论文部分内容阅读
【摘要】抗菌肽是一种广泛存在于生物界的抵抗病原微生物入侵的小分子多肽，具有抗细菌、真菌、霉菌、病毒、原虫、癌细胞等多种活性，对多种癌细胞及动物实体瘤有明显杀伤作用。并具有抗菌广谱、作用强而迅速，是机体免疫防御的重要组成部分，不易产生耐药等众多优点。随着患者多耐药菌临床感染的日趋加重，抗菌肽成为一类潜力巨大的新型抗感染制剂。
【关键词】抗菌肽；药物开发；临床应用
抗菌肽(antimicmbia1 peptide，AMPs)是生物体防御系统产生的一类小分子多肽，广泛存在于植物、昆虫及哺乳动物中，不仅能够直接抑制和杀灭病原微生物，还具有多种免疫调节活性，在宿主抵抗病原体的侵入中起着非常重要的作用。人类抗菌肽主要包括抗菌素(cathe1icidins)和防御素(defensins)两大家族，具有广谱抗革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌及有包膜病毒的作用，并对某些耐药菌(如抗甲氧西林金黄色葡萄球菌)也具有杀菌活性[1]。这些抗菌肽除了具有病原体溶解活性以外，还具有抗肿瘤、促进细胞分裂以及作为信号分子的作用，抗生物肽由于分子量较小，具有良好的热稳定性和水溶性，广谱抗菌活性等特点，同时具有与抗生素完全不同的抗菌机理，已成为动植物的基因来源和新型抗菌、抗癌药物研究开发的重要候选者，其研究和应用已越来越成为人们关注的焦点[2]。抗菌肽有望开发成为新一代抗细菌、抗真菌、病毒和抗癌药物，其具有高效的抗菌活性和极低的耐药性。
1抗菌肽的结构特点
1.1抗菌肽的早期发现：早在几个世纪以前,人类就知道蛙皮有药用价值。直到1962年Kiss和Michl在铃蟾皮肤分泌物中发现一些能抗菌而且具血溶性(能破坏正常人体红血细胞)的肽类,并从中分离出由22个氨基酸组成的铃蟾抗菌肽(bombinin),人们才了解蛙皮之所以具有如此大的功效,是由于含有抗菌肽之类的活性物质。1972年,有人从蜜蜂的毒液中分离到蜂毒素(melittin)之后,人们开始对抗菌肽的结构和功能进行了研究。
在植物界中,抗菌肽的發现更早。大约50多年前,人类已从植物中分离到硫素(thionin),实验表明,它们在体外能抑制细菌及真菌的生长,但直到1972年才第一次证实硫素可以杀死许多种病原菌,对植物具有保护功能。
目前,国内外学者已经发现分离了2 000多个抗菌肽。有的种类分布极广,如防御素(defensin)在植物、昆虫及哺乳动物体内都有分布。近年来,还从猪小肠中分离到与抗菌肽相似的肽(cecp)[3]。
1.2抗菌肽的分子结构：抗菌肽是一种小分子多肽,天然的抗菌肽通常由30多个氨基酸残基组成,碱性,含有4个或4个以上带正电荷的氨基酸,N端亲水,C端疏水.水溶性好,分子量约为4KD。大部分抗菌肽具有热稳定性,在100℃加热10~15min仍能保持其活性;等电点大于7,对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性.此外部分抗菌肽具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力[4]。根据抗菌肽的结构，可将其分为5类[5]。①单链无半胱氨酸的抗菌肽，或由无规则卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽，包括天蚕素、Magainins等。Magainins由2条紧密相连的肽链组成，每一条肽链有23个氨基酸残基，低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长。②富含某些氨基酸但不含半胱氨酸的抗菌肽。如富含脯氨酸或甘氨酸的抗菌肽。从猪肠内分离的抗菌肽PR239的脯氨酸含量占总量的49%；鞘翅肽（coleoptericin）和半翅肽（hemiptericin）的全序列中富含甘氨酸。③含1个二硫键的抗菌肽，该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的brevinins。④有2个或2个以上二硫键，具有β2折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素，分子内有6个半胱氨酸形成3个分子内二硫键，肽链C端是带有拟β2转角的反向平行的β片层。实验证明，分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。⑤由其他已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。
