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随着菌株耐药性问题的日益加深,新类型抗菌药物的研发提上日程。抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)分子量小,由特定基因编码,核糖体合成,广泛存在于生物体先天免疫系统中,普遍具有抑菌活性。它们结构简单易投产、亲水易溶易改造、不易产生耐药性,除了广谱、高效的抑菌功能外,还有抗真菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤细胞和免疫调节等生物活性,具有广阔的发展前景。蛙类动物在长期自然进化中形成了可大量分泌抗菌肽的皮肤腺体,成为了抗菌肽资源的天然宝库,本研究以中国林蛙、高原林蛙及倭蛙为研究对象,对其皮肤抗菌肽的生物学活性进行研究,以期为多肽类新型抗菌药物的研发积累数据资料。本课题组前期从中国林蛙、高原林蛙及倭蛙的皮肤cDNA文库中筛选获得多种不同抗菌肽cDNA序列,进而分析得到氨基酸序列,分别选择合成了其中具有代表性的抗菌肽:Brevinin-2CE、Chensinin-1CEb、Chensinin-3CE、Palustrin-2CE、Temporin-1CEe(来源于中国林蛙Ranachensinensis),Brevinin-1Ka、Brevinin-2Ka、Chensinin-3Kb、Kukunorin-1K、Palustrin-2ka、Palustrin-2kb(来源于高原林蛙Rana kukunoris),Pleskein-2NPL、Pleskein-3NPL(来源于倭蛙Nanorana pleskei),共 13种。本研究对这13种抗菌肽的生物学功能进行检测。主要结果如下:1、抑菌结果表明,多数抗菌肽具有广谱抗菌性,且每种抗菌肽对野生型大肠杆菌和耐药型大肠杆菌的最小抑制浓度基本保持一致;在金黄色葡萄球菌和耐药型金黄色葡萄球菌的实验中得到类似的结果。多数传统抗生素对耐药菌的疗效较野生菌降低甚至无效,提示抗菌肽的作用机制不同于传统抗生素。2、抗肿瘤活性方面,一些抗菌肽表现出良好的抗肿瘤效果,尤其Brevinin-2CE、Brevinin-2Ka、Kukunorin-1K、Temporin-1CEe、Palustrin-2CE、Palustrin-2Ka 和Palustrin-2Kb 对 HL-60、K562、Jurkat、Raji、U937 这些血液系统肿瘤细胞的 IC50(半数抑制浓度)远远小于HC50(半数溶血浓度),提示这几种抗菌肽对血液系统肿瘤细胞有更为特异的抗肿瘤活性。3、抗氧化活性方面,除Palustrin-2Kb外,其余抗菌肽均表现出DPPH自由基清除效果,但是仅有少数抗菌肽可以清除羟基自由基和具有还原力。另外,抗菌肽 Chensinin-1CEb、Chensinin-3CE、Chensinin-3Kb、Pleskein-2NPL 和 Pleskein-3NPL虽然没有表现出抑菌和抗肿瘤能力,却都表现出了清除DPPH自由基的能力;Chensinin-3Kb和Pleskein-3NPL还表现出了清除羟基自由基能力。4、免疫调节实验检测结果表明,除了 Chensinin-1CEb、Chensinin-3CE、Chensinin-3Kb、Pleskein-2NPL和Pleskein-3NPL外,其余抗菌肽均可活化肥大细胞,导致肥大细胞脱颗粒,释放β-氨基糖苷酶、组胺等细胞因子,这些细胞因子可调节免疫细胞的活性,提高免疫系统的防御功能。本实验通过检测13种抗菌肽的生物学功能,以期获得在不同领域具有应用前景的抗菌肽,为新型药物研发提供分子模板。