抗菌肽的抗菌機制及其在醫(yī)藥中的應(yīng)用前景

賈艷麗 仇燕

摘 要：隨著抗生素副作用的日益凸顯，以及其被批準(zhǔn)數(shù)量的逐年下降，研發(fā)功能相似且不易產(chǎn)生耐藥性的其他活性物質(zhì)迫在眉睫?？咕木哂袕V譜抗菌性、熱穩(wěn)定性，作用機理獨特，既能起到體內(nèi)抗病菌感染、促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡的作用，還可作為抗病毒化療劑和醫(yī)療器械的抗菌材料。系統(tǒng)綜述了抗菌肽的抗菌機制，及其在醫(yī)藥領(lǐng)域抑制抗耐藥菌的產(chǎn)生、抗癌以及抗病毒感染的作用，闡明了抗菌肽存在的穩(wěn)定性、溶血性及毒性等問題，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。指出今后可在以下方面對抗菌肽展開深入研究：1）結(jié)合體內(nèi)抑菌機制進(jìn)行研究，推動抗菌肽的開發(fā)應(yīng)用;2）通過替換、修飾氨基酸殘基，合成雜合肽，優(yōu)化抗菌肽結(jié)構(gòu)，提高其活性，降低毒副作用并預(yù)防耐藥性的產(chǎn)生;3）利用抗菌肽傳遞系統(tǒng)或抗菌肽與綠色天然提取物聯(lián)合作用，提高抗菌活性和生物利用度。

關(guān)鍵詞：多肽與蛋白質(zhì)生物化學(xué);抗菌肽;抗菌機制;醫(yī)藥應(yīng)用;抗生素

中圖分類號：Q71;R978.1?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-1542（2021）01-0067-08

抗生素在疾病的預(yù)防和治療、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提升、食品及醫(yī)藥安全等方面發(fā)揮了積極作用，但傳統(tǒng)抗生素的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生的機體過敏反應(yīng)、耐藥及多重耐藥性（multi-drug resistance，MDR）菌株等問題，造成了抗生素的低效性。近年來，抗生素的副作用日益凸顯，并且批準(zhǔn)數(shù)量呈逐年下降的趨勢，因此研發(fā)功能相似且不易產(chǎn)生耐藥性的其他活性物質(zhì)迫在眉睫?？咕模╝ntimicrobial peptides，AMPs）作為抗生素的一個“新家族”，具有低耐藥、低致敏、低毒性等優(yōu)點，將抗菌肽與抗生素聯(lián)合作用可顯著降低抗生素耐藥性的產(chǎn)生，成為國內(nèi)外動物和人類醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、飼料（食品）學(xué)和免疫學(xué)等研究領(lǐng)域開發(fā)的熱點。

抗菌肽又稱抗菌生物肽或肽抗菌素，是機體先天性免疫系統(tǒng)的主要成分之一，可對感染進(jìn)行及時有效的非特異性防御[1]。最初認(rèn)為細(xì)胞膜是抗菌肽作用于病原體唯一的靶點，近年來，細(xì)胞壁和胞內(nèi)組分被證明也是抗菌肽作用的重要靶點。與傳統(tǒng)抗生素相比，“新型抗生素”（抗菌肽）具有廣譜抗菌性、熱穩(wěn)定性且作用機理獨特等特征，在抗真菌、免疫調(diào)節(jié)、抑殺癌細(xì)胞、抗病毒和抗寄生蟲等方面有顯著作用[2]。因此，抗菌肽的抗菌機制和多種生物活性，使其有望成為解決耐藥菌、癌癥及病毒感染等問題的理想物質(zhì)，在醫(yī)藥領(lǐng)域具有很大的開發(fā)應(yīng)用前景。

1?抗菌肽簡介

抗菌肽多為陽離子型，帶+2—+9個凈電荷，分子質(zhì)量一般小于10 kD。其N端富含Arg，Lys等親水性氨基酸，C端富含Ala，Val等疏水性氨基酸，形成兩親性分子結(jié)構(gòu)?？咕淖鳛樗拗鞣烙?，幾乎存在于所有生物體內(nèi)。目前，從哺乳動物、兩棲動物、海洋動物、昆蟲、植物和微生物等生物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)3 000多種抗菌肽，其中約76.11%來源于動物[3-6]（見表1）。