2抗菌肽的药物开发优势
2.1抗菌肽在肿瘤治疗上的应用
肿瘤治疗是医学界的热点和难点，抗菌肽对肿瘤细胞作用主要在能特异性地抑制某些肿瘤细胞的生长,而对正常人体细胞无害,且不产生耐药性。对晚期肿瘤采取的传统放疗或化疗都不可避免地会造成造血系统和消化系统的损害，对免疫系统造成进一步的打击，并且不能完全清除残存的肿瘤细胞。抗菌肽在杀伤肿瘤细胞的同时不会对细胞及免疫系统造成损害，这无疑是人类征服肿瘤的一大福音。已有关于抗菌肽对宫颈癌细胞、直肠癌细胞及肝癌细胞有杀伤作用的报道[6]。天蚕素、爪蛙素、鼠抗菌肽NP21和NP22及人抗菌肽HNP21均表现出对肿瘤细胞如纤维瘤细胞、宫颈癌细胞、肺癌细胞等的杀伤活性。美国马盖宁制药公司现已开发出2种用于肿瘤治疗的抗菌肽类新药MagaininⅡ、Ⅲ，进入临床Ⅲ期研究[7,8]。
2.2抗菌肽具有促进创伤愈合、促进血管生成功能：LL-37在体内和体外均可以促进创伤愈合。LL-37可以调节转录因子,活化基质蛋白酶,促有丝分裂蛋白酶,激活磷酸激酶信号转导途径,最终反式激活内皮生长因子的表达,促进表皮细胞再生或形成肉芽组织愈合伤口[9]。在体内LL-37以剂量依赖性的方式诱导血管内皮生长因子(VEGF),角质形成细胞生长因子(KGF)等多种细胞生长因子表达,刺激肠上皮细胞生长,保证肠上皮组织屏障的完整性[10]。本研究室从牛蛙皮肤中分离得到2种具有抗菌活性的多肽,同时检测到其具有对细菌感染创面促进创伤愈合的作用。
2.3抗菌肽在系统感染治疗上的应用：抗菌肽对系统感染也有疗效。人工合成的CAP-18对绿脓杆菌引起的腹部感染有疗效, protegrin能抑杀对二甲氧基苯青霉素产生耐药性的金黄色葡萄球菌,及对万古霉素产生耐药性的肠道球菌和绿脓杆菌; indolicidin可抵御曲霉菌感染。多黏菌素(主要是多黏菌素B和多黏菌素E)和短杆菌肽S(gramicidin S1是最早应用于临床的抗菌肽制剂，能够有效治疗由多药耐药铜绿假单胞菌和不动杆菌引起的感染。然而用于全身抗感染治疗时，这两种药物均会产生较严重的毒副作用。因此，临床上常将多黏菌素B与短杆菌肽S混合，用于眼、耳、伤口的局部抗感染治疗。研究发现，colistin(多黏菌素El、E2、E3)的前体药物eolomycinfl皂通过静脉注射治疗囊性纤维化患者的肺部感染，安全性大大提高。
2.4抗菌肽的抗病毒作用：目前研究证明,抗菌肽可通过3种不同的机制起到抗病毒的作用。(1)通过直接与病毒粒子相结合而起作用,如α-防御素等对疱疹病毒的作用,Polyphemnsins对人免疫缺陷病毒(HIV)的作用。(2)通过抑制病毒的繁殖发挥作用,如蜂毒素和杀菌肽A对人免疫缺陷病毒(HIV)的作用。(3)通过模仿病毒的侵染过程而起作用,如蜂毒素及其类似物K71的结构与烟草花叶病毒衣壳蛋白的部分氨基酸序列存在相似性,而这部分序列在病毒颗粒组装中与RNA和蛋白质结合密切相关,这样蜂毒蛋白分子可以伪装成病毒包被蛋白,参与病毒合成,被病毒RNA结合,导致RNA的构象改变,不能与正常蛋白质结合,使病毒颗粒无法正常组装。恩夫韦地(Enfuvirtide)于2003年上市，可结合HIV病毒糖蛋白gp4l和gpl20，抑制病毒进入宿主细胞。临床上恩夫韦地与其他抗逆转录病毒药物联合使用，能够快速降低病毒载量，且安全性高，除引起注射部位刺激外，无明显不良反应[11]。用于艾滋病患者的抗菌肽制剂还有P-113。体外实验中P-113对白假丝酵母菌有很好的杀伤作用，对革兰阳性菌和革兰阴性菌也同样有效。P-113被制成口腔清洗剂，用于治疗和预防艾滋病患者的口腔念珠菌病，并可通过吞咽预防食道感染。由于P-113是唾液中天然组蛋白的衍生物，因此安全性好。
