细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展

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抗菌肽的研究进展及展望

抗菌肽的研究进展及展望

抗菌肽的研究进展及展望抗菌肽是一类存在于生物体内的小分子多肽,在许多生物体中具有广谱的抗菌活性。

由于抗菌肽具有不易产生耐药性、杀菌快速、作用广泛等优点,因此受到了广泛的研究关注。

本文将对抗菌肽的研究进展及展望进行综述。

目前,抗菌肽的研究主要集中在以下几个方面:抗菌肽的发现与鉴定、分子机制研究以及应用前景。

首先,抗菌肽的发现与鉴定是抗菌肽研究的基础。

传统的抗菌肽发现方法主要依赖于生物体中天然存在的抗菌肽的提取和鉴定。

而现代的研究方法通过基因工程技术或化学合成手段,合成了大量具有抗菌活性的肽段。

同时,利用蛋白质组学技术,如质谱分析和基因芯片技术,能够加速对抗菌肽的鉴定过程,扩大了抗菌肽的种类。

其次,抗菌肽的分子机制研究对于深入理解其抗菌活性至关重要。

已经有许多研究对抗菌肽的杀菌机制进行了探索。

一方面,抗菌肽通过与细菌细胞膜相互作用,破坏细菌细胞膜的完整性,导致细胞内的物质渗漏,并最终引起细胞死亡。

另一方面,抗菌肽还可以通过调节免疫反应来发挥其抗菌作用。

近年来的研究表明,抗菌肽能够调节机体免疫细胞的功能,促进炎症反应,增强机体的抗菌能力。

最后,抗菌肽在临床应用中具有广阔的前景。

由于抗菌肽具有广谱的抗菌活性,不易产生耐药性的特点,因此被认为是一种具有巨大潜力的抗菌药物。

目前,已经有一些抗菌肽被商业化生产,并成功应用于临床。

例如,抗菌肽polymyxin B和polymyxin E被用于治疗产生多药耐药的革兰氏阴性菌感染。

此外,抗菌肽也可以用于生物防治、食品保鲜等领域。

尽管抗菌肽在抗菌药物领域中具有巨大的潜力,但其在实际应用中仍然面临一些挑战。

首先,抗菌肽的生产成本较高,限制了其大规模生产和应用。

其次,抗菌肽的稳定性和毒副作用也需要进一步研究和改善。

因此,未来应加强对抗菌肽的生产和改良以及对其在临床应用中的消毒副作用进行更加深入的研究。

总的来说,抗菌肽作为一类具有广泛应用前景的抗菌药物,其研究已取得了显著的成果。

抗菌肽的抗癌研究及其机制剖析

抗菌肽的抗癌研究及其机制剖析

抗菌肽的抗癌研究及其机制剖析随着现代医疗技术的不断进步,治疗癌症的方法也越来越多样化和有效。

近年来,一种叫做抗菌肽的物质引起了人们的关注,因为它被证明在治疗癌症方面有着独特的功效。

本文将介绍抗菌肽的抗癌研究及其机制剖析,以期帮助人们更好地认识和理解这个领域的最新进展。

一、抗菌肽概述及其抗癌效果抗菌肽是一种由许多生物产生的小分子肽链,具有广谱的杀菌作用。

它们通过结合并破坏细胞膜,使细胞死亡。

抗菌肽的主要来源包括动物、植物和微生物等。

最近的研究显示,除了其广泛的抗感染和免疫调节作用外,抗菌肽还能够对癌细胞起到抑制和杀死的作用。

研究人员发现,当抗菌肽与癌细胞接触时,它们能够通过多种途径抑制癌细胞的生长、增殖和迁移,从而达到治疗癌症的目的。

这使得抗菌肽成为了一种非常有前途的抗癌治疗药物。

二、抗菌肽抑制癌细胞增殖和生长的机制尽管抗菌肽能够杀死癌细胞,但它们更常见的作用是抑制癌细胞的增殖和生长。

这一机制涉及到多种生物学过程和信号途径,下面对其中的几种主要途径进行详细阐述:1. 细胞周期调控:抗菌肽能够通过调控细胞周期相关的蛋白表达,影响癌细胞的增殖和分裂。

