動(dòng)物源抗菌肽的研究現(xiàn)狀和展望

汪以真

(浙江大學(xué)飼料科學(xué)研究所，生物飼料安全與污染防控國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)物分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部華東動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310058)

抗菌肽，又名宿主防御肽，是機(jī)體抵抗外來(lái)致病菌侵襲的重要屏障。成熟抗菌肽一般包含12～100個(gè)氨基酸殘基，由于其帶正電荷、呈兩親性的分子結(jié)構(gòu)，使得其便于與帶負(fù)電荷的微生物膜或其他細(xì)胞靶點(diǎn)相互作用［1］。人們一直認(rèn)為抗菌肽具有廣譜抗菌、不易產(chǎn)生耐藥性、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)，然而隨著對(duì)抗菌肽研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)它并不是“萬(wàn)能的”，某些細(xì)菌仍然能對(duì)抗菌肽產(chǎn)生耐藥性，而且某些抗菌肽對(duì)動(dòng)物體內(nèi)的益生菌也有一定的殺傷作用。另外，外源抗菌肽的吸收、在動(dòng)物體內(nèi)的穩(wěn)定性以及與抗生素相互影響等都不甚明了。鑒于此，本文從生物學(xué)功能與作用機(jī)制、穩(wěn)定性與吸收、表達(dá)規(guī)律與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、分子改良以及重組表達(dá)6個(gè)方面對(duì)動(dòng)物源抗菌肽的研究現(xiàn)狀作一系統(tǒng)闡述。

1 抗菌肽的生物學(xué)功能及作用機(jī)制

1.1 抗菌肽的抗菌功能與機(jī)制

抗菌肽可以通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜作用，直接快速地殺傷細(xì)菌，且抗菌譜廣。其自身獨(dú)特的氨基酸組成、大小、電荷、空間構(gòu)像和結(jié)構(gòu)、兩親性、疏水性和膜的流動(dòng)性及組成等使得其擁有獨(dú)特的抗菌機(jī)制。盡管目前尚沒(méi)有一個(gè)涵蓋所有抗菌肽作用機(jī)制的理論，但大家公認(rèn)的主要為膜作用機(jī)制和胞內(nèi)作用機(jī)制［2］。

細(xì)菌、真菌和真核生物細(xì)胞膜是大多數(shù)抗菌肽作用的首要靶點(diǎn)?？咕耐ǔ６ㄎ辉诩?xì)菌膜的表面，當(dāng)肽濃度達(dá)到一定閾值時(shí)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜［3］。而抗菌肽作用于微生物細(xì)胞膜包括非受體結(jié)合和受體結(jié)合2種機(jī)制。多數(shù)微生物外層帶負(fù)電荷與陽(yáng)離子抗菌肽非受體結(jié)合，有學(xué)者觀察了10種不同動(dòng)物源的抗菌肽對(duì)革蘭氏陰性菌大腸桿菌(如 ATCC25922)和革蘭氏陽(yáng)性菌(如ATCC25923)的作用機(jī)制，結(jié)果表明，大多數(shù)受試抗菌肽都能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，使其內(nèi)容物泄漏，出現(xiàn)空泡化，此外還發(fā)現(xiàn)抗菌肽Protegrin-1(PG-1)具有胞內(nèi)作用靶點(diǎn)，能夠與細(xì)菌DNA結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)合成［4-5］。其他研究者也發(fā)現(xiàn)一些抗菌肽具有破膜機(jī)制和多種胞內(nèi)作用機(jī)制，如Lv等［6］發(fā)現(xiàn)多種雜合肽透過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜，破壞膜完整性導(dǎo)致細(xì)菌死亡;Lan等［7］發(fā)現(xiàn)抗菌肽Gloverin 能抑制 RNA 合成;Hwang 等［8］、De Smet等［9］先后發(fā)現(xiàn)抗菌肽Indolicidin、PR39和Attacins能抑制蛋白質(zhì)合成。