2.5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、HNP-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(IL-8和IFN-α)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[12,13]。抗菌肽可以通过对靶细胞的凋亡、基因转录调节、调节巨噬细胞、树突状细胞和其它抗原递呈细胞趋化性的调节作用,调节宿主细胞因子的产生和B细胞和T细胞的抗原特异性免疫应答而作用于先天及获得性免疫[14, 15]。DiaPep277是人热休克蛋白HSP60的衍生物，用于I型糖尿病的治疗。DiaPep277可调节免疫系统，减轻或阻止自身免疫系统对胰岛B细胞的破坏，从而有效控制病情，避免发生并发症，并减少对胰岛素的依赖。该药安全性好，适用于各年龄段的早期确诊者(即尚有胰岛B细胞残存的患者)，并可用于I型糖尿病高危人群的预防用药。目前，DiaPep277已进入III期临床试验阶段。
3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[16,17]（表1)。目前，关于抗菌肽的药物代谢动力学性质的研究十分匮乏，体内药物的半衰期、给药剂量及频率等问题急需解决。AM-Pharma公司采用核素影像法来研究抗菌肽的药动学性质。该公司用99m锝标记的抗菌肽静脉注射入动物体内，从而实时监测抗菌肽在身体各部位的分布情况[18]。影像资料显示，放射性标记的抗菌肽迅速在感染部位蓄积，但在无菌的炎症部位几乎没有分布。核素影像法为研究动物体内抗菌肽的药动学特征提供了可靠的依据，也为感染的鉴别、治疗效果的监测提供了新方法。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[19]。
缩短抗菌肽的氨基酸序列是降低生产成本的另一个方法，制药公司试图用低成本的短肽取代高成本、氨基酸序列冗长的天然抗菌肽，并提高生物利用率，改善抗菌肽在体内的药动学性质，以满足临床应用的需求。
4讨论
现代医学的许多进步都是在抗生素影响下得到发展的。但是,随着抗生素的大量应用,也使得致病菌的耐药性大大提高。以青霉素為例,现在青霉素的使用量比最初发现时的使用量增加了几十倍。更为严重的是,现在还出现了抗生素抗性的超级菌,几乎所有的抗生素对它们都没有作用。近年来,随着对抗菌肽的进一步了解,人们认识到它是新一代抗生素的理想候选者[20]。这是因为抗菌肽和常规的抗生素不同,抗生素是通过一系列酶合成的产物,而抗菌肽则是某个特定基因编码的产物。
近年来,对抗菌肽的研究越来越重视,不仅在分子水平上研究抗菌肽在动物免疫防御系统中精细的合成过程及其调控机制,而且探讨其药用开发价值,努力使之成为继青霉素等传统抗生素之后的又一类重要的新型抗菌药物。抗菌肽结构与功能关系的研究为设计新的多肽类抗生素提供了理论依据,也为研究生物分子结构和功能的关系提供了绝好的模型.随着基因工程的进展和生化技术的提高,抗菌肽在医药、农业和科研等领域将有着广阔的前景。
抗菌肽作为新型抗生药物,在疾病治疗与预防中具有广阔的应用前景抗菌肽是一种很有潜力的新抗菌药物来源,是一个方兴未艾的领域,随着研究的不断深入,会有一大批新型抗菌肽被发现,可望成为新型的抗菌和抗肿瘤药物在临床上应用,具有广谱抗菌且有独特的抗菌机制的抗菌肽显然在克服细菌耐药性方面具明显优势。目前已有十余种抗菌肽进行临床前或临床研究,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、有利于人类健康的抗菌肽作为抗生素替代品是完全可行的。抗菌肽的独特结构和作用机制，使其抗菌作用广谱、高效且极少产生耐药性，它很有可能取代抗生素成为下一代抗菌药物。另外，在抗肿瘤、抗病毒方面，抗菌肽也有着广阔的应用前景。
参考文献
[1]Reddy KV，Yedery RD,Arankn C．Antimicrobial peptide：Premises and Promises[J]．Int J Antimicrob Agent，2004．24(6):536-547．
[2]李改瑞，吴蒙，彭敬，等. 抗菌肽相关资源整合研究[J].中国抗生素杂志,2010,35(10):734~738.