例如,一些抗菌肽能够抑制白血病细胞的G1/S细胞周期进程,从而减缓其增殖速度。

2. 细胞凋亡:抗菌肽能够通过诱导癌细胞凋亡来激活免疫系统并抑制癌细胞的增殖。

凋亡是一种自我毁灭性的细胞死亡方式,抗菌肽通过多种路径诱导凋亡,如激活Caspase酶等。

3. 氧化应激:大多数癌细胞都表现出较高水平的氧化应激,抗菌肽能够通过抑制癌细胞内部的氧化应激反应,从而防止癌细胞生长和增殖。

三、研究进展和展望当前,已经有很多研究证实:抗菌肽具有抑制癌细胞的功能,但是研究仍处于初级阶段。

从基础研究到临床应用需要更多的时间和研究资源,而且现有的试验仍然没有确定最优的剂量、给药途径和时间点等信息。

此外,伴随着抗菌肽的应用,也出现了一些问题,如耐药性、毒副作用等,这些问题也需要进一步解决。

细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展

细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展

细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!癌症是导致数以百万计人死亡的重要原因之一,其发病机理多由于异常细胞不受控制地生长和扩散。

常规的治疗手段,如手术和化疗成功率均低,且存在复发的风险;同时,前列腺癌、胰腺癌和恶性黑色素瘤仅用化疗治疗效果较差。

为避免肿瘤的复发和( 或) 发生转移,辅助治疗药物( 如DNA 烷基化剂、激素激动剂/ 拮抗剂和抗代谢药物等) 被广泛应用,但这些药物选择性较差,攻击癌细胞的同时,对正常细胞损害较大,导致患者发生骨髓抑制和血小板减少( 血细胞生成减少)、黏膜炎( 消化道炎症) 和脱发等。

此外,这些化合物可使癌细胞产生耐药性,不宜长期使用。

如今,随着与癌症相关的疾病数量的日益增加,面对常规疗法的缺点和不足,新的治疗方案呼之欲出。

抗菌肽已被证实是一种分子靶向抗癌药物,这种小分子多肽可有效进行组织渗透并被异质癌细胞吸收,进而杀伤肿瘤细胞。

与现有疗法联合作用将极大改善抗癌药物对肿瘤细胞的选择性,并减少对健康组织的有害影响,它的开发与应用为癌症治疗带来新的希望。

1具有抗癌活性的抗菌肽的分类和选择性从结构的角度来看,大多数具有抗癌活性的抗菌肽具有α- 螺旋或β- 折叠的构象[4],针对其靶细胞,可将它们分为两大类:第一类包括对微生物和癌细胞具有活性而对健康的哺乳动物细胞无活性的肽,如cecropins 和magainins ;第二类包含的抗菌肽对微生物、正常细胞和癌细胞均具有杀伤作用,如人中性粒细胞防御素HNP-1。

抗菌肽以溶膜或非溶膜机制选择性杀伤肿瘤细胞。

基于这种选择性机制的溶膜肽的活性依赖于抗菌肽自身特点及靶膜的特性。

抗菌肽对肿瘤细胞和正常的哺乳动物细胞的选择性基于恶性肿瘤细胞膜带的净负电荷,这些负电荷由磷脂酰丝氨酸、O- 糖基化的黏蛋白唾液酸和肝素等赋予。

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展
一、抗菌肽的概念
抗菌肽是一类具有抗菌作用的天然肽产物,又称抗微生物活性多肽,
是由多个氨基酸组成的高分子小分子,具有抗菌、抑菌、杀菌、抗真菌、
抑真菌以及杀真菌等特异性活性,能够对细菌、真菌形成有效的抑制作用。