最新研究表明，抗菌肽的殺菌機(jī)制遠(yuǎn)非如此。Chu等［10］報(bào)道抗菌肽α-Defensin 6可以結(jié)合到細(xì)菌表面，自我組裝形成一些小纖維和納米樣纖維包裹在鼠傷寒沙門氏菌周圍，減少細(xì)菌黏附到腸道黏膜進(jìn)而保護(hù)機(jī)體。本課題組也發(fā)現(xiàn)豬源hepcidin能夠使大腸桿菌K88發(fā)生聚團(tuán)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹。

1.2 抗菌肽的免疫調(diào)節(jié)作用與機(jī)制

抗菌肽在機(jī)體內(nèi)的濃度低于2 μg/mL，遠(yuǎn)小于其殺菌濃度，但卻可以在生理環(huán)境下調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能。越來(lái)越多的研究表明免疫調(diào)節(jié)活性是抗菌肽發(fā)揮的主要生物學(xué)功能［11-12］?？咕牡拿庖哒{(diào)節(jié)功能主要包括:1)調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥水平?？咕陌l(fā)揮炎癥調(diào)節(jié)功能依賴多種機(jī)制，如Niyonsaba等［13］研究表明，人抗菌肽LL-37能抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)亞單位 p65的移位，激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)信號(hào)通路選擇性上調(diào)抑炎因子的表達(dá);Mookherjee［14］也發(fā)現(xiàn) LL-37 通過(guò)與脂多糖(LPS)直接結(jié)合，從而抑制Toll樣受體(TLR)4及下游信號(hào)通路的激活等。同時(shí)LL-37可以降低LPS誘導(dǎo)的小鼠及人嗜中性粒細(xì)胞［14］、樹突狀細(xì)胞［15］和B淋巴細(xì)胞［11］的促炎因子的異常高表達(dá)。2)通過(guò)誘導(dǎo)或增加趨化因子的分泌間接發(fā)揮趨化作用。Niyonsaba等［13］研究發(fā)現(xiàn)，在低生理濃度下，抗菌肽能夠誘發(fā)免疫細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生。如人防御素可通過(guò)誘導(dǎo)肥大細(xì)胞脫粒和激活來(lái)招募中性粒細(xì)胞，進(jìn)一步刺激支氣管上皮細(xì)胞中白細(xì)胞介素8(IL-8)的轉(zhuǎn)錄和分泌。在稍高生理濃度下，抗菌肽自身作為趨化因子，募集粒性白細(xì)胞到感染部位發(fā)揮先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)作用。如LL-37可以介導(dǎo)CXCR2受體和甲酰肽受體2(FPR2)增加鈣離子流出，進(jìn)而趨化外周血單核細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞;Yang 等［16］和 Zhang 等［17］研究發(fā)現(xiàn)，LL-37同時(shí)通過(guò)激活FPR2誘導(dǎo)單核細(xì)胞的趨藥性。相似的，人β-防御素2(hBD-2)、人β-防御素3(hBD-3)可以通過(guò)CC類趨化因子受體2(CCR2)趨化單核細(xì)胞［17］。3)啟動(dòng)和調(diào)節(jié)特異性免疫。若先天性免疫不足以消除感染，抗菌肽則通過(guò)信號(hào)傳遞途徑啟動(dòng)并擴(kuò)大宿主的特異性免疫反應(yīng)。Gracia等［18］研究結(jié)果表明，注射蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)域(PTd)和抗菌肽HH2-CpG可以提高100倍免疫球蛋白G(IgG)的分泌水平，并提高免疫球蛋白亞型IgG2a和IgG1的抗體水平。4)直接增強(qiáng)機(jī)體抗細(xì)菌感染能力。Chromek 等［19］和 Nizet等［20］研究表明，CRAMP基因敲除小鼠在鏈球菌A的感染下更易導(dǎo)致皮膚壞死，并且更容易引起泌尿系統(tǒng)的感染。5)通過(guò)特異受體激活免疫細(xì)胞功能。Lande等［21］和 Vandamme 等［22］研 究結(jié)果表明，LL-37與自身DNA形成復(fù)合體，進(jìn)而通過(guò)TLR9信號(hào)通路激活漿細(xì)胞樣DC細(xì)胞，引起干擾素γ(IFN-γ)的產(chǎn)生與自免疫型T細(xì)胞的激活。