[3]陈留存,王金星.昆虫抗菌肽研究进展[J].生物工程进展,1999,19(5):55-60.
[4]于健,邱芳萍,张玲.抗菌肽及其应用前景[J].长春工业大学学报(自然科学版), 2004, 25(1): 66-68.
[5]王建纲,夏乐先,刘晓辉.生物抗菌肽研究进展[J].生物技术通报2003,2:26.
[6]邱晓燕.抗菌肽的分布及其药用前景[J].生物学通报,2002,37(5):4.
[7]申吉泓.抗菌肽及其临床应用现状[J].昆明医学院学报,2003,(4):26.
[8]于健,邱芳萍,张玲.抗菌肽及应用前景[J].长春工业大学学报.自然科学版,2004,25(1):65.
[9] Carretero M, Escamez M J, Garcia M, et al. In vitro and in vivo Wound Healing - promoting Activities of Human CathelicidinLL-37 [J]. J Invest Dermatol ,2008, 128(1): 223-236.
[10] Otte JM, Zdebik A E, Brand S, et al. Effects of theCathelicidinLL-37 on Intestinal Epithelial Barrier Integrity [J]. Regul Pept, 2009, 156(1 /3): 104-117.
[11]Makinson A，Reynes J．The fusion inhibitor enfuvinide in recent antiretroviral strategies[J]．Curr Opin HIV AIDS,2009，4(2)：150-158．
[12]LAI Y，GALLO RL．AMPed up immunity：how antimicrobial peptides have multiple roles in immune defense[J]．Trends in Immunology，2009，30(3)：131-141．
[13]YANG D，BIRAGYN A，KWAK L W，et a1．Mammarian defensins in immunity：more than just microbieidal[J]．Trends in Immunology，2002，23(6)：291-296．
[14] LaiY, GalloR L. AMPed up Immunity: How Antimicrobial Peptides Have Multiple Roles in Immune Defense [J]. Trends Immuno1, 2009, 30(3): 131-141.
[15] Allaker R P. Host Defence Peptides-a Bridge between the Innate and Adaptive Immune Responses [ J]. Trans R Soc Trop MedHyg, 2008, 102(1): 3-4.
[16]ZHANG L，队LLA T J．Cationic antimicrobial peptides- an update[J]．Expert Opinion on Investigational Drugs，2004，13(2)：97-106．
[17]EASTON D M，NHNIK A，MAYER M L，et a1．Potential of immunomodulatory host defense peptides as novel anti-infectives[J]．Trends in Biotechnology，2009，27(10)：582-590．
[18]Brouwer C P，Wu1ferink M，Welling M M．The pharmacology of radiolabe1ed cationic antimicrobial peptides[J]．JPharm Sci，2008，97(5)：1633-1651．
[19] 黎观红,洪智敏,贾永杰,等. 抗菌肽的抗菌作用及其机制[J]. 动物营养学报2011，23(4)：546-555.