2?抗菌肽的抗菌機制

抗菌肽與抗生素的抗菌機制存在差異，前者主要為肽的吸引、附著、插入與定向[18]。早前有報道帶正電荷的抗菌肽結(jié)合細(xì)胞膜中帶負(fù)電荷的磷脂是唯一的殺菌機制，最近越來越多研究表明抗菌肽結(jié)合細(xì)胞壁或胞內(nèi)組分的非膜靶點可直接殺死病原體[19]。此外，抗菌肽還可參與體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)，間接發(fā)揮抑菌作用[7]。

2.1?膜靶向機制

抗菌肽與細(xì)胞膜的靜電結(jié)合是對抗入侵病原體的首要和關(guān)鍵步驟之一。隨著肽分子的增多，結(jié)合細(xì)胞膜的靜電吸引和滲透作用加強，之后肽分子在膜表面自由橫向擴散和預(yù)組裝。抗菌肽插入細(xì)胞膜后，肽的疏水面結(jié)合非極性脂酰鏈區(qū)域，而親水面則保持與極性脂質(zhì)頭和水相接觸，形成孔洞或裂解細(xì)胞膜[18]?？咕钠茐募?xì)胞膜的方式有2種作用模型：跨膜孔模型和非孔模型，前者在膜上形成“桶-板”型或“環(huán)孔”型孔洞破壞細(xì)胞膜，后者在膜表面形成“地毯”裂解脂質(zhì)雙分子層[20]（見表2）?？咕牡陌邢蜃饔煤湍Ｐ鸵妶D1。

1）桶-板模型（barrel-stave model）?兩親性肽分子（α-螺旋或β-折疊）以單體結(jié)合膜表面，達(dá)到一定閾值濃度形成多聚體，垂直插入膜疏水核心[2]，肽鏈的疏水面與脂質(zhì)雙分子層非極性脂酰鏈作用，親水面形成孔隙內(nèi)側(cè)且長度應(yīng)與脂質(zhì)雙分子層厚度相同，形成短暫的“桶-板”型孔洞（見圖1 a））。

2）環(huán)孔模型（toroidal pore model）?抗菌肽在細(xì)胞膜表面形成α-螺旋垂直插入脂質(zhì)雙分子層，導(dǎo)致雙分子層內(nèi)小葉間的彎曲形成瞬態(tài)孔隙。肽鏈嵌在親水和疏水界面，與脂質(zhì)雙分子層頭部排列在孔內(nèi)側(cè)（始終相互作用）（見圖1b））。相關(guān)研究表明，以胞內(nèi)成分為靶點的抗菌肽，可能通過“環(huán)孔”型孔洞進(jìn)入胞內(nèi)，短暫孔隙破壞膜的屏障作用，造成跨膜電位損失[2]。

3）毯式模型（carpet model）?短鏈肽分子平行排列于膜表面，肽鏈的積累引起雙層膜兩小葉間的張力，當(dāng)抗菌肽超過閾值濃度，以表面活性劑的方式向內(nèi)裂解細(xì)胞膜，解體的細(xì)胞膜形成脂微膠粒[26-27]（見圖1 c））。毯式模型與環(huán)孔模型相似，肽作用過程中始終與脂質(zhì)頭保持接觸，但不需要插入膜疏水核心，也無需形成穿膜孔洞。

除以上3種常見模型，SINHA等[28]提出的凝集模型（見圖1 d）），是一種與膜成孔方式截然不同的作用模型。凝集模型（agglutination model）是陽離子肽與革蘭氏陰性菌外膜脂多糖或革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁肽聚糖結(jié)合形成的膠束復(fù)合物，誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞凝集且肽分子不滲透細(xì)胞膜，凝集細(xì)胞易被吞噬，防止有毒物質(zhì)的釋放。dermcidin（DCD）和cathelicidin（LL-37）與膜結(jié)合是比上述作用方式更為復(fù)雜的2種抗菌肽。ZETH等[29]的模擬實驗表明，DCD在溶液中組裝成一個六聚體預(yù)通道復(fù)合物后再與膜整合，并非之前認(rèn)為通過簡單的桶-板模型發(fā)揮作用。XHINDOLI等[27]認(rèn)為LL-37通過環(huán)孔模型與膜結(jié)合發(fā)揮作用，而ZETH等[29]認(rèn)為LL-37在細(xì)胞膜上形成纖維狀的超分子結(jié)構(gòu)（低聚物，纖維樣結(jié)構(gòu)可能是一個中間狀態(tài)），進(jìn)一步組裝成結(jié)構(gòu)未知的跨膜孔隙，與之前報道的環(huán)孔模型存在偏差。