1.3 抗菌肽的屏障作用與機(jī)制

動(dòng)物腸道、泌尿道和呼吸道的上皮細(xì)胞均可表達(dá)抗菌肽，近年來(lái)諸多研究表明抗菌肽在動(dòng)物黏膜和皮膚防御方面起重要作用?？咕陌l(fā)揮的作用不僅是殺滅病原菌，還能通過(guò)增強(qiáng)上皮組織的屏障功能來(lái)提高機(jī)體對(duì)病原微生物的抵抗能力。如Otte等［23］發(fā)現(xiàn)LL-37能夠誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子等多種細(xì)胞生長(zhǎng)因子表達(dá)，刺激腸上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，保證腸上皮組織屏障的完整性，還能夠通過(guò)與纖維狀肌動(dòng)蛋白發(fā)生作用使得肺泡上皮細(xì)胞硬度增加，從而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)銅綠假單孢菌入侵的防御能力;腸上皮細(xì)胞間緊密連接可以調(diào)節(jié)腸黏膜屏障通透性和維持腸上皮細(xì)胞緊密性，是腸道黏膜屏障中至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)，而近年來(lái)有研究表明抗菌肽可以調(diào)控緊密連接蛋白的表達(dá)，從而影響腸道黏膜屏障的通透性。如人β-防御素1(hBD-1)和hBD-3可以提高表皮角質(zhì)細(xì)胞緊密連接蛋白表達(dá)量，降低細(xì)胞通透性［24］;飼喂抗菌肽BFⅡ可以提高斷奶仔豬腸道緊密連接蛋白o(hù)ccludin、claudin-1和ZO-1的表達(dá)量，保護(hù)小腸腸道黏膜的完整性［25］。劉倚帆［26］發(fā) 現(xiàn) 蛇 源 Cathelicidin-BF(C-BF)可 以 通 過(guò)MAPK信號(hào)通路提高豬空腸上皮細(xì)胞IPEC-J2緊密連接蛋白ZO-1、occuludin的表達(dá)量，保護(hù)機(jī)體腸道屏障結(jié)構(gòu)的完整性。而某些抗菌肽對(duì)上皮細(xì)胞的作用正好相反，如蜂毒素可以在短時(shí)間內(nèi)打開細(xì)胞間的緊密連接，使得細(xì)胞通透性突然增加［27］。

2 抗菌肽與抗生素的互作效應(yīng)

一些抗菌肽與抗生素間存在互作效應(yīng)。劉倚帆［26］研究了抗菌肽與抗生素對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌的體外協(xié)同抗菌效果，結(jié)果表明，牛乳鐵蛋白肽(LFcin B)、天蠶素A(Cecropin A)與金霉素對(duì)革蘭氏陰性菌及陽(yáng)性菌均具有協(xié)同作用;PG-1和C-BF與金霉素和新霉素聯(lián)用對(duì)大腸桿菌EPEC O78∶K80有協(xié)同作用。國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者也報(bào)道了多種抗菌肽與抗生素之間的互作效應(yīng)。如Westerhoff等［28］研究表明，來(lái)源于非洲爪蟾的抗菌肽magainina-2和PGLa具有協(xié)同作用，Vorland等［29］發(fā)現(xiàn)紅霉素和LFcin B聯(lián)合使用對(duì)大腸桿菌具有協(xié)同抗菌作用。保育豬和斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的試驗(yàn)也驗(yàn)證了抗菌肽與抗生素的互作效應(yīng)［30-31］，另有研究發(fā)現(xiàn)抗菌肽RSPR與硫酸鏈霉素、乳酸甲氧嘧啶、恩諾沙星聯(lián)合應(yīng)用都表現(xiàn)出拮抗效應(yīng)［32］。