[20]Guinane C M,Cotter P D,Hill C,et al.Microbial solutions to microbial problems: lactococcal bacteriocins for the control of undesirable biota in food[J].Journal of Applied Microbiology,2005,98(6):1316-1325.
【关键词】抗菌肽；药物开发；临床应用
抗菌肽(antimicmbia1 peptide，AMPs)是生物体防御系统产生的一类小分子多肽，广泛存在于植物、昆虫及哺乳动物中，不仅能够直接抑制和杀灭病原微生物，还具有多种免疫调节活性，在宿主抵抗病原体的侵入中起着非常重要的作用。人类抗菌肽主要包括抗菌素(cathe1icidins)和防御素(defensins)两大家族，具有广谱抗革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌及有包膜病毒的作用，并对某些耐药菌(如抗甲氧西林金黄色葡萄球菌)也具有杀菌活性[1]。这些抗菌肽除了具有病原体溶解活性以外，还具有抗肿瘤、促进细胞分裂以及作为信号分子的作用，抗生物肽由于分子量较小，具有良好的热稳定性和水溶性，广谱抗菌活性等特点，同时具有与抗生素完全不同的抗菌机理，已成为动植物的基因来源和新型抗菌、抗癌药物研究开发的重要候选者，其研究和应用已越来越成为人们关注的焦点[2]。抗菌肽有望开发成为新一代抗细菌、抗真菌、病毒和抗癌药物，其具有高效的抗菌活性和极低的耐药性。
1抗菌肽的结构特点
1.1抗菌肽的早期发现：早在几个世纪以前,人类就知道蛙皮有药用价值。直到1962年Kiss和Michl在铃蟾皮肤分泌物中发现一些能抗菌而且具血溶性(能破坏正常人体红血细胞)的肽类,并从中分离出由22个氨基酸组成的铃蟾抗菌肽(bombinin),人们才了解蛙皮之所以具有如此大的功效,是由于含有抗菌肽之类的活性物质。1972年,有人从蜜蜂的毒液中分离到蜂毒素(melittin)之后,人们开始对抗菌肽的结构和功能进行了研究。
在植物界中,抗菌肽的發现更早。大约50多年前,人类已从植物中分离到硫素(thionin),实验表明,它们在体外能抑制细菌及真菌的生长,但直到1972年才第一次证实硫素可以杀死许多种病原菌,对植物具有保护功能。
目前,国内外学者已经发现分离了2 000多个抗菌肽。有的种类分布极广,如防御素(defensin)在植物、昆虫及哺乳动物体内都有分布。近年来,还从猪小肠中分离到与抗菌肽相似的肽(cecp)[3]。
1.2抗菌肽的分子结构：抗菌肽是一种小分子多肽,天然的抗菌肽通常由30多个氨基酸残基组成,碱性,含有4个或4个以上带正电荷的氨基酸,N端亲水,C端疏水.水溶性好,分子量约为4KD。大部分抗菌肽具有热稳定性,在100℃加热10~15min仍能保持其活性;等电点大于7,对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性.此外部分抗菌肽具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力[4]。根据抗菌肽的结构，可将其分为5类[5]。①单链无半胱氨酸的抗菌肽，或由无规则卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽，包括天蚕素、Magainins等。Magainins由2条紧密相连的肽链组成，每一条肽链有23个氨基酸残基，低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长。②富含某些氨基酸但不含半胱氨酸的抗菌肽。如富含脯氨酸或甘氨酸的抗菌肽。从猪肠内分离的抗菌肽PR239的脯氨酸含量占总量的49%；鞘翅肽（coleoptericin）和半翅肽（hemiptericin）的全序列中富含甘氨酸。③含1个二硫键的抗菌肽，该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的brevinins。④有2个或2个以上二硫键，具有β2折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素，分子内有6个半胱氨酸形成3个分子内二硫键，肽链C端是带有拟β2转角的反向平行的β片层。实验证明，分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。⑤由其他已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。