二、抗菌肽的现状
近年来,抗菌肽研究领域发展迅速,诸如蛋白质分析、分子克隆和功
能研究等领域已取得了重大进展。

随着抗菌肽在临床应用的广泛开展,研
究领域也在不断拓展。

目前,研究者们已经发现了具有多种抗微生物活性
的肽类物质,如青蒿素肽、抗菌肽素肽、抗生素肽、抗真菌肽等,并开展
了许多研究工作。

三、抗菌肽的抗菌机制
抗菌肽的结构多种多样,但基本上都是短的氨基酸序列。

它们可以通
过改变细菌的细胞壁、抑制细菌的生长和促进细菌的死亡来发挥活性,而
且对细菌的抑制作用比其他抗菌剂强。

一些抗菌肽具有电荷修饰,可以抑
制细菌胞壁的运动,阻止细菌繁殖。

另外,一些抗菌肽具有抑制水解酶的
活性,这些酶可以改变细菌细胞壁的结构,从而降低细菌的耐药性。

抗菌肽在肿瘤治疗

抗菌肽在肿瘤治疗


年限:1999-2011 结果:1条 例 张卫民.幽门螺杆菌抗菌肽抗菌及抗肿瘤作用的基础研究 [j].中国人民解放军第一 军医大学,2003.
4.外文学术期刊检索服务系统
(国道)



检索途径:关键词 检索词:antimicrobial peptide and tumor 检索年限:2000—2011 检索范围:全部期刊;全部学科 检索结果:9篇 例如:(1)Applications of antimicrobial peptides from fish and perspectives for the future (2)Oncolytic designer host defense peptide suppresses growth of human liposarcoma
一、选题情况
题目的由来
抗菌肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,人们发现某些 抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力 的杀伤作用,因而又可称其为多肽抗生素( peptide antibiotics )。 抗菌肽因为抗菌活性高,抗菌谱广,种类多,可供选 择的范围广,靶菌株不易产生抗性突变等原因,而被认为将 会在医药工业上有着广阔的应用前景。 抗菌肽对正常哺乳动物细胞及昆虫细胞无不良影响, 但对癌细胞株则有明显杀伤作用。这种选择性机理可能与细 胞骨架有关。已有有关抗菌肽对宫颈癌细胞、直肠癌细胞及 肝癌细胞的杀伤作用与剂量相关的效应的报道 。
中国期刊全文数据库
检索途径:篇名 检索式: 抗菌肽 and 肿瘤 年限:2005-2011 范围:核心期刊 所查结果:5条 例如:赵瑞君.家蝇成虫抗菌肽对4种肿瘤细 胞的作用观察[j].中国媒介生物学及控制杂 志,2007.

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展抗菌肽是一种生物活性肽类分子,具有广泛的抗菌谱和多种生物活性。

其研究涉及基础生物学、生物技术和医疗健康等多个领域,近年来得到了广泛关注。

一、抗菌肽的概述抗菌肽最初被发现于20世纪50年代,是一类长度在10~100个氨基酸之间、分子量在1~10千道尔顿的小分子化合物。

它们主要存在于植物、动物、微生物等生物体内,为一种特殊的免疫分子,具有广谱的抗菌、抗病毒和抗真菌等生物活性。

因此,抗菌肽已成为新型抗感染药物的研究热点之一。

抗菌肽可以激活宿主免疫系统,促进嗜中性粒细胞吞噬病原体,调控炎症反应等,同时还可以直接破坏细菌膜、DNA和RNA分子等,具有强大的杀菌能力。

二、抗菌肽的种类目前已经发现和鉴定的抗菌肽有数百种,其中最为常见的是以下几类:1、防御素:是由哺乳动物的单核细胞、肺泡、胃液和吐泄物等分泌的一种抗菌肽,主要作用于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。

