 HEK 293 。 因 此, CCR6 似乎是趋化 M IP-3 /CCL 20 和 [ 29 ] 受体 。 -和 - 防御素 的[ 28 ]。抗菌肽除了 具有 直接 的趋 化活性 外 , 还 能通 过受体依赖机制刺激许多先天性免疫细 胞释放趋 化因 子 和 细 胞 因 子 而 发 挥 间 接 趋 化 作 用[ 25]- 防御素的趋化能力提示两者在趋化。LL-37 能够协同提高人外 周血单核细胞 ( periphe ral blood m ononuclear cel, l PBM C ) 中 IL-1 诱导 的细 胞因子 ( IL-6 、IL-10) 和趋化因子的产生, 如单核细 胞趋化蛋白 - 1( m ono cy te chem oattractant pro te in-1 , M CP-1) 和 M CP-3 。在 人 角 化 细 胞 中 , hBD2~ 4 和 cathe licidin 通过 G - 蛋白偶联受 体途径提 高 IL-6 、IL-10 、 趋 化因子 IP-10 ( in terferon - induc ib le pro tein -10 , IP-10 ) 、 M CP-1 及 巨 噬 细 胞 炎 症 蛋 白 - 3( m acrophage in f lamm ato ry pro tein -3 , M IP-3) 的基因表达 和蛋白产生 , 同时 , hBD-2~ 4 和 LL-37 还能通过活化 p38 和 ERK 1 / 2- 丝裂 原激活 的蛋 白激酶 ( m ito gen-activated pro te in k in ase, M A PK ) 而 [ 27] 诱导 IL-18分泌 , IL-18 激活 T、 B 和 NK 细胞产 生高浓度的 干扰 素 ( IFN- ) , 并提 高 CD 4+ [ 26 ]T 细胞再循环、 未成熟 DC 及单核细胞到感染部位 中起重 要 作用 , 有 利 于获 得 性 免疫 反 应 的启 动。 给重症免 疫缺陷 的小 鼠皮 下注 射 HN P-1 /-2 可 以 促使 T 细胞再循环。另外 , HN P-1 ~ 3 的混合 物与 卵白蛋白同时鼻下 给予 C 57BL / 6 小鼠 , 能够提 高 卵白蛋白特 异性 血清球 蛋白 IgG 抗体 的含 量, 并 刺激卵 白蛋 白 特 异性 CD 4 T 细 胞 产 生 IFN- 、 [ 30 ] IL-5 、IL-6 和 IL-10 。+3 抗菌肽的抗菌机制抗菌肽的 确切 作用 机制 目前 还不完 全 清楚。 研究者提出多种理论假说 解释抗菌肽抑制或杀 灭 微生物的作 用进程 , 但 不同的 假说针 对特 定种 类 的抗菌肽 , 目前 尚没有 一个涵 盖所有 种类 抗菌 肽 作用机理的 理论假 说 , 且不清 楚哪种 假说 更接 近 实际情况。 3 . 1 膜通道的形成 阳离子抗菌肽是以物理的方 式作用于细菌 的 细胞膜 , 使细胞 膜穿孔 , 并 破坏细 胞膜 的完 整性 , 导致细胞质外溢而达到杀菌的目的 。由于抗菌 肽均具有疏 水和亲 水的 两亲性 特征 , 带正 电荷 的 抗菌肽分 子与 G 菌 细胞 膜上 的 磷壁 酸 ( teicho ic ac id , TA ) 、 脂磷壁酸 ( lipo te icho ic ac id, LTA ) 、 赖氨 酰磷脂 酰 甘 油 ( ly sy lpho spha tid y lg lycero , l L PG ) 结 合或与 G 菌细胞膜上 L PS 的负电荷 通过静电 吸 引而结合在 细胞的 磷脂 膜上 , 随后抗 菌肽 分子 的 疏水端插入 细菌细 胞膜 的脂质 膜中 , 进而 牵引 整 个分子进入 质膜 , 扰乱 质膜上 蛋白质 和脂 质原 有 的排列秩序 , 再 通过抗 菌肽分 子间的 相互 位移 而 聚合形成跨膜离子通 道, 使细胞内容物 外泄 , 细 胞 内离子大量 丢失 , 细菌 不能维 持正常 生命 活动 所 需的胞内渗透压而死亡。