2抗菌肽的药物开发优势
2.1抗菌肽在肿瘤治疗上的应用
肿瘤治疗是医学界的热点和难点，抗菌肽对肿瘤细胞作用主要在能特异性地抑制某些肿瘤细胞的生长,而对正常人体细胞无害,且不产生耐药性。对晚期肿瘤采取的传统放疗或化疗都不可避免地会造成造血系统和消化系统的损害，对免疫系统造成进一步的打击，并且不能完全清除残存的肿瘤细胞。抗菌肽在杀伤肿瘤细胞的同时不会对细胞及免疫系统造成损害，这无疑是人类征服肿瘤的一大福音。已有关于抗菌肽对宫颈癌细胞、直肠癌细胞及肝癌细胞有杀伤作用的报道[6]。天蚕素、爪蛙素、鼠抗菌肽NP21和NP22及人抗菌肽HNP21均表现出对肿瘤细胞如纤维瘤细胞、宫颈癌细胞、肺癌细胞等的杀伤活性。美国马盖宁制药公司现已开发出2种用于肿瘤治疗的抗菌肽类新药MagaininⅡ、Ⅲ，进入临床Ⅲ期研究[7,8]。
2.2抗菌肽具有促进创伤愈合、促进血管生成功能：LL-37在体内和体外均可以促进创伤愈合。LL-37可以调节转录因子,活化基质蛋白酶,促有丝分裂蛋白酶,激活磷酸激酶信号转导途径,最终反式激活内皮生长因子的表达,促进表皮细胞再生或形成肉芽组织愈合伤口[9]。在体内LL-37以剂量依赖性的方式诱导血管内皮生长因子(VEGF),角质形成细胞生长因子(KGF)等多种细胞生长因子表达,刺激肠上皮细胞生长,保证肠上皮组织屏障的完整性[10]。本研究室从牛蛙皮肤中分离得到2种具有抗菌活性的多肽,同时检测到其具有对细菌感染创面促进创伤愈合的作用。
2.3抗菌肽在系统感染治疗上的应用：抗菌肽对系统感染也有疗效。人工合成的CAP-18对绿脓杆菌引起的腹部感染有疗效, protegrin能抑杀对二甲氧基苯青霉素产生耐药性的金黄色葡萄球菌,及对万古霉素产生耐药性的肠道球菌和绿脓杆菌; indolicidin可抵御曲霉菌感染。多黏菌素(主要是多黏菌素B和多黏菌素E)和短杆菌肽S(gramicidin S1是最早应用于临床的抗菌肽制剂，能够有效治疗由多药耐药铜绿假单胞菌和不动杆菌引起的感染。然而用于全身抗感染治疗时，这两种药物均会产生较严重的毒副作用。因此，临床上常将多黏菌素B与短杆菌肽S混合，用于眼、耳、伤口的局部抗感染治疗。研究发现，colistin(多黏菌素El、E2、E3)的前体药物eolomycinfl皂通过静脉注射治疗囊性纤维化患者的肺部感染，安全性大大提高。
2.4抗菌肽的抗病毒作用：目前研究证明,抗菌肽可通过3种不同的机制起到抗病毒的作用。(1)通过直接与病毒粒子相结合而起作用,如α-防御素等对疱疹病毒的作用,Polyphemnsins对人免疫缺陷病毒(HIV)的作用。(2)通过抑制病毒的繁殖发挥作用,如蜂毒素和杀菌肽A对人免疫缺陷病毒(HIV)的作用。(3)通过模仿病毒的侵染过程而起作用,如蜂毒素及其类似物K71的结构与烟草花叶病毒衣壳蛋白的部分氨基酸序列存在相似性,而这部分序列在病毒颗粒组装中与RNA和蛋白质结合密切相关,这样蜂毒蛋白分子可以伪装成病毒包被蛋白,参与病毒合成,被病毒RNA结合,导致RNA的构象改变,不能与正常蛋白质结合,使病毒颗粒无法正常组装。恩夫韦地(Enfuvirtide)于2003年上市，可结合HIV病毒糖蛋白gp4l和gpl20，抑制病毒进入宿主细胞。临床上恩夫韦地与其他抗逆转录病毒药物联合使用，能够快速降低病毒载量，且安全性高，除引起注射部位刺激外，无明显不良反应[11]。用于艾滋病患者的抗菌肽制剂还有P-113。体外实验中P-113对白假丝酵母菌有很好的杀伤作用，对革兰阳性菌和革兰阴性菌也同样有效。P-113被制成口腔清洗剂，用于治疗和预防艾滋病患者的口腔念珠菌病，并可通过吞咽预防食道感染。由于P-113是唾液中天然组蛋白的衍生物，因此安全性好。