2、宏观藻类鱼类抗菌肽:是由宏观藻类和鱼类细胞制造出的一些无效肽类,主要杀菌作用是针对革兰氏阳性菌。

3、微生物抗菌肽:是由某些微生物体分泌的与内共生菌、外来菌和真菌等有广泛抗菌作用的肽类。

4、合成抗菌肽:与其他抗菌肽不同,合成抗菌肽是经过化学合成得到的一系列分子,因此其抗菌谱、抗菌速度、抗菌强度等性质可以根据需要调整和改进。

三、抗菌肽的应用前景抗菌肽作为新型抗感染药物具有很好的应用前景。

据报道,美国一些单位已经使用抗菌肽制成肺炎克雷伯菌感染的口服制剂,并且该制剂已进入三期临床试验,有望在未来取代现有的抗生素。

此外,抗菌肽还可以用于保健食品、动物饲料、化妆品等领域。

比如抗菌肽可以用于保健食品中,改善人体免疫系统的健康水平,饲料则可以用于提高家禽、畜禽的生产效益和健康水平。

四、抗菌肽研究的挑战和机遇尽管抗菌肽的应用前景广阔,但是其研究也面临一些挑战和机遇。

1、抗菌肽的生产技术尚不成熟,生产成本较高;2、抗菌肽的应用场景和使用规模有待进一步扩展和加大;3、抗菌肽的作用机理和毒副作用还需要深入研究和认识,以及合适的应用剂量等。

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展摘要:由于细菌对抗生素耐药性不断出现, 研发新型抗菌物质已迫在眉睫。

而抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的具有广谱抗菌、抗病毒、抑制杀伤肿瘤细胞等作用的多肽。

本文介绍了抗菌肽的结构,抗菌肽的生物学活性,抗菌肽的作用机理和作用机制,以及抗菌肽的应用和前景。

关键词:耐药性,抗菌肽;作用机理;前景抗菌肽,简称ABP,是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。

广泛存在于各种生物体内。

1980 年,瑞典科学家Boman 等从天蚕蛹的血淋巴中分离得到天蚕素( cecropin ) 抗菌肽,使人们对抗菌肽的作用机理和应用有了一个崭新的认识。

目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余种。

由于热稳定性强,且对较高离子强度环境有较强的适应性,不仅有广谱抗细菌能力, 而且有的对真菌、病毒及癌细胞也有一定的抑杀作用,最重要的是可以杀伤动物体内的肿瘤细胞,却又极少破坏动物体内的正常细胞,因此,抗菌肽的开发和应用研究已成为国内外昆虫学、生理学、药理学研究热点,在动植物转基因工程及药物开发领域及农业、食品等领域具有广阔的应用前景。

1 .抗菌肽的结构1 .1 一级结构据报道,已分离并测定其氨基酸序列一级结构的抗菌肽达几十种,且一级结构都比较相似,具有以下典型的特征:由20~70多个氨基酸残基组成的肽链,其N 端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸,C 端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸,中间部分则富含脯氨酸,且在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基,这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的,1. 2 二级结构通过圆二色性分析、二维核磁共振谱法及脂质体模拟实验研究抗菌肽的二级结构特征,结果表明,抗菌肽在一定条件下形成a-螺旋和β-折叠结构。

a-螺旋是一个近乎完美的水脂两亲结构,即圆柱形分子的纵轴一边为带正电-的亲水区,而对称面为疏水区。

这种两亲性结构是抗菌肽杀菌的关键,改变a-螺旋的螺旋度会影响抗菌肽的活性。

抗菌肽的研究进展与展望

抗菌肽的研究进展与展望

抗菌肽的研究现状与展望韩文瑜,孙长江(吉林大学畜牧兽医学院,长春 130062)[收稿日期]2009-09-18 [文献标识码]A [文章编号]1002-1280(2009)10-0011-09 [中图分类号]S859.4[摘 要] 耐药性细菌的出现致使现有抗菌药物对细菌感染治疗的疗效低下或无效,形成的危害日益严重,迫切需要开发出新型的抗菌制剂。

