抗菌肽在犬病防治中的應(yīng)用及展望

朱 騫 溫 海

抗菌肽在犬病防治中的應(yīng)用及展望

朱 騫 溫 海

近年來，由于抗生素的廣泛應(yīng)用，耐藥菌株和多重耐藥菌株不斷增加，已經(jīng)成為臨床醫(yī)學(xué)中急需解決的重大難題。傳統(tǒng)藥物的嚴(yán)重匱乏，使開發(fā)新型抗菌藥物迫在眉睫。

抗菌肽具有天然抗菌作用，在動物先天免疫系統(tǒng)中起重要的作用。哺乳動物抗菌肽多在上皮細胞和白細胞表達，對細菌、真菌和病毒具有廣譜抗菌作用。此外，抗菌肽也能提升趨藥性、促進傷口愈合等。

抗菌肽具有高效的抗菌活性和極低的耐藥性，逐漸引起人們的重視，并有望成為新一代抗菌制劑。

抗菌肽的來源及分類

1972年，瑞典科學(xué)家Boman等首先在果蠅中發(fā)現(xiàn)抗菌肽及其免疫功能；1974年Boman 等從經(jīng)大腸桿菌K-12陰溝腸桿菌刺激的如眉紋天蠶蛾血淋巴中發(fā)現(xiàn)了具有抗菌活性的多肽；1980年，Hultmark等從誘導(dǎo)的惜古比天蠶蛹淋巴液中分離到3種抗菌肽并測定其氨基酸組成；1981年，Steiner等在Nature雜志上公布了抗菌肽的氨基酸序列，被認(rèn)為是第一個真正意義上的抗菌肽。

在此后30多年時間里，人們相繼從微生物、植物、兩棲類動物、水產(chǎn)動物、鳥類、哺乳動物和人類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)并分離獲得具有類似性質(zhì)的活性多肽。迄今為止，國內(nèi)外報道大約有2000多種抗菌肽被鑒定、分離出來，以天然抗菌肽作模板進行人工合成的模擬肽已達數(shù)千種。

哺乳動物抗菌肽主要有抗菌素和防御素兩大家族，其中，防御素又分為α-防御素、β-防御素和γ-防御素。

抗菌肽作用機制

理化特性

抗菌肽通常具有以下理化特性：一般由10個～ 50個氨基酸殘基組成，分子量低（4 kD左右），水溶性好，免疫原性低；熱穩(wěn)定性好，在100℃下加熱10min～15min仍能保持一定活性；等電點一般大于7，在8.9～10.7之間，富含疏水和堿性氨基酸殘基，所以大多數(shù)抗菌肽都帶正電荷且具有兩親性；抗菌肽在較高的離子強度和較低或較高的pH值下仍可保持較強的抗性活性；某些抗菌肽還有抵抗胰蛋白酶和胃蛋白酶等消化道多肽酶水解的能力。

抗菌肽結(jié)構(gòu)

生物學(xué)活性

抗菌肽可促進粘附因子表達，腎上腺皮質(zhì)醇的產(chǎn)生，氯離子釋放，血管生成，創(chuàng)傷修復(fù)，DNA合成等。

抗菌活性

抗菌肽有著廣譜抗菌作用，可和細菌細胞膜上的受體結(jié)合并發(fā)生作用，改變細胞膜通透性，甚至整個破壞細菌細胞膜，從而破壞細菌結(jié)構(gòu)，起到抗菌作用。

抗病毒活性

抗菌肽可與特異性的細胞內(nèi)受體結(jié)合，或直接與病毒包膜糖蛋白相互作用，阻斷病毒的吸附、輸入，還可與病毒包膜直接作用，或穿過膜作用于細胞內(nèi)進程，如抑制病毒基因表達和病毒蛋白合成，從而抑制病毒復(fù)制。

免疫調(diào)節(jié)活性

抗菌肽可上調(diào)細胞因子和炎癥趨化因子，活化免疫細胞及轉(zhuǎn)錄因子等，在先天免疫和獲得性免疫中發(fā)揮著作用。

在犬病防治中的應(yīng)用

抗菌肽在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用較多。一方面可以作為飼料添加劑，提高動物的生產(chǎn)性能；另一方面，可以提高動物免疫力；最重要的一點是其在畜禽疾病防治中的重要作用，可在一定程度上減少抗生素的用量。

關(guān)于抗菌肽在犬病防治中的應(yīng)用研究比畜禽少些，但近年來正呈現(xiàn)上升的趨勢，主要在皮膚病、生殖系統(tǒng)疾病和呼吸道疾病的研究。

過敏性皮炎（AD）是一種慢性皮膚炎癥，是機體對非致病性的環(huán)境抗原產(chǎn)生的過敏反應(yīng)，很多犬都會受到影響，工作犬更會因此而嚴(yán)重影響工作性能。患過敏性皮炎的犬的皮膚往往會反復(fù)感染葡萄球菌和馬拉色菌，預(yù)示患病犬的皮膚先天免疫應(yīng)答受到影響。研究報道，防御素（抗菌肽的一種）在犬的皮膚免疫中起了很重要的作用，有望可以作為一種藥物來治療犬的過敏性皮炎。

犬防御素有著廣譜抗菌活性，對李斯特菌、葡萄球菌、大腸桿菌、克雷伯菌和奈氏球菌及酵母菌等都有很強的抗菌活性，從而對公犬的生殖系統(tǒng)疾病治療起到很重要的作用。

犬的呼吸道傳染病也是一種常見的多發(fā)疾病，通常由犬副流感病毒、犬腺病毒2型和支氣管敗血波氏桿菌等引起。防御素也證明對犬支氣管敗血波氏桿菌有很好的抗菌活性。

存在問題及展望

在抗菌藥物耐藥性十分嚴(yán)峻的今天，抗菌肽作為抗菌藥物的替代藥物，其發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹５侥壳盀橹?，國際上已有多家公司和機構(gòu)致力于動植物來源的抗菌肽類新藥物的研究和開發(fā)，某些抗菌肽藥物已在臨床試驗中顯示了良好的效果，尚有多種抗菌肽正在進行臨床前及臨床試驗的可行性研究。

但也有幾個問題需要解決：抗菌肽用于機體后是否還有理想的活性？如果大量長期使用抗菌肽，是否有潛在的致畸性或致癌性？有報道稱，通過改造抗菌肽的結(jié)構(gòu)使之既保持抗菌活性又無毒副作用, 是一種有效方法，這一系列問題都將有待于進一步研究。

（作者單位：公安部南京警犬研究所，210012）(本文照片由作者提供）

（編輯：李 冰）