不论是 - 螺旋结构、 伸 展性螺旋 结构、 L oop 结构 , 还是 - 折叠构 型, 膜 通道的形成能力对抗菌肽 的抗菌活性起着决定 性 的作用。目前 木桶板 、 环形孔 和 地毯 模式 受到广泛关注, 且能较好地解释膜通道 形成机制。+ [ 31 ]T细胞中 IgE 的产生。 hBD s和 cathe licidin 具有诱导 细胞因子和趋 化因子 分泌的 能力 , 表明 这些 抗菌 肽至少通过 3 种 方式 发挥抗 感染免 疫作 用, 即抗 菌肽的直接抗 微生物 作用、 抗菌 肽的直 接趋 化作 用和抗菌肽诱 导细胞 因子和 趋化因 子释 放, 进而 细化和放大机体先天性免疫反应。 研究显示 , 细胞 因子 能够刺 激人 NK、 B 细胞 和 T 细胞产生 HNP-1~ 3, 这一结果提示防御素 不仅是先天性 免疫的 效应分 子, 还是细 胞介 导的 获得性免疫的效应成分。最先发现防御 素参与获 得性免疫来自对 HNP-1 和 HNP-2 的研究。 HN P-1 和 HN P-2 具有趋化人单核 细胞和 T 细胞的特 性。 - 防御素可以选择性地趋化静息状 态下的 CD 4 / + + CD 45RA 和 CD 8 T 细 胞 , hBD-2 则 能 趋 化 CD 45RO 记 忆 T 细 胞+ [ 28]。 此 外 , HN P-1、hBD-2和 小部 分 hBD-1 可以 趋化 未成 熟的 树突 状 细胞 ( dendritic cel, l DC ) 。 hBD、 HNP 的 趋化 活性 与趋 化因子相同 , 都能被白 喉毒素抑制 , 表明 防御素的 趋化活 性 均 是 由 G - 蛋 白 偶 联 受 体 所 介 导 的。 hBD-2 对未成熟 DC 和记忆 T 细胞的趋化 活性由 人 CC 趋化 因子 受 体 6 ( CCR 6) 介 导。最 近证 实550动物营养学报23 卷然而 , 其他作用模型 , 如分子电穿孔和 筏沉没 模 型对解释抗菌肽的抗菌机制也是重要的 3. 2 抗菌肽的选择性杀伤机制[ 31 ]性而杀灭微生物 , 但在某些情况下 , 微生物可能 在 产生了膜渗 漏的情 况下 仍能长 期生存 , 这 说明 膜 的破坏并不是靶 细胞死亡的全部机制。近来越 来 越多的证据 表明抗 菌肽 还有细 胞内作 用靶 标, 有 些抗菌肽能 够穿透 细胞 膜进入 细胞质 , 抑 制细 胞 内部的生化进程。来源于蛙的抗菌肽 bufo rin 并 不引起大肠杆菌细胞质膜渗漏 , 而是穿透细胞膜在 细胞质中积聚并与 DNA 和 RNA 结合, 最终导致细菌 [ 38] 死亡 。抗菌肽 indo lic id in( 100 g /m L ) 能够完 全 抑制大肠杆 菌 DNA 和 RNA 的合成 , 对 蛋白质 的 合成无影响 , 然而在 150 ~ 200 g /m L 的 浓度下 , [ 39] indo licidin 显著抑制蛋白质的合成 。同样地 , 抗 菌肽 PR-39、 HNP-1 /-2 也能 抑制 大 肠杆 菌 DNA、 RNA 和蛋白质的合成。另外有的抗菌肽如死亡素 ( thanatin)通过抑制细菌的呼吸作用杀死细菌。