在過去的幾十年里，人們利用模型膜系統(tǒng)對抗菌肽與膜相互作用進(jìn)行了廣泛研究，并在此基礎(chǔ)上建立了幾種肽-膜相互作用模型。由于細(xì)菌膜的復(fù)雜性，抗菌肽與整個細(xì)菌膜的作用機制可能會有所不同。BOIX-LEMONCHE等[30]利用diSC3（5）和PI熒光染料結(jié)合的快速熒光微板試驗，研究gramicidin D 和melittin分別對金黃色葡萄球菌（Staphylococcu saureus）和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）膜的影響。結(jié)果顯示：gramicidin D形成離子通道且只導(dǎo)致diSC3（5） 快速增加，隨著肽濃度的下降，結(jié)合動力學(xué)變慢，證實2種菌均因膜的去極化而死亡;melittin可形成短暫孔隙，在亞抑菌濃度下只有PI熒光強度增加，在殺菌濃度下diSC3（5）和PI 2種熒光強度同時增加，表明膜滲透是抑菌過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

總之，抗菌肽的膜靶向抗菌機制可通過多種作用模型進(jìn)行描述，且不同抗菌肽會以不同的作用模型產(chǎn)生殺菌作用。目前僅通過簡單的人工膜系統(tǒng)描述其殺菌機制，并不能清楚地反映抗菌肽在體內(nèi)等復(fù)雜環(huán)境條件下的活性及抑菌狀況，因此需要通過大量的體內(nèi)試驗確定其抑菌機制，進(jìn)一步推動抗菌肽的開發(fā)和應(yīng)用。

2.2?非膜靶向機制

2.2.1?抑制或破壞細(xì)胞壁形成

抗菌肽通過抑制脂質(zhì)Ⅱ，Ⅲ及Ⅳ（細(xì)胞壁合成的前體分子）的合成直接抑制細(xì)胞壁的形成，還可以引發(fā)細(xì)胞釋放自溶酶，裂解肽聚糖從而破壞細(xì)胞壁，抗菌肽nisin， subtilin， gallidermin和bacitracin等抑制細(xì)胞壁的合成[31]。蛋白質(zhì)組學(xué)和Western blot分析顯示，合成六肽MP196， gramicidin S和bac8c（富含Arg， Try富含陽離子的短肽）作用于細(xì)菌后，造成呼吸作用和細(xì)胞壁生物合成所必需的外周膜蛋白離域化，限制細(xì)胞能量，破壞細(xì)胞壁的完整性[32]。

2.2.2?影響胞內(nèi)大分子作用

在不造成膜損傷情況下，抗菌肽轉(zhuǎn)至胞內(nèi)結(jié)合胞內(nèi)大量的陰離子分子或細(xì)胞器，影響胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)的合成與功能、酶的活性及產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

1）影響核酸、蛋白的合成與功能?兩棲動物抗菌肽buforin Ⅱ以胞內(nèi)成分為靶點穿透細(xì)胞膜，高度依賴與H2A組蛋白N端區(qū)域的互補性與DNA和RNA結(jié)合，其功能被抑制，導(dǎo)致細(xì)胞快速死亡[33]。HE等[34]研究發(fā)現(xiàn)抗菌肽TO17進(jìn)入胞內(nèi)穿透金黃色葡萄球菌細(xì)胞質(zhì)，誘導(dǎo)基因組DNA和總RNA降解。bac與細(xì)菌的內(nèi)膜靶蛋白轉(zhuǎn)運體SbmA結(jié)合后，通過細(xì)菌內(nèi)化作用進(jìn)入胞內(nèi)，抑制70S核糖體的蛋白合成，并與分子伴侶DnaK相互作用，抑制伴侶蛋白的折疊[35]。MARDIROSSIAN等[36]發(fā)現(xiàn)富含Pro的抗菌肽tur1A，tur1B與bac7的抑菌機制相似，通過結(jié)合核糖體抑制蛋白合成。