高效、低毒、广谱的抗菌肽作为最有希望代替抗生素的新药制剂倍受国内外科研工作者的关注,成为当前的研究热点。

本文综述了抗菌肽的生物学特性,生物学活性及其作用机制,抗菌肽的筛选策略,分析了影响抗菌肽应用中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

[关键词] 抗菌肽;研究进展;应用前景作者简介:韩文瑜(1955年-),男,博士,教授,主要从事分子细菌学与分子免疫学研究。

E -m a i:l hanwy @jl u .edu .cnR esearch Progress on Anti m icrobial Pepti des and Its D evelop m ent ProspectHAN W en-yu ,SUN Chang-jiang(C olle g e of An i ma lS cience and Ve t erina ryM ed i c i ne ,J ili n Un i v e rsit y,Changchun 130062;China )Abst ract :The e m ergence of an ti b i o tic-resistant bacteria m ake the bad or i n vali d therapeuti c effect of the curre -ntl y used anti b iotics used to co m bat bacterial i n fecti o ns ,w hich severely har m the hu m an and ani m al hea lth ,and every e ffort to develop nove l anti b acterial agents are i n great needed .Anti m icrob ial peptides have e m erged as effective broad-spectr um t h erapeutic agents w ith a pro m ising substitute for anti b iotic ,and anti m i c rob ial peptides have been a pri m ary focus o f ne w drug research wo rl d w i d e .This paper deals w ith an overv i e w o f t h e types ,bioactiv ities ,antibacterialm echan is m s ,se lection m et h ods .The prob le m s i n app lications of the anti b acteria l pept-i des and prospects for future researches are also m entioned .K ey w ords :anti m icrobia l pepti d es ;research pr ogress ;applicati o n prospect 当前,细菌性感染和细菌性疾病呈上升趋势,细菌耐药性的形成是一个重要的原因。

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常规的治疗手段,如手术和化疗成功率均低,且存在复发的风险;同时,前列腺癌、胰腺癌和恶性黑色素瘤仅用化疗治疗效果较差。

为避免肿瘤的复发和( 或) 发生转移,辅助治疗药物( 如DNA 烷基化剂、激素激动剂/ 拮抗剂和抗代谢药物等) 被广泛应用,但这些药物选择性较差,攻击癌细胞的同时,对正常细胞损害较大,导致患者发生骨髓抑制和血小板减少( 血细胞生成减少)、黏膜炎( 消化道炎症) 和脱发等。

此外,这些化合物可使癌细胞产生耐药性,不宜长期使用。

如今,随着与癌症相关的疾病数量的日益增加,面对常规疗法的缺点和不足,新的治疗方案呼之欲出。

抗菌肽已被证实是一种分子靶向抗癌药物,这种小分子多肽可有效进行组织渗透并被异质癌细胞吸收,进而杀伤肿瘤细胞。

与现有疗法联合作用将极大改善抗癌药物对肿瘤细胞的选择性,并减少对健康组织的有害影响,它的开发与应用为癌症治疗带来新的希望。

1具有抗癌活性的抗菌肽的分类和选择性从结构的角度来看,大多数具有抗癌活性的抗菌肽具有α- 螺旋或β- 折叠的构象[4],针对其靶细胞,可将它们分为两大类:第一类包括对微生物和癌细胞具有活性而对健康的哺乳动物细胞无活性的肽,如cecropins 和magainins ;第二类包含的抗菌肽对微生物、正常细胞和癌细胞均具有杀伤作用,如人中性粒细胞防御素HNP-1。