抗 菌肽可以通过干扰细菌基 因的转录使细菌的生 长 受到抑制 , 如攻击素 ( attacin)能够干扰大肠杆菌细 胞外膜蛋白 Om p C、 Om p F、 Om p A 以及 L am B 基 因的转录 , 使这些蛋白质含量减少 , 细菌的生长 受 到抑制。麻蝇素 ( sarco tox ins ) 能够抑制 细 菌细胞壁的 形成 , 使细 菌不能 维持正 常的 细胞 形 态而生长受阻。此外 , 研究发现 , 人唾液抗菌蛋 白 富组 蛋 白 ( h istatin ) 除 了 具 有 破 坏 白 色 念 珠 菌 ( C and id a a lbican s ) 细胞 膜的作 用外 , 还能 与白 色 念珠菌细胞 膜上的 受体 结合进 入细胞 质, 且特 异 性地定位于 线粒体 上的 靶位点 , 并诱 导非 溶菌 性 的 AT P 损失, 进而抑制真菌呼吸作用 , 破坏真菌细 胞周 期 , 产 生 活 性 氧 自 由 基 , 最 终 导 致 真 菌 [ 40 ] 死亡 。 尽管研究者针对不同的抗菌 肽提出了许多 抗 菌机制 , 但有 些抗 菌肽 杀灭 微生 物 的机 制不 只 1 种 , 抗菌肽介导 的微生 物细胞 死亡可 能是 由于 一 些独立的或协同的作用机制造成的。。由于大部分阳离子抗 菌肽的抗菌作 用依赖于 抗菌肽和微生物细胞膜的相互作用造成 细胞膜功 能紊乱和破坏 , 由此也 提出一个问题 : 这 些阳离子 抗菌肽如何在体内发挥功能而不对宿主 正常细胞 产生毒害作用 ? 对此 , 有多种 假说解释这种原 因。 一个普遍接受 的解释 是: 原核细 胞和真 核细 胞的 结构 , 尤其是膜结构不 同, 真核细胞质膜 含有丰富 的膜蛋白和胆固醇 , 而 细菌细胞膜不含有胆固 醇, 胆固醇的存在使细胞膜趋于稳定并阻止 抗菌肽穿 透并进入真核 细胞质 膜, 而且哺 乳动物 细胞 中还 存在高度发达的细胞骨架系统 , 其中的微丝、 微管 与质膜内层有 许多结 合位点 , 这 种结构 是细 胞维 持特殊形态和 渗透压 的首要 因素 , 它的 存在 抵抗 了抗菌肽的 溶菌作用。例如 , N aka ji m a 等 发现 抗菌肽麻蝇素 - A ( sarco to x in- A ) 对 含有胆固 醇的脂质体的破坏作用弱于对不含胆固 醇的脂质 体的破坏作用。磷脂在真核细胞质膜上 的不对称 分布也可能是 真核细 胞对抗 菌肽不 敏感 的原 因。 真核细胞膜磷脂双分子层的外单层由不 带净电荷 的中性磷脂组 成, 而 对阳 离子抗 菌肽具 有亲 和作 用的 带 负 电 荷 的 磷 脂 头 基 团 朝 向 细 胞 质 的 内 [ 33- 34 ] 层 。此 外 , 体 内 血 清 成 分 , 如 阿 朴 脂 蛋 白 A- 和 B 或其他脂蛋白可有效削弱抗菌肽对宿主 真核细胞的 毒性作 用。 然而 , 抗菌 肽的 体外 和体 内 抗 菌 活 性 常 被 生 理 盐 浓 度 ( 如 150 mm o l /L N aC l) 、 高浓度 的二价阳 离子和血 清蛋白 所抑 制。 尽管如此, 研 究发现 生理 条件下 体内细 菌在 碳酸 盐存在时会改 变细胞 膜结构 和基因 表达 , 因 此即 使在高盐浓度条件下细菌仍易受抗菌肽 的攻击而 死亡[ 35] [ 32]。尽管许多抗菌肽对微 生物细胞膜的 作用具有 选择性 , 但体 外试验 发现 高浓度 抗菌肽 也会 破坏 真核细胞, 如 T 淋巴细胞。尽管如此 , 抗菌肽的细 胞毒作用浓度 通常高 于抗菌 浓度 , 提示 抗菌 肽具 有选择性的 细胞杀 伤机制。