2）抑制酶活性及能量代謝?BRAFFMAN等[37]報道了microcin J2和capistruin結(jié)合革蘭氏陰性菌胞內(nèi)RNA聚合酶，抑制RNA聚合酶活性并影響細(xì)菌轉(zhuǎn)錄。兩棲動物α-螺旋抗菌肽aurein，citropin 1.1和dermaseptin影響大腸桿菌（Escherichia coli）細(xì)胞膜上ATP酶的活性。抗菌肽gramicidin S可誘導(dǎo)參與外周細(xì)胞分裂調(diào)節(jié)因子MinD、脂質(zhì)Ⅱ生物合成蛋白MurG和細(xì)胞色素c離域化，用其處理枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）后，會造成細(xì)胞膜中磷脂合成酶PlsX，MurG和細(xì)胞色素c（無ATP合酶）等完全脫落，ATP合成受阻影響能量代謝[38-39]。

3）破壞細(xì)胞器?富含His的抗菌肽進(jìn)入真菌胞內(nèi)與線粒體相互作用，造成ATP外流，阻礙線粒體的呼吸和磷脂大分子的氧化，最終導(dǎo)致線粒體膜和質(zhì)膜的損傷，觸發(fā)核苷酸的外流，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡[40]。

4）產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)?WANG等[41]研究了美拉德反應(yīng)衍生肽的水解產(chǎn)物對大腸桿菌的影響，結(jié)果表明，在短肽HGM-Hp1和HGM-Hp2誘導(dǎo)作用下，胞外和胞內(nèi)H2O2的量顯著增加，且胞內(nèi)H2O2量的積累可能是肽觸發(fā)ROS途徑，導(dǎo)致氧化應(yīng)激產(chǎn)生抑菌作用，首次報道了美拉德反應(yīng)衍生肽的水解產(chǎn)物可能通過誘導(dǎo)胞內(nèi)產(chǎn)生H2O2發(fā)揮抗菌作用。

抗菌肽的膜靶向和非膜靶向等多靶點作用模式是細(xì)菌不易對其產(chǎn)生耐藥性的主要原因，兩者可以聯(lián)合發(fā)揮作用。KO等[42]認(rèn)為天然多肽pleurocidin在生理鹽濃度下對耐藥金黃色葡萄球菌仍有抑菌活性，通過去極化實驗、碘化丙鈉攝取實驗和DNA結(jié)合實驗表明，pleurocidin破壞細(xì)胞膜的完整性進(jìn)入胞內(nèi)與DNA結(jié)合從而殺死細(xì)菌，結(jié)晶紫染色和顯微鏡觀察可知，低濃度pleurocidin對生物膜具有抑制和清除作用。arenicin-3是一種新型抗菌肽，能夠與革蘭氏陰性菌的外膜和細(xì)胞膜結(jié)合并破壞其完整性，轉(zhuǎn)移至胞內(nèi)抑制蛋白質(zhì)合成，arenicin家族對多種耐多藥革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌均有殺菌作用，具有很大的臨床應(yīng)用潛力[2]。因此，細(xì)胞膜不再是抗菌肽作用于病原體唯一的靶點，抗菌肽還作用于細(xì)胞壁和胞內(nèi)核酸、蛋白、酶以及細(xì)胞器等抑制胞內(nèi)關(guān)鍵過程，導(dǎo)致病原體代謝受阻從而造成細(xì)菌死亡。針對抗菌肽胞內(nèi)靶點機制的研究，可預(yù)防病原體對其產(chǎn)生耐藥性。

2.3?參與免疫調(diào)節(jié)機制

抗菌肽不僅可以直接殺死細(xì)菌，還以間接作用方式通過參與不同的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)發(fā)揮抗菌活性，誘導(dǎo)細(xì)胞因子分泌并招募巨噬細(xì)胞、誘導(dǎo)合成促炎因子、減少內(nèi)毒素引起的炎癥反應(yīng)以及調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫等能夠增強機體的抗感染能力[7，40]。

綜上所述，抗菌肽靜電結(jié)合細(xì)胞膜后形成“桶-板型”、“環(huán)孔型”孔洞或“毯式”裂解細(xì)胞膜等導(dǎo)致其滲透性增強，細(xì)胞內(nèi)容物溢出，最終導(dǎo)致病原體死亡;抗菌肽靶向細(xì)胞壁、結(jié)合胞內(nèi)生物大分子物質(zhì)或細(xì)胞器，影響細(xì)胞的呼吸、滲透調(diào)節(jié)、肽聚糖和脂質(zhì)合成、ATP生成等，造成必需的離子和代謝物溢出。此外，抗菌肽還可通過參與體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)作用間接發(fā)揮抗菌活性。總之，抗菌肽有多種作用機制且作用靶點豐富，致使病原菌難以產(chǎn)生耐藥性，大大降低了使用風(fēng)險，有望成為替代抗生素的新一代抗菌藥物。