2.5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、HNP-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(IL-8和IFN-α)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[12,13]。抗菌肽可以通过对靶细胞的凋亡、基因转录调节、调节巨噬细胞、树突状细胞和其它抗原递呈细胞趋化性的调节作用,调节宿主细胞因子的产生和B细胞和T细胞的抗原特异性免疫应答而作用于先天及获得性免疫[14, 15]。DiaPep277是人热休克蛋白HSP60的衍生物，用于I型糖尿病的治疗。DiaPep277可调节免疫系统，减轻或阻止自身免疫系统对胰岛B细胞的破坏，从而有效控制病情，避免发生并发症，并减少对胰岛素的依赖。该药安全性好，适用于各年龄段的早期确诊者(即尚有胰岛B细胞残存的患者)，并可用于I型糖尿病高危人群的预防用药。目前，DiaPep277已进入III期临床试验阶段。
3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[16,17]（表1)。目前，关于抗菌肽的药物代谢动力学性质的研究十分匮乏，体内药物的半衰期、给药剂量及频率等问题急需解决。AM-Pharma公司采用核素影像法来研究抗菌肽的药动学性质。该公司用99m锝标记的抗菌肽静脉注射入动物体内，从而实时监测抗菌肽在身体各部位的分布情况[18]。影像资料显示，放射性标记的抗菌肽迅速在感染部位蓄积，但在无菌的炎症部位几乎没有分布。核素影像法为研究动物体内抗菌肽的药动学特征提供了可靠的依据，也为感染的鉴别、治疗效果的监测提供了新方法。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[19]。
缩短抗菌肽的氨基酸序列是降低生产成本的另一个方法，制药公司试图用低成本的短肽取代高成本、氨基酸序列冗长的天然抗菌肽，并提高生物利用率，改善抗菌肽在体内的药动学性质，以满足临床应用的需求。
4讨论
现代医学的许多进步都是在抗生素影响下得到发展的。但是,随着抗生素的大量应用,也使得致病菌的耐药性大大提高。以青霉素為例,现在青霉素的使用量比最初发现时的使用量增加了几十倍。更为严重的是,现在还出现了抗生素抗性的超级菌,几乎所有的抗生素对它们都没有作用。近年来,随着对抗菌肽的进一步了解,人们认识到它是新一代抗生素的理想候选者[20]。这是因为抗菌肽和常规的抗生素不同,抗生素是通过一系列酶合成的产物,而抗菌肽则是某个特定基因编码的产物。
近年来,对抗菌肽的研究越来越重视,不仅在分子水平上研究抗菌肽在动物免疫防御系统中精细的合成过程及其调控机制,而且探讨其药用开发价值,努力使之成为继青霉素等传统抗生素之后的又一类重要的新型抗菌药物。抗菌肽结构与功能关系的研究为设计新的多肽类抗生素提供了理论依据,也为研究生物分子结构和功能的关系提供了绝好的模型.随着基因工程的进展和生化技术的提高,抗菌肽在医药、农业和科研等领域将有着广阔的前景。
抗菌肽作为新型抗生药物,在疾病治疗与预防中具有广阔的应用前景抗菌肽是一种很有潜力的新抗菌药物来源,是一个方兴未艾的领域,随着研究的不断深入,会有一大批新型抗菌肽被发现,可望成为新型的抗菌和抗肿瘤药物在临床上应用,具有广谱抗菌且有独特的抗菌机制的抗菌肽显然在克服细菌耐药性方面具明显优势。目前已有十余种抗菌肽进行临床前或临床研究,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、有利于人类健康的抗菌肽作为抗生素替代品是完全可行的。抗菌肽的独特结构和作用机制，使其抗菌作用广谱、高效且极少产生耐药性，它很有可能取代抗生素成为下一代抗菌药物。另外，在抗肿瘤、抗病毒方面，抗菌肽也有着广阔的应用前景。
参考文献
[1]Reddy KV，Yedery RD,Arankn C．Antimicrobial peptide：Premises and Promises[J]．Int J Antimicrob Agent，2004．24(6):536-547．
[2]李改瑞，吴蒙，彭敬，等. 抗菌肽相关资源整合研究[J].中国抗生素杂志,2010,35(10):734~738.