然 而 , 对正 常细 胞无 毒性浓度的抗 菌肽可 以杀死 许多肿 瘤细 胞, 由此 提示 抗 菌 肽 在 监 视 癌 症 发 生 方 面 能 发 挥 重 要 作用[ 36- 37]4 抗菌肽的开发应用前景抗菌肽作为机体先天性免疫 防御系统的重 要 组成部分 , 在抵 抗致病 微生物 的入侵 和调 节机 体 免疫功能 等方面 发挥 着重要 的作 用。同时 , 抗 菌 肽具有分子 量小、 无免 疫原性、 热 稳定 性好、 广谱 抗细菌甚至 抗真菌、 抗 被膜病 毒和抗 寄生 虫等 作 用 , 且抗菌肽的抑菌和杀菌机制有别于 抗生素 , 不 易产生耐 药性。因此 , 抗 菌肽有 望开 发成 为一 类 新型高效抗菌药物或 辅助治疗药物 , 在 临床医学、。3. 3 抗菌肽的细胞内杀菌机制 尽管大部分抗菌肽通 过破坏靶细胞 膜的完整4期黎 观红等 : 抗菌肽 的抗菌作用 及其机制551动物转基因、 饲料添 加剂 等领域 具有广 阔的 开发 应用前景。 4. 1 抗菌肽的临床应用 近年来 , 部 分抗 菌肽 类药 物已 陆续进 入 了临 床观察、 新 药审查 及药 物市 场阶 段[ 41 - 42]工程技术。随 着各种 动植物、 昆 虫及 人类 抗菌 肽 基因克隆研 究的发 展和 结构的 阐明 , 抗菌 肽的 重 组表达已成为可 能。科学家们正 在寻找适合大 量 生产的优良 抗菌 肽体系 , 如酵 母菌、 大 肠杆 菌、 动 植物等表达体系。来源于乳铁蛋 白的多功能抗 菌 肽 牛乳铁 素 ( lacto ferric in B, L fc inB ) 在 酵母、 [ 45 ] 大肠杆菌等表达体系中已获得了有效表达 。已 有研究者将带有 L fc inB 基因的重组质粒导入山羊 和奶牛乳腺 , 并 在乳腺 中成功 表达了 具有 生物 活 性的 L f cinB , 从而使利用 转基因羊 和奶牛实 现 大批量生 产乳铁 素成 为可能。另 外 , 这些 研究 结 果为 L f cinB 在预防和治疗奶牛乳房炎方面奠定了 可靠基础 , 因而可有效减少抗生素的使 用, 这对 保 障乳品安全具有重要的现实意义。[ 46]( 表 1) 。然而 , 目前抗 菌肽用 于临 床治疗 还存在 一些 制约 因素 , 如可能存在的毒 性问题、 对抗菌肽 的药效学 及药物代谢动 力学研 究不足 等, 不过研 究者 们正 致力于解决这些问题。通过对天然抗菌 肽进行分 子改造可以设 计出分 子量更 小、 抗菌活 性更 高而 [ 43- 44] 对真核细 胞毒 性更 小的 改良 肽 。高 生 产成 本是阻碍抗菌肽大规模临床应用 的首要问题。抗 菌肽的天然来 源有限 , 目 前主要 是通过 化学 合成 和基因工程 技术的 方法获 得。然而 , 因 化学 法产 量低、 成本高 , 抗菌肽的工业化生产将依 赖于基因表 1 部分抗菌 肽的临床应 用情况 T able 1 产品及其来 源 P ro duct and its so urce H lf1-11, 来源于 人乳铁蛋白 的乳铁素 O m iganan [ M X-226] , 牛中 性粒细胞抗 菌肽 indo lic id in 衍生物 O m iganan [ M X-594A N ], 牛 中 性 粒 细 胞抗菌肽 indo licidin 衍 生物 O pebacan , 来源 于蛋清细菌 通透性 增强 蛋白、 含 21 个 氨基酸的 抗菌肽衍生 物 X OM A-629, 来源于蛋清 细菌 通透 性增 强蛋白、 含 9 个氨 基酸的抗菌 肽衍生物 PA C-113, 化 