3?抗菌肽在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來，抗菌肽的多種生物活性逐漸得到確認(rèn)，其抗細(xì)菌、抗真菌、免疫調(diào)節(jié)、抗癌細(xì)胞、抗病毒和抗寄生蟲等作用在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

3.1?抗菌作用

抗菌肽的廣譜抗菌性，不僅針對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，還抑制真菌分生孢子和菌絲的生長。合成肽brilacidin可作為靜脈注射制劑，治療革蘭氏陽性菌引起的皮膚感染（NCT02052388）以及用于頭頸癌患者放射性口腔黏膜炎的口腔沖洗（NCT02324335），目前已分別完成Ⅱ期臨床試驗，Cellceutix公司和FDA（Food and Drug Administration）均批準(zhǔn)將brilacidin推進(jìn)到Ⅲ期臨床試驗[2]?？咕膔BPI 21對革蘭氏陰性菌表現(xiàn)出極強的殺菌活性，正在進(jìn)行Ⅲ期臨床試驗用于治療腦膜炎[43]。arenicin-3（專利號WO2011070032 A1）正被開發(fā)用于治療由革蘭氏陰性菌引起的獲得性肺炎和尿路感染[2]。Novexatin NP21和HXP124應(yīng)用于指甲真菌感染，已分別完成Ⅱb和Ⅱa期臨床試驗[3]。FDA和EMEA（European Agency for the Evaluation of Medicinal Products）已批準(zhǔn)將抗真菌感染的抗菌肽caspofungin，anidulafungin和micafungin等用于治療全身性念珠菌血癥和念珠菌病[44]。RIORDAN等[45]報道了一種將人類防御肽附著于醫(yī)院器械鋼鐵表面的優(yōu)良抗菌材料，可用于醫(yī)療保健領(lǐng)域，預(yù)防感染傳播。

3.2?免疫調(diào)節(jié)作用

作為天然免疫的重要介質(zhì)，抗菌肽是先天免疫和適應(yīng)性免疫的橋梁，在免疫反應(yīng)的不同階段具有多種功能。抗菌肽在治療慢性炎癥中發(fā)揮作用，促進(jìn)輔助性T細(xì)胞增殖和T細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生，增加體內(nèi)抗體IgG的水平，促進(jìn)巨噬細(xì)胞的凋亡，激活淋巴細(xì)胞清除受感染的細(xì)胞?？咕膮⑴c急性感染相關(guān)的宿主防御，誘導(dǎo)細(xì)菌裂解，促進(jìn)巨噬細(xì)胞前期的吞噬作用并防止擴散感染，刺激成纖維細(xì)胞和上皮細(xì)胞有絲分裂，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的生長，加速傷口愈合[7，40]。宿主防御肽LL-37用于治療慢性傷口感染（如小腿潰瘍），已開始臨床探索[26]。MANKO-PRYHODA等[46]報道了采用抗菌肽治療感染十二指腸賈第蟲（Giardia duodenalis）和腸道致病性大腸埃希菌（Escherichia coli EPEC）的小鼠，研究表明，體內(nèi)的鼠防御素-3和三葉肽因子-3表達(dá)水平提高，減輕了小鼠疾病的嚴(yán)重程度。

3.3?抗癌作用

癌細(xì)胞膜中少量磷脂酰絲氨酸外化、陰離子糖蛋白（黏蛋白、蛋白聚糖）在癌細(xì)胞中過表達(dá)、外膜總負(fù)電荷增多、膽固醇含量降低和微絨毛增加，導(dǎo)致陽離子抗菌肽能夠與其特異性結(jié)合[25]?？咕倪€可以干擾癌細(xì)胞的能量代謝，抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和周期阻滯[47]。研究發(fā)現(xiàn)，抗菌肽對肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、膀胱癌、卵巢癌和白血病等均有作用。LEWIES等[47]發(fā)現(xiàn)抗菌肽通過負(fù)向影響能量代謝，降低黑素瘤細(xì)胞的侵襲、增殖和轉(zhuǎn)移（糖酵解和線粒體呼吸），增加活性氧的產(chǎn)生，引起細(xì)胞凋亡。非洲爪蟾皮膚分泌的抗菌肽magainin，用其開發(fā)的抗菌肽藥品MAI278已接近完成Ⅲ期臨床試驗，可把宿主防御肽變成一種新型的抗菌治療藥物，用于治療腫瘤細(xì)胞和病毒感染[48]，抗菌肽temporins（專利號WO2014003537 A1）可用于治療癌癥[10]。