抗菌肽以溶膜或非溶膜机制选择性杀伤肿瘤细胞。

基于这种选择性机制的溶膜肽的活性依赖于抗菌肽自身特点及靶膜的特性。

抗菌肽对肿瘤细胞和正常的哺乳动物细胞的选择性基于恶性肿瘤细胞膜带的净负电荷,这些负电荷由磷脂酰丝氨酸、O- 糖基化的黏蛋白唾液酸和肝素等赋予。

此外,癌细胞膜具有典型的糖基化修饰且大多数癌细胞膜比正常细胞的流动性大,抗菌肽促使膜处于不稳定状态。

然而,某些肿瘤,如乳腺癌和前列腺癌,为了应对抗菌肽的溶膜机制,细胞膜上通常富集较高含量的胆固醇[8]。

同时,细胞表面积也是影响抗菌肽活性的一个重要因素,因为恶性癌细胞上的绒毛数量和弯曲程度的增加使其具有更大的与抗菌肽分子接触的细胞表面积[5]。

抗菌肽的抗菌特性和抗癌活性有着相似的选择性分子机制。

然而,并非所有的抗菌肽都具有抗癌活性。

因此,综合理解抗菌肽选择性识别和裂解肿瘤细胞的因素至关重要,揭示某些肿瘤类型和存在的特异性靶标将对多肽药物的设计提供依据。

2抗菌肽对各类肿瘤细胞的抗肿瘤作用抗菌肽在体内和体外均可成功杀伤肿瘤细胞,还可防止转移的形成[9]。

但是,以特定的方式识别肿瘤发生和转移的靶向抗菌肽很难获得。

因此,研究抗菌肽结构与活性之间的关系为促进药物开发提供可能。

抗菌肽可广泛作用于各类肿瘤,如实体瘤和非实体瘤。

实体瘤实体瘤的特征是无囊肿或液体区域的组织,在这些肿瘤中能区分恶性细胞和维持这些细胞的基质。

存在于肿瘤块的表型异质性群体癌细胞,每个细胞均具有增殖能力并能形成一种新的肿瘤。

这些肿瘤的生理和形态在很大程度上不同于正常的组织,研究癌症治疗的选择性正是基于这种差异。

针对不同类型的实体瘤已经开发多种抗菌肽,但其特异的选择性靶向这种类型肿瘤的结构特点及机理仍不明确。

目前,已证实抗菌肽可通过多种机制靶向实体瘤。

乳腺癌和前列腺癌是分别在女性和男性最常诊断出的癌症,但是通过单种或多种药物联合治疗前列腺癌效果并不显著。

已研究的抗菌肽大多针对乳腺、前列腺、宫颈、肝和肺的肿瘤,这些抗菌肽杀伤恶性肿瘤的机制可能是通过破坏细胞膜之后,促进细胞凋亡或坏死,也可能通过多种模式呈现抗癌活性。

非实体瘤非实体瘤包括血液、骨髓和淋巴结癌,以及白血病、多发性骨髓瘤和淋巴瘤等。

目前,治疗非实体瘤多使用细胞毒性药物、放射治疗或骨髓移植,这些治疗方式对患者可造成严重的长期影响。

作为影响多种细胞类型的复杂疾病,抗菌肽可靶向血液和骨髓细胞,从而达到杀伤肿瘤细胞的目的。

研究表明,来源于猪NK细胞的NK-2肽具有净正电荷,可通过坏死机制选择性地杀伤癌细胞。

这种杀伤机制与癌症细胞表面带负电荷的磷脂酰丝氨酸膜有关,如白血病细胞膜磷脂酰丝氨酸暴露较少,故对该抗菌肽不敏感。

Lemeshko 证实由于抗菌肽可导致质膜通透性、静电相互作用和跨膜电位的增加,因此,存在于细胞膜上的磷脂酰丝氨酸对抗菌肽靶向神经母细胞瘤细胞的活性具有重要作用。