3 抗菌肽的穩(wěn)定性和吸收

目前，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)于抗菌肽的生物活性、作用機(jī)制等研究已較深入，而真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的抗菌肽卻寥寥無(wú)幾，且基本是用于局部治療，究其原因，主要是由于天然抗菌肽的穩(wěn)定性及利用效率不理想。雖然部分抗菌肽在體外具有耐高溫、耐酸堿、耐反復(fù)凍融等特性［33］，但是研究學(xué)者普遍認(rèn)為抗菌肽在體內(nèi)的穩(wěn)定性非常差，因?yàn)榭咕淖鳛殡念愇镔|(zhì)，極易被體液中的多種蛋白酶降解而失去活性，尤其是經(jīng)口服時(shí)，消化道中大量的胃蛋白酶、胰蛋白酶等可以輕易降解肽類物質(zhì)，如LL-37與胰蛋白酶混合孵育6 h會(huì)被完全降解失去活性［34］。近年來(lái)，研究者們提出諸多改善抗菌肽穩(wěn)定性的方法，如Carmona等［35］利用D-氨基酸替代抗菌肽Pin2固有的L-氨基酸后，其抗菌活性基本沒(méi)有改變，而D-Pin2能夠在血清、胰蛋白酶等環(huán)境下仍然保持抗菌活性。

在提高穩(wěn)定性的同時(shí)，抗菌肽的利用效率問(wèn)題也應(yīng)該受到重視。目前，關(guān)于抗菌肽經(jīng)口服后在消化道停留的時(shí)間、是否能通過(guò)腸道吸收等問(wèn)題還鮮有報(bào)道。此外，若抗菌肽被吸收或經(jīng)注射入血，其在體內(nèi)代謝情況的研究也較少。王升蘭等［36］測(cè)定了不同時(shí)間點(diǎn)抗菌肽S-sanatian在動(dòng)物體內(nèi)的血藥濃度變化，分析其在大鼠體內(nèi)的半衰期為1.5 h左右。

4 抗菌肽的表達(dá)規(guī)律與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控

4.1 動(dòng)物體抗菌肽表達(dá)規(guī)律

抗菌肽在動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)存在品種差異和組織特異性。Gao等［37］比較了抗病力不同的地方品種萊蕪豬、榮昌豬和藏豬，以及外來(lái)品種長(zhǎng)白豬體內(nèi)的Cathelicidin抗菌肽PR-39的品種與組織表達(dá)差異，結(jié)果表明:地方品種豬PR-39基因表達(dá)量總體上高于長(zhǎng)白豬，骨髓是豬PR-39基因表達(dá)的主要部位。Chen等［38］研究發(fā)現(xiàn)豬 β-防御素 1(pBD-1)、豬β-防御素2(pBD-2)、豬β-防御素3(pBD-3)在梅山豬大部分的組織中表達(dá)水平高于杜長(zhǎng)大豬，Qi等［39］研究發(fā)現(xiàn) pBD-1、pBD-3 在藏豬組織表達(dá)水平也普遍高于杜長(zhǎng)大豬。Ma等［40］研究顯示cathelicidins家族抗菌肽PMAP-23、PMAP-37、PR-39和protegrin-1在民豬大多數(shù)組織中表達(dá)水平高于長(zhǎng)白豬，且在胸腺、脾、肝、心臟組織中高表達(dá)，在回腸、空腸、舌頭、淋巴結(jié)中低表達(dá)。

同時(shí)本課題組也研究了不同日齡金華豬和長(zhǎng)白豬腸道β-防御素家族的表達(dá)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)仔豬腸道pBD-1和pBD-3基因表達(dá)隨日齡增加呈上升趨勢(shì)，且20、40和60日齡金華豬腸道 pBD-1、pBD-2、pBD-3的表達(dá)水平均高于長(zhǎng)白豬［41］。

4.2 外源致病因子對(duì)抗菌肽分泌表達(dá)的影響

抗菌肽是先天免疫重要效應(yīng)分子，當(dāng)外來(lái)細(xì)菌侵染的時(shí)候，機(jī)體分泌表達(dá)抗菌肽發(fā)揮相應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)作用。如小鼠感染K.pneumoniae后腸道CRAMP 表達(dá)顯著增加［42］，Wu 等［43］報(bào)道鼠傷寒沙門氏菌能提高豬骨髓細(xì)胞PR-39和protegrin的基因和蛋白表達(dá)，Veldhuizen等［44］也發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌能特異性地上調(diào)豬結(jié)腸上皮細(xì)胞系pBD-1和pBD-2的基因表達(dá)，而霍亂沙門氏菌則不能引起抗菌肽的表達(dá)變化。本課題組研究表明，大腸桿菌K88攻毒能提高金華豬和長(zhǎng)白豬骨髓、脾臟、回腸中PR-39基因表達(dá)水平［37］。