学 合 成 的 阳 离 子 宿 主 防 御肽 Iseg anan ( I B-367), 化学 合成 的抗 菌肽 pro teg rin-1 衍生物 、 含 17 个氨 基酸 P-113, 来 源 于 人 唾 液 抗 菌 蛋白 、 含 12 个氨基酸的 酰胺化抗 菌肽 PG-1 ( P ro teg rin -1) , 猪内 源抗菌肽 C lin ica l app licatio ns o f som e anti m icro bia l peptides 开发公 司 C om pany AM -Phar ma M igenix M igenix X om a X om a Pacg en A rdea B io sc iences D em eg en /Pacgen Intrabio tic s 应用 A pplica tion 同种 干细胞移植 术中的细 菌和 真菌感染 中 心静脉导管 、 透析 导管和经 外周 中 心静脉置管 的相关感 染 寻 常性痤疮、 红斑痤 疮 同种干细 胞移植术中 的内毒素血 症 ; 脑膜 炎球菌感 染症 脓疱 疮 抗真 菌 放疗病人口 腔黏膜炎 口腔黏 膜炎 金黄色 酿脓葡萄 球菌等 引起的腹 膜感染 开发阶 段 Phase o f c linica l tr ia ls 期临床 试验 B 期临床 试验 期临床 试验 期临床 试验 A 期 临床试验 期临床 试验 期临床 试验 B 期临床 试验 期临床 试验4. 2 抗菌肽在转基因动物中的应用 借鉴已成功 的抗 菌肽 转基 因工程 , 如 转 基因 蚊子、 转基因马铃薯和 转基因水稻等 , 把 特异的抗 菌肽基因转入 畜禽特 定细胞 让其表 达 , 从而 产生 抗病新品种 , 将为畜 牧业 和养殖 业的发 展带 来新 的 契 机。 气 管 抗 菌 肽 ( trachea l anti m icrob ial pep -tide, TAP ) 是在牛气管黏膜中发现的 - 防御 素家 [ 47] 族的一 个 成 员。 Y arus 等 用 显 微 注 射 法 将 牛 TA P 基因 转 入 小 鼠, 转 基 因 鼠 成 功 地 表 达 了 牛 TA P, 鼠乳 中 的 TAP 对大 肠杆 菌 具有 抗 菌活 性。 同样地 , 如果把抗菌肽基因转入猪体内 , 培育抗 大 肠杆菌感染的转基因仔猪 对于提高仔猪生产性 能552动物营养学报23 卷及保证猪 肉 产品 安 全将 具 有重 要的 理 论 和实 践 意义。 4. 3 抗菌肽作为抑菌促生长类饲料添加剂 抗生素类促生长添加 剂在饲料中的 长期使用 所带来的耐药 性、 药 物残 留和环 境污染 等问 题已 越来越受到人 们的关 注, 禁止在 饲料中 添加 抗生 素的呼声越来越高。动植物来源的天然 抗菌肽具 有与抗生素相 同的广 谱抗菌 作用 , 作为 饲料 添加 剂使用可达到 抑菌促 生长目 的, 且抗菌 肽具 有无 残留、 无致病细菌耐药 性的特点 , 属于环 保型饲料 添加剂。因 此 , 研究开 发抗菌 肽作 为饲 料添 加剂 对提高畜产品 品质、 推动 绿色畜 牧业的 发展 具有 重要意义。最近研 究发 现, 饲 喂动 物肠 道来 源的 抗菌肽可以调 节鸡的 体液免 疫反应 , 提 高鸡 肠道 黏膜肥大细胞、 杯状 细胞、 上皮内淋 巴细胞和 IgA 分泌细胞的数 量以及 肠道分 泌型 IgA 水 平, 改善 小肠黏膜结构 , 增强小 肠消化吸收能力 , 进而促进 [ 48- 51] 鸡的生长并提高饲料 利用率 。 