具有α- 螺旋肽的cecropin 衍生物已作为治疗白血病潜在的替代品。

天蚕素B1 (CB1) 具有极性脂质的表面,其活性主要来自于cecropin B (CB)两个α 螺旋的肽段,增加的α 螺旋结构可增强α-螺旋肽的稳定性,促使其更灵活有效地插入质膜,导致膜溶解,从而杀伤肿瘤细胞。

Pep2 和Pep3合成短肽来自凋亡线粒体蛋白ARTS 的C- 末端,可作为白血病细胞凋亡的诱导剂,有效杀伤人类白血病细胞。

此外,最近有研究表明,由Bcl-2 蛋白家族促凋亡成员之一BIM 与Bcl-2 稳定α 螺旋结构域(SAHBs) 组成的BIM-SAHBA 结构域可靶向Bcl-2 通路。

这种抗菌肽可激活Bcl-2 蛋白家族,通过沉默血液癌症表达的抗凋亡基因,导致肿瘤细胞死亡。

实验表明,该肽段能够抑制耐药性白血病肿瘤在小鼠体内的生长,与其他药物联合使用时,表现出协同的抗癌效果。

3抗菌肽的抗肿瘤作用机制膜裂解机制在前期研究中,Iwasaki 等使用4 种来自甲虫防御素的抗菌肽类似物(D-peptides A、B、C 和D)处理一些肿瘤细胞系,并检测其细胞表面磷脂酰丝氨酸的密度,建立了抗菌肽对肿瘤细胞敏感性的相关模型,结果表明有选择性的细胞毒性依赖于癌细胞膜中磷脂酰丝氨酸所携带的负电荷。

Papo 等也报道了宿主防御肽类似物瘤内注射后可抑制人前列腺癌和乳腺癌细胞的生长。

DK6L9 肽通过破坏膜结构和诱导肿瘤细胞坏死促使肿瘤细胞溶解,并伴随肿瘤血管密度、新毛细管形成以及前列腺特异抗原分泌的减少。

磷脂酰丝氨酸是抗癌肽的靶标,通过定位于带负电荷的磷脂,选择性地与它们相互作用,从而导致肿瘤细胞膜去极化,最终肿瘤细胞膜溶解。

除了磷脂酰丝氨酸,许多恶性肿瘤细胞带负电荷的膜组分也是抗癌活性触发器。

抗菌肽通过结合肿瘤细胞表面表达的带负电荷的糖胺聚糖激活抗癌活性,从而成为常规化疗药物潜在的替代品,并以此阐明抗菌肽选择性结合正常细胞和肿瘤细胞的机制。

例如,来源于抗菌肽pleurocidin 家族的NRC-03 和NRC-07,能够通过暴露在细胞膜外的带负电荷的分子( 如肝素和硫酸软骨素) 结合肿瘤细胞,影响肿瘤细胞膜的稳定性,同时肿瘤细胞死亡也涉及线粒体损伤和活性氧的产生。

大多数抗菌肽在细胞表面形成具有生物活性的α- 螺旋或β- 折叠结构以达到杀伤肿瘤细胞的目的。

从蜘蛛(Acanthoscurria gomesiana) 血细胞中分离获得的Gomesin 是一种阳离子抗菌肽,具有发夹状的双链反平行β- 折叠结构。

Rodrigues 等研究表明,该抗菌肽可在体内外抑制小鼠黑色素瘤的生长,同时对乳腺癌和结肠癌均具有抗癌活性;Gomesin 抑癌作用依赖于β-发夹结构、静电引力和疏水作用等。

坏死和凋亡机制抗菌肽与肿瘤细胞膜接触后,通过形成孔洞和( 或) 改变细胞膜电位破坏细胞膜,渗透进入细胞内,最终通过细胞坏死或凋亡通路抑制肿瘤细胞生长。

细胞膜上孔洞的形成是由于许多疏水性氨基酸插入细胞膜上的疏水核心区以获得稳定结构所致。

细胞死亡可能是细胞凋亡和( 或) 坏死的结果,其特征在于肿瘤细胞不同的形态变化。

事实上,诱导癌细胞凋亡已成为一个公认的癌症治疗的方法[25]。

抗菌肽对肿瘤细胞和健康细胞的形态学影响多是诱发肿瘤细胞皱缩或肿胀、染色质固缩、胞浆空泡或膜出泡等,如低浓度的合成抗菌肽epinecidin-1可选择性杀伤癌细胞,其抑癌活性主要通过破坏膜结构、诱导凋亡、坏死基因异常表达等实现。