[3]陈留存,王金星.昆虫抗菌肽研究进展[J].生物工程进展,1999,19(5):55-60.
[4]于健,邱芳萍,张玲.抗菌肽及其应用前景[J].长春工业大学学报(自然科学版), 2004, 25(1): 66-68.
[5]王建纲,夏乐先,刘晓辉.生物抗菌肽研究进展[J].生物技术通报2003,2:26.
[6]邱晓燕.抗菌肽的分布及其药用前景[J].生物学通报,2002,37(5):4.
[7]申吉泓.抗菌肽及其临床应用现状[J].昆明医学院学报,2003,(4):26.
[8]于健,邱芳萍,张玲.抗菌肽及应用前景[J].长春工业大学学报.自然科学版,2004,25(1):65.
[9] Carretero M, Escamez M J, Garcia M, et al. In vitro and in vivo Wound Healing - promoting Activities of Human CathelicidinLL-37 [J]. J Invest Dermatol ,2008, 128(1): 223-236.
[10] Otte JM, Zdebik A E, Brand S, et al. Effects of theCathelicidinLL-37 on Intestinal Epithelial Barrier Integrity [J]. Regul Pept, 2009, 156(1 /3): 104-117.
[11]Makinson A，Reynes J．The fusion inhibitor enfuvinide in recent antiretroviral strategies[J]．Curr Opin HIV AIDS,2009，4(2)：150-158．
[12]LAI Y，GALLO RL．AMPed up immunity：how antimicrobial peptides have multiple roles in immune defense[J]．Trends in Immunology，2009，30(3)：131-141．
[13]YANG D，BIRAGYN A，KWAK L W，et a1．Mammarian defensins in immunity：more than just microbieidal[J]．Trends in Immunology，2002，23(6)：291-296．
[14] LaiY, GalloR L. AMPed up Immunity: How Antimicrobial Peptides Have Multiple Roles in Immune Defense [J]. Trends Immuno1, 2009, 30(3): 131-141.
[15] Allaker R P. Host Defence Peptides-a Bridge between the Innate and Adaptive Immune Responses [ J]. Trans R Soc Trop MedHyg, 2008, 102(1): 3-4.
[16]ZHANG L，队LLA T J．Cationic antimicrobial peptides- an update[J]．Expert Opinion on Investigational Drugs，2004，13(2)：97-106．
[17]EASTON D M，NHNIK A，MAYER M L，et a1．Potential of immunomodulatory host defense peptides as novel anti-infectives[J]．Trends in Biotechnology，2009，27(10)：582-590．
[18]Brouwer C P，Wu1ferink M，Welling M M．The pharmacology of radiolabe1ed cationic antimicrobial peptides[J]．JPharm Sci，2008，97(5)：1633-1651．
[19] 黎观红,洪智敏,贾永杰,等. 抗菌肽的抗菌作用及其机制[J]. 动物营养学报2011，23(4)：546-555.
[20]Guinane C M,Cotter P D,Hill C,et al.Microbial solutions to microbial problems: lactococcal bacteriocins for the control of undesirable biota in food[J].Journal of Applied Microbiology,2005,98(6):1316-1325.