兽药研究与应用兽医导刊201口年第1期_,总第1口9期●一、抗菌肽概念一抗菌肽是生物体内存在的种并植物防御素白类、具有抗菌活性的小分子蛋白酸数目小于100,,氨基,常带正电荷类小肽一具广谱抗菌性的一,是生物体免疫防御系统产生的活性物质类对抗外瘤细胞生长的作用。、脂转移蛋白、、橡胶蛋、源性病原体致病作用的防御性多肽,(类一)根据抗菌肽的结构分O【一打结素类凤仙花素蜕皮是生物体先天免疫的重,类根据抗菌肽的结构可将其分为五:素等。(3)鱼类抗菌肽是鱼体天然免,要组成成分与干扰素、补体等组,(1)单链无半胱氨酸残基的,疫的重要组成部分蛋白质,是一类小分子。成了宿主的免疫防御系统物活性小分子是非专答产物,一这类生螺旋或由无规卷曲连接的两段。c【一其结构与组成复杂多样性的免疫应,螺旋组成的肽(2)富含某些氨基酸。鱼类抗菌肤的分布范围相对比较广在鱼类体表黏液血清、、,具有广谱抗菌作用、它对残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽(3)含21皮肤、鳃、血液、革兰阳性菌有抑杀作用革兰阴性菌、真菌均、个二硫键的抗菌多肽、。(4)有一小肠和肝脏组织等均有过分。,还可以抗原虫病毒,,个或2个以上二硫键。具有p折离得到抗菌肽的报道很强的抑菌活性多在毫摩尔水平,成熟肽具有杀伤动物体内的肿瘤细胞却不破叠结构的抗菌肽(5)由其它已知功其最小抑制浓度坏动物体内的正常细胞菌时一。抗菌肽抗直接通过能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。。(4)哺乳动物中分别是防御素s。,般没有特殊受体,抗菌肽在吞噬细胞和黏膜上皮细胞物理作用造成细胞膜的穿孔而达到广谱抗菌的效果药株的产生,,(二)根据抗菌肽的来源分表达ca。主要有3类s,、因而不会诱导抗,类根据来源分类可分为4类御素。:(1)thelicidin和histatin它属于小分子多肽,昆虫抗菌肽包括天蚕素类和昆虫防天蚕素是从美洲天蚕的蛹中。在动物体内容易降解作用及药物残留问题环保型药物。并且无毒副因而是绿色三、抗菌肽作用机制,分离到的抗菌多肽继从家蚕、此后、,人们相抗菌肽的结构影响其生物学活抗菌肽具有广谱的抗柞蚕、果蝇麻蝇中分性,因为抗菌肽存在着多种结构所。菌性,包括抗革兰氏阴性菌(G)’、离到n比类多肽抗生素虫防御素(M。第1种昆以其生物学活性也多种多样和阳性菌(G)抗真菌、抗病毒、asturyama)于1988,年至(一)抗菌肽的抗菌作用抗对大肠杆菌、抗肿瘤等尤其对耐药性细菌有杀灭作用。在一种双翅目昆虫肉蝇中发现15菌肽对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效广谱的杀伤作用沙门氏菌、今昆虫纲中已有二、大类30多种防。、抗菌肽分类,御素被报道。杀菌肽类对革兰氏阳金黄色葡萄球菌链球。性菌和革兰氏15月性菌都具有很强的来源。菌等常见细菌都有很强的杀灭作用的不同细菌能被抗菌肽所杀灭抗菌肽在自然界分布广泛不一杀伤力,而对真菌和真核细胞没有国内外已报道至少有113种以上。,种类繁多,分类也多种多样、毒性害的。(2)植物源抗菌肽是植物自目,抗菌肽除了具有广谱抗菌抗病毒功能外,抗真菌一、身合成的能够防御环境中微生物侵一前对于其作用机制并不是很清晰国内外学者对此研究很多,还具有抑制些肿类小分子多肽。包括硫素、但在认胺一类药物时2.,以间隔8h为佳。结合并,使其降低活性,从而使碳酸,鸡应慎用。磺胺类药物体内代谢主,中毒时注意停药和补充饮,盐的形成和分泌物减少蛋和薄壳蛋4.使鸡产软。要在肝脏中进行毒功能低6.而出壳不久的雏,水。出现中毒时应立即停药,,。从而影响产蛋量。鸡肝脏中的代谢酶系统不健全,解给予充足的饮水050%.~在饮水中加配伍禁忌磺胺类药物忌与、容易发生中毒。100%.的碳酸氢钠或5%酸性药物(如维生素C配伍,氯化钙等)不能与拉沙勿在免疫接种时使用,。畜禽的葡萄糖液VBl2。中毒严重的鸡可肌注或叶酸50。~用药期间,禁用普鲁卡因等。在接种活菌疫苗时磺胺类药物差甚至失效。不能同时使用13~2Pg100ug。含对氨苯甲酸的制剂,否则会导致免疫效果奠.产蛋鸡禁用,蛋鸡如果用了菌素、莫能菌素.、盐霉素配伍3此类药物此药物就会与碳酸酐酶5肾受损伤及周龄以内的雏一一 兽药研究与应用 兽医导刊ca1o ̄l,.Jl总第149期 识上还存在分歧。有学者认为抗菌 膜结合,使得细胞膜比较稳定。正是 肽通过与细胞膜作用使膜蛋白自凝 这些发达的细胞骨架使真核细胞具 和失活,形成离子通道,引起膜通 中可经消化道完整吸收而发挥作用。 3.