4.3 抗菌肽的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控

通過(guò)營(yíng)養(yǎng)手段調(diào)控內(nèi)源抗菌肽的表達(dá)，是一種較為有效的方法，其中維生素D3和丁酸是最主要的手段。維生素D3可誘導(dǎo)多種細(xì)胞抗菌肽的表達(dá)［45-47］。此外，鋅、多糖和益生菌等也發(fā)揮調(diào)控作用。 汪以真等［48］研究表明，硫酸鋅(100 mg/kg)和納米氧化鋅(100 mg/kg)對(duì)豬PR-39的表達(dá)水平無(wú)顯著影響，而高濃度氧化鋅(3 000 mg/kg)能顯著提高豬PR-39的表達(dá)水平(378.26%)。飼糧中添加細(xì)菌多糖能提高骨髓和肝臟中PR-39以及肝臟中Hepcidin的表達(dá)水平［49］。

其他學(xué)者研究表明，精氨酸和異亮氨酸等可以誘導(dǎo)人上皮細(xì)胞β-防御素的表達(dá)［50-52］，維生素A的代謝產(chǎn)物視黃酸可誘導(dǎo)豬PR-39的表達(dá)［43］。綜上所述，以營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的方式促進(jìn)內(nèi)源抗菌肽的表達(dá)在目前更適合抗菌肽在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用，然而，這仍有賴于對(duì)抗菌肽表達(dá)調(diào)控機(jī)制更深入的研究。

5 抗菌肽的分子設(shè)計(jì)與改良

為了獲得抗菌活性高、細(xì)胞毒性低、穩(wěn)定性好的抗菌肽，將模板肽通過(guò)分子改良的方法被廣泛應(yīng)用。抗菌肽的分子改良主要依據(jù)其構(gòu)效關(guān)系實(shí)施，這是設(shè)計(jì)抗菌肽所遵循的最基本原則。國(guó)內(nèi)外普遍采用的改良方法主要包括:1)將2種不同源肽活性片段進(jìn)行分子嵌合，形成雜合肽［53］;2)通過(guò)氨基酸替換，二硫鍵刪除的方式將天然肽進(jìn)行分子改造［54］;3)對(duì)天然肽截取活性片段以提高抗菌功能［55］;4)通過(guò)肽文庫(kù)與計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行高通量篩選［56］。

Liu等［57］采用分子雜合的方法構(gòu)建了具有β發(fā)夾結(jié)構(gòu)的雜合肽LB-PG和CA-PG，研究結(jié)果表明獲得的雜合肽不僅安全性好，抗菌譜廣，且具有緩解炎癥的功能。此外通過(guò)氨基酸替換的方式對(duì)乳鐵蛋白肽LFP-20進(jìn)行改良，獲得的改良肽LF-6具有更高的抗菌活性與低的真核細(xì)胞毒性。

另外Dong等［58］通過(guò)將天然抗菌肽截取的方式提高了禽β-防御素4的抗菌活性，同時(shí)降低了其溶血毒性;其還將具有廣譜抗菌活性的RR7片段與抗細(xì)菌生物膜活性的FV7片段進(jìn)行分子嵌合，獲得兼具兩者優(yōu)勢(shì)的雜合肽R-FV-I16［59］。

6 抗菌肽的重組表達(dá)