然而 , 饲喂抗 菌肽对肠道微 生物区 系的调 节作用、 抗 菌肽 在肠 道内的稳定性以及外源抗菌肽与肠道内 源抗菌肽 表达的关系有 待进一 步研究 , 以 期为抗 菌肽 作为 抗生素替代品的应用提供更坚实 的理论依据。我 们相信 , 随着抗菌肽作 用效果及机理的深入研 究, 抗菌肽有望成为新一代抗生素替代品并 作为新型 绿色抑菌 促 生长 饲 料添 加 剂广 泛应 用 于 动物 饲 料中。品 , 还可用来 防止巴 氏杀 菌后的 再污 染。抗菌 肽 的合成、 表达 和纯化 工艺 正得到 不断 发展。化 学 方法已用于 研究抗 菌肽 类似物 , 以增 强其 抗微 生 物活性或减少细胞毒 性, 但大分子的抗 菌肽 , 化 学 合成方法费 用昂贵 , 基 因工程 表达的 策略 可望 解 决这个问 题。然而也 应该看 到 , 要实 现抗 菌肽 的 商品化应用 , 还需要进行大量的基础性工作。 参考文献 :[ 1] HA N CO CK R E W , D I AM O ND G. 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m e app lica tio nA uthor , L IG uanh on g, associa te p rofessor , E -m ai: l l iguanh@ 163. com( 编辑王雯熙 )
抗菌肽的作用机制与应用前景 王学理 1,2,王兴龙 1*,刘锴 1,2,任林柱 1,李晓艳 1,梅建军 1 (1.解放军军事医学科学院军事兽医研究所,吉林长春 ....抗菌肽原理和作用机理简介_畜牧兽医_农林牧渔_专业资料。抗菌肽(一)背景:抗菌肽具有抗菌谱广、热稳定性强、分子量小及免疫原 性小等特点,其杀菌机制独特,病原菌...抗菌肽的抗菌机制不同于传统抗生素,其作用靶点大致分为细胞膜作用靶点和胞内作用靶点 (DNA,RNA,酶等)两大类,抗菌肽的抗菌活性和毒性与抗菌肽的二级结构、净电荷...抗菌肽的抗菌作用机理的研究比较多。一是基于膜攻击作用的杀 菌机制有一下几个模型[1,2]:(1)桶板模型(barrel-stave model):带正电荷的含 α螺旋抗菌肽单体...抗菌肽在畜牧业中的应用 摘要 抗菌肽是一类新型的抗菌物质, 广泛存在于自然界...1.3 抗菌肽的作用机制 抗菌肽分子的结构特征是保证抗菌机制发挥作用的重要基础...这种独特的抗菌机制不会使病原微生物菌株变异而产生抗药性, 而且对机体无不良...其表达的抗菌肽对革兰阳性、阴性菌和真菌均有抑菌作用。 2009 年 Chen 等[12...抗菌肽基因工程研究及其表达策略 【摘要】 抗菌肽广泛存在于多种生物体内,具有广谱抗菌、调节免疫、抑制肿 瘤等多种生物学功能,作用机制独特,是目前基因工程研究的...[14]通过核磁共振光谱技术对 distinctin 的脂质电荷和两亲性进行分析,研究推断, 高浓度的抗菌肽会对细胞膜产生破坏作用或形成空洞, 而瓦解细胞是通过其他的机制完...作用机制独特等特点,不仅对细菌、真菌、病毒、支原体、衣 原体、螺旋体及一些...抗菌肽是一类 很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽,目前世界上已知的抗菌...(1 毫克的抗菌肽可以高效杀死 2500 个 霉菌孢子)由于抗菌肽/防御素独特地抗菌...抗菌肽及抗菌分子机理 15页 免费 抗菌肽作用机制的研究进... 5页 免费 抗菌...
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