兩種抗菌肽(PK34和cathelicidiN-PY)的功能與作用機(jī)理研究.pdf

1、由于抗生素的濫用，使細(xì)菌逐漸產(chǎn)生了耐藥性。目前，細(xì)菌耐藥性的發(fā)展速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了新抗生素的發(fā)掘速度?？咕?，是一種小分子多肽類物質(zhì)，具有廣譜、快速的殺細(xì)菌效果。為了尋找具有獨(dú)特殺菌機(jī)制的新型抗菌肽，為肽類抗生素提供優(yōu)秀模板，本文就分支桿菌噬菌體來源的抗結(jié)核多肽PK34與雙團(tuán)棘胸蛙抗菌肽cathelicidin-PY進(jìn)行了功能與作用機(jī)理研究。
　　噬菌體(Bacteriophage)作為一種真細(xì)菌的病毒，已經(jīng)進(jìn)化出一種可以與宿主細(xì)菌

2、相互作用的獨(dú)特機(jī)制。噬菌體有望被應(yīng)用于細(xì)菌感染的治療。由此推測，分支桿菌噬菌體可能也產(chǎn)生一些多肽、蛋白或者化合物，可以特異性地作用于結(jié)核桿菌，或者其組成成分，如作用于結(jié)核桿菌表面最豐富的糖酯海藻糖二霉菌酸酯(Trehalose-6，6’-dimycolate，TDM)。TDM被稱作結(jié)核桿菌的核心因子，給小鼠尾靜脈注射TDM乳化液，便可全方位模擬結(jié)核桿菌感染后肺部發(fā)生的一系列的免疫病理反應(yīng)，因此TDM是研發(fā)抗結(jié)核桿菌藥物的一個重要靶標(biāo)。我

3、們根據(jù)分枝桿菌噬菌體基因組信息，合成了一系列候選多肽，并進(jìn)行了抗結(jié)核桿菌活性篩選，得到一條對結(jié)核桿菌最小抑菌濃度僅為50μg/ml的多肽(PRVIETKVHGREVTGLARNVSEENVDRLAKRWIK)，該多肽同時具有結(jié)合TDM的功能。在小鼠結(jié)核模型中，PK34與利福平在體內(nèi)殺滅結(jié)核桿菌的能力相當(dāng)。在TDM和結(jié)核桿菌誘導(dǎo)的兩種小鼠結(jié)核模型中，PK34在體內(nèi)均顯示了較強(qiáng)的抗炎癥功能。PK34通過抑制絲裂原激活的蛋白激酶(mitoge

4、n-activatedproteinkinase，MAPK)和蛋白激酶B(proteinkinaseB，PKB)的活化，實(shí)現(xiàn)對炎癥細(xì)胞因子大量分泌的抑制，但同時維持一定炎癥細(xì)胞因子的累積水平以保持實(shí)驗(yàn)動物正常的免疫能力。我們的研究結(jié)果顯示，PK34同時具有直接殺滅結(jié)核桿菌的和抑制發(fā)炎因子過度分泌的功能，表明PK34有望成為一種治療結(jié)核桿菌感染的輔助藥物，或者作為研發(fā)抗結(jié)核藥物的優(yōu)秀模板。PK34也可作為研究TDM與相應(yīng)受體、信號通路之間

5、相互作用的工具分子。此外，我們的研究還表明通過分支桿菌噬菌體基因組信息來尋找TDM結(jié)合多肽和（或）抗結(jié)核桿菌多肽是可行的。
　　另一種抗菌肽，cathelicidin-PY(RKCNFLCKLKEKLRTVITSHIDKVLRPQG)已經(jīng)從雙團(tuán)棘胸蛙的皮膚分泌液中鑒定出來。核磁共振譜分析顯示，cathelicidin-PY的高級結(jié)構(gòu)形成一個α-螺旋，且表面帶有大量的正電荷。功能檢測顯示，cathelicidin-PY具有強(qiáng)大的抗菌

6、活性，低溶血活性，低細(xì)胞毒性和強(qiáng)大的抗炎癥活性。Cathelicidin-PY通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性發(fā)揮其抗菌功能。此外，Cathelicidin-PY可以抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的toll樣受體4(TLR4)炎癥反應(yīng)信號通路的激活，從而抑制一氧化氮(NO)和細(xì)胞因子的分泌，包括腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白介素-6(IL-6)以及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)，達(dá)到抗炎癥的功能。核磁滴定實(shí)驗(yàn)表明，cathelicidin-