3.4?其他作用

抗菌肽能結(jié)合病毒包膜、抑制基因表達(dá)、阻止病毒增殖以及擾亂病毒的組裝程序等發(fā)揮抗病毒活性[3]?？咕膶Π滩《綡IV、單純胞疹病毒HSV、乙肝病毒HBV、丙肝病毒HCV和乙型腦炎病毒JEV等多種病毒均有抑制作用[7]。epinecidin-1是對抗乙型腦炎病毒JEV的滅活疫苗，還是對抗神經(jīng)壞死病毒的化療劑[43]。temporins具有較強的抗耐藥利什曼原蟲活性的作用，能有效殺死細(xì)胞內(nèi)的寄生蟲而不對宿主巨噬細(xì)胞產(chǎn)生毒性，這些小分子肽是一類具有開發(fā)治療潛力的新型抗寄生蟲藥物。

目前抗菌肽因穩(wěn)定性、溶血性及毒性等問題，主要用于局部皮膚，且多處于臨床試驗階段。2種抗菌肽的結(jié)合或抗菌肽序列結(jié)構(gòu)的修飾，可改善抗菌肽毒性及溶血性問題。抗菌肽組裝體作為功能藥物載體，在傳遞藥物和生物活性分子時能夠減少臨床醫(yī)療過程中病菌感染[49]。此外，傳遞系統(tǒng)（聚合物凝膠、各種無機納米材料、自組裝體系）作為抗菌肽和其他生物大分子藥物的載體，可應(yīng)對各種環(huán)境刺激（離子強度、pH值、溫度等），提高其生物活性、生物利用度和靶向特異性，克服溶血性并降低細(xì)胞毒性等，已成為藥物循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)[50]。NORDSTRM等[51]研究了納米凝膠和抗菌肽結(jié)合的影響因素，將可降解陰離子樹突狀納米凝膠（DNG）作為LL-37和DPK-060的載體。肽和DNGs肽均引起膜的不穩(wěn)定，兩者抗菌活性相當(dāng)，當(dāng)DNGs肽濃度為100 μmol/L（高濃度）時，顯示出對紅細(xì)胞的低毒性作用。

4?結(jié)?語

抗菌肽作為一種小分子新型“抗生素”，其多種抗菌機制比傳統(tǒng)的抗生素具有顯著優(yōu)勢。近年來，針對抗菌肽的結(jié)構(gòu)、活性以及作用機制方面的研究不斷深入，在作用過程中如何發(fā)揮抗菌肽的活性并應(yīng)用于醫(yī)藥臨床尚存在以下問題。

1）膜作用模型與抗菌肽體外靶向結(jié)合研究不能完全清楚地反映抗菌肽在體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境條件下的活性與抑菌狀況，需結(jié)合體內(nèi)抑菌機制加以研究，推動抗菌肽的開發(fā)應(yīng)用。

2）抗菌肽的安全性（毒性、溶血性）和穩(wěn)定性（包括抗菌肽在體內(nèi)半衰期、酶解穩(wěn)定性、鹽敏感性）是醫(yī)藥領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)。有報道表明，延長抗菌肽的暴露時間，可通過替換氨基酸殘基、修飾或雜合肽優(yōu)化抗菌肽結(jié)構(gòu)，提高其活性，降低毒副作用并預(yù)防耐藥性的產(chǎn)生。

3）傳遞系統(tǒng)作為抗菌肽的藥物循環(huán)載體，尚處于研發(fā)的早期階段，需進(jìn)一步了解肽分子、載體材料和環(huán)境等在抗菌肽與傳遞載體結(jié)合過程中的各項指標(biāo)，提高整體性能。利用抗菌肽的廣譜抗菌性與綠色天然提取物中的抗菌活性物質(zhì)聯(lián)合作用，提高其抗菌活性和生物利用度，降低耐藥性、細(xì)胞毒性和溶血性已成為研究熱點。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、基因工程等學(xué)科的發(fā)展，抗菌肽的構(gòu)效關(guān)系和作用機制將會得到逐漸闡明，也會進(jìn)一步推動抗菌肽的廣泛應(yīng)用。

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