基因重組表達(dá)的方法可能是目前最經(jīng)濟(jì)的獲得大量抗菌肽的手段。但是，由于抗菌肽極易受到蛋白酶的攻擊，且表達(dá)產(chǎn)物往往對(duì)宿主細(xì)胞有毒性，因此，抗菌肽的外源表達(dá)較其他多肽類藥物更為困難。為了克服以上難題，研究者探索出眾多表達(dá)策略，涉及的表達(dá)系統(tǒng)主要有大腸桿菌和酵母表達(dá)系統(tǒng)。大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)具有遺傳背景穩(wěn)定、成本低、周期短的優(yōu)點(diǎn)，但難以表達(dá)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的抗菌肽，而酵母表達(dá)系統(tǒng)雖然能夠直接表達(dá)多種抗菌肽，但是其表達(dá)成本較高，產(chǎn)量較低。通過(guò)將目的肽與分子伴侶融合表達(dá)可有效解決抗菌肽對(duì)宿主菌的毒性以及易被蛋白水解酶降解的問(wèn)題，常用的分子伴侶有硫氧還蛋白(thioredoxin，Trx)［60］、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶 (glutathione-S-transferase，GST)［61］、泛素相關(guān)小修飾蛋白(small ubiquitin-like modifier，SUMO)［62］等。Bi等［63］在大腸桿菌BL21中融合表達(dá)了雜合肽LfcinB(1-15)-Melittin(5-12)，純化后產(chǎn)量達(dá)到35 mg/L培養(yǎng)液，同時(shí)其利用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)高產(chǎn)表達(dá)了鳥的防御素 Avian β-defensin 6，產(chǎn) 量 達(dá) 到 了114.9 mg/L培 養(yǎng)液［64］。Chen 等［65］利用SUMO融合表達(dá)技術(shù)在枯草芽孢桿菌表達(dá)系統(tǒng)中成功表達(dá)了天蠶素Cecropin AD，純化后產(chǎn)量為30.6 mg/L培養(yǎng)液。Luan等［66］通過(guò)比較不同分子伴侶，不同誘導(dǎo)溫度、時(shí)間等條件，利用SUMO融合表達(dá)技術(shù)在枯草芽孢桿菌表達(dá)系統(tǒng)中成功表達(dá)了蛇源抗菌肽C-BF。

7 小結(jié)與展望

在抗生素濫用導(dǎo)致耐藥細(xì)菌產(chǎn)生、藥物殘留以及環(huán)境污染的今天，抗菌肽的研究無(wú)疑為解決這些問(wèn)題帶來(lái)了希望。然而，真正把抗菌肽應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)目前仍面臨著許多挑戰(zhàn)。首先是抗菌肽的來(lái)源問(wèn)題，天然肽含量低，分離純化困難，化學(xué)合成成本高，重組表達(dá)得率低。其次是抗菌肽的活性問(wèn)題，與抗生素相比，殺菌能力偏弱，抗菌譜偏窄。而且不同肽在抗菌或免疫調(diào)節(jié)功能上各有側(cè)重，不能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。再次是抗菌肽的體內(nèi)穩(wěn)定性問(wèn)題，對(duì)胃蛋白酶和胰蛋白酶的敏感讓口服或飲水等給藥方式受到限制，而對(duì)血清和金屬離子的敏感亦讓注射給藥受到約束。另外還有抗菌肽的毒性問(wèn)題，由于其在體內(nèi)的吸收代謝機(jī)制不甚明了，其潛在的毒性如局部過(guò)敏反應(yīng)、溶血作用等都不容忽視。最后是抗菌肽的耐藥性問(wèn)題，雖然其膜作用機(jī)制不存在抗生素樣的耐藥性，但由于應(yīng)激反應(yīng)觸發(fā)的病原性免疫進(jìn)化而導(dǎo)致的耐藥性仍然存在。

隨著抗菌肽研究的不斷深入以及生物技術(shù)的發(fā)展，相信突破抗菌肽走向養(yǎng)殖業(yè)的技術(shù)壁壘將變?yōu)榭赡?。通過(guò)構(gòu)建合適的表達(dá)系統(tǒng)，完善表達(dá)策略將獲得大量成本低、產(chǎn)量大、活性高的重組抗菌肽;通過(guò)基因改造、人工修飾等途徑將最大限度地提升抗菌肽的抗菌功能;運(yùn)用酰胺化、環(huán)化、D-氨基酸替代、包被等方法將提高抗菌肽在體內(nèi)的穩(wěn)定性和安全性;深入探討抗菌肽的藥代動(dòng)力學(xué)將進(jìn)一步挖掘抗菌肽在體內(nèi)發(fā)揮作用的機(jī)制，以上研究將會(huì)為研發(fā)高效安全的抗菌肽制劑提供重要基礎(chǔ)。

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