动物抗菌肽抗菌时一般没有 细胞膜的穿孔而达到广谱抗菌的效 果,因而不会诱导抗药株的产生, 有较强的抵抗天蚕素抗菌肽对细胞 特殊受体,直接通过物理作用造成 的溶解能力。但是某些肿瘤细胞的 细胞骨架系统不发达,细胞质膜易 透性改变最后导致细菌死亡,即细 胞膜损伤机理;也有学者认为抗菌 肽是通过与细胞膜上存在的特异性 受体及其他因子协同作用而导致细 菌死亡的,即胞内损伤机理。从目 被天蚕素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。实验研究表明l g/ 它属于小分子多肽,在动物体内容 易降解,并且无毒副作用及药物残 留问题,因而是绿色环保型药物。 4.抗菌肽可通过基因工程方法 前研究成果来看,抗菌肽的杀菌机 ml的天蚕素抗菌肽与肿瘤细胞作用 理主要是细胞膜损伤机理。 (二)抗菌肽的抗病毒作 用研究发现,许多d防御素对单 疱疹病毒、流感病毒艾滋病病毒等 被膜病毒有明显的杀伤力。Mariam 等试验表明来源于爪蟾的抗菌肽 Magainins及其他Magainins类抗 菌肽具有抗疱疹病毒一HSV的作 用,还发现人的嗜中性粒细胞防御 素(HNP-1)对一种疱疹病毒有抑 制作用。Melitiin和Cecropins在亚 毒性浓度下通过阻遏基因表达来抑 制HIV一1病毒的增殖。这些肽对病 毒被膜直接起作用,而不是抑制病 毒DNA的复制或基因表达。 (三)抗菌肽的抗寄生虫作 用抗菌肽可以有效地杀灭产生人类 及动物寄生虫病的寄生虫,如疟疾、 Chagas氏病、莱什曼病等。Gwadz RW等用来源于天蚕的ce-cropins 和来源于蛙类的magainins这2种 抗菌肽作用于感染了疟原虫的按 蚊,发现疟原虫的囊合子不能够正 常发育,孢子发育也受到抑制不能 形成子孢子,感染途径因此被阻断。 Shahabuddin等研究发现,昆虫抗 菌肽对引起人类疟疾的疟原虫发育 的不同时期有不同的作用,主要对 疟原虫的卵囊期和子孢子期造成明 显的损伤。 (四)抗菌肽的抗肿瘤细胞 作用抗菌肽对正常哺乳动物细胞及 昆虫细胞无不良影响,但对癌细胞 株则有明显杀伤作用。在真核细胞 的质膜中含有丰富的膜蛋白和胆固 醇,细胞中发达的微丝、微管与质 14 h就有明显的杀瘤作用。天蚕素、 爪蛙素、鼠天蚕素抗菌肽NP-l和 NP-2及天蚕素抗菌肽HNP—l均表 现出对肿瘤细胞如纤维瘤细胞、宫 颈癌细胞、肺癌细胞等的杀伤作用。 J.一S.Ye等研究发现白血病肿瘤细 胞在抗菌肽作用下产生一系列的病 理变化,造成细胞器高度肿胀,膜 与胞质分离,细胞器和膜结构排列 紊乱,线粒体肿胀、膨大,呈空胞 化变性,膜局部结构破裂缺损,崩 解成碎片。Niv Papo等设计出含15 个氯基酸的肽,目标是雄激素依赖 和非雄激素依赖人类前列腺癌细胞 系(CL1、22RV1和LNCaP)。 (五)抗菌肽对真菌的杀伤 作用蛙皮素对真菌及原虫亦有杀 伤作用。Defensins是一种动物细胞 内源性杀菌多肽,是从吞噬细胞中 分离出来的,具有很宽的抗菌谱, 它也作用于真菌和部分真核细胞。 Cecropin A对感染昆虫的真菌具有 一定的杀伤作用。 四、抗菌肽在生产上的应 用前景 (一)抗菌肽在饲料中应用 前景作为一种广谱、高效、无残留 的新型抗微生物药物,抗菌肽应用 于饲料中具有明显的优势。 1.抗菌肽具有热稳定性。抗菌 肽耐热性能好,抗菌活性在高温条 件下不易被破坏,在饲料制粒时可 耐受高温保持其活性。 2.动物抗菌肽具备抵抗胰蛋白酶 或胃蛋白酶水解的能力,添加在饲料 大规模生产,周期短,成本低,且 不易受外在环境因素的影响。 (二)药用前景随着传统抗生 素的广泛及长期的应用,许多病原菌 对它们产生了耐药性,而具有广谱抗 菌且有独特的抗菌机制的抗菌肽显然 在这方面的应用研究中具明显优势。 随着对抗菌肽结构与活性的关系、抗 菌肽作用机制及其基因表达调控机制 认识的不断深化,设计一种高效的、 有币Ⅱ于人类健康的抗菌肽作抗生素替 代品是完全可行的。 目前乳酸菌素作为一种成熟的 药品已投向市场。乳酸菌除了本身 对人体有健胃、整肠等保健功能外, 其代谢过程中会产生许多有益物质, 其中乳酸菌素的特殊功能最近引起 科技产业界极大注意。由于乳酸菌 素性质稳定,不受加工条件限制, 所以应用范围更为广泛,可应用在 包括发酵乳品、保健食品、化妆品 及食品保鲜等领域。 五、展望 抗菌肽可杀伤多种病原体,且不 易诱导细菌产生耐药性,对癌细胞 也具有抑杀作用,对动植物正常组 织细胞却无伤害,是新一代抗感染 生物制剂的理想候选者,但要将抗 菌肽应用到临床中还有许多问题有 待解决。不过可以预见,随着抗菌 肽基因工程技术研究的深入和分子 生物学技术在抗菌肽上的成熟应用, 人们可以有的放矢地合成新的抗菌 肽,为更多的抗菌肽。 参考文献(略)