另外,抗菌肽也可特异性诱导转移性肿瘤细胞和肿瘤相关的血管内皮细胞凋亡。

Xu 等证实不同的抗菌肽也具有双重作用模式:合成的抗菌肽A9K 是两亲性短肽,可通过破坏细胞膜和细胞凋亡途径选择性杀伤白血病细胞、宫颈癌细胞和肾癌细胞;爪蟾抗菌肽MG2 和细胞穿膜肽ANTP 的N- 末端形成的融合肽MG2A 具有抗肿瘤活性,可靶向肿瘤细胞表面的硫酸软骨素,导致细胞膜溶解、细胞凋亡。

多重作用模式抗菌肽杀伤肿瘤细胞的作用模式并不仅限于破坏质膜和线粒体膜,也可能涉及多种通路,如免疫应答、荷尔蒙受体、抑制DNA 的合成和抗血管生成作用等。

人中性粒细胞肽HNP-1 属于α- 防御素,含有30 个氨基酸残基。

研究表明HNP-1 是潜在的癌症预后标志物,在瘤内表达时与肿瘤坏死相关。

Wang 等证实成熟HNP-1 在乳腺癌和结肠癌模型中表达可诱导树突状细胞的聚集和激活,从而导致机体对肿瘤的免疫反应。

HNP-1 以成熟形式在瘤内表达可抑制肿瘤生长。

采用抗菌肽靶向或模拟激素受体或激素调节基因可提高抑癌效果。

ERα17p 肽源于雌激素受体α (ERα)序列的一部分,可与肿瘤细胞膜的极性区相互作用,在高浓度下诱导细胞膜损伤。

鲎素是从鲎中分离的具有17 个氨基酸残基的短肽,它可结合肿瘤细胞表面的透明质酸或糖胺,激活补体途径,导致质膜破裂,呈现抗肿瘤活性。

此外,肿瘤细胞膜上的负电荷分子的不同表达模式,将成为抗菌肽与膜结合和作用的一个限制因素,由此决定每种抗菌肽杀死特定肿瘤细胞的能力。

抗菌肽通过不同的作用机制选择性抑癌的效果取决于癌症的类型以及肿瘤细胞的类型。

4抗菌肽作为抗癌多肽的设计与发展在合理的药物设计过程中,抗菌肽的基因序列、净电荷、二级结构、两亲性、疏水性和血清稳定性等均需考虑。

同时,肿瘤细胞表面分子表达模式和细胞膜流动性的差异均可决定抗菌肽对某些癌细胞的杀伤效果。

而抗菌肽全长的氨基酸序列对抗癌活性至关重要,通过合成保留完整生物活性的较短片段可降低生产成本,改善药理参数,降低免疫原性,提高生物利用率和稳定性。

LL-37 是目前唯一在人类中发现的抗菌肽。

研究表明,与原始序列相比,人工改造的较短片段抗癌活性显著提高,这可能由于阳离子抗菌肽的精氨酸残基与两性离子磷脂间相互作用增强导致。

另外,抗菌肽D- 氨基酸序列和环化结构的添加可提高血清稳定性。

研究证实,亲脂性β2,2 氨基酸结构加入到抗菌肽序列中可提高抗菌肽对人类和小鼠淋巴瘤细胞潜在的抗癌活性,以及对非肿瘤细胞的选择性;在α- 螺旋肽中加入β2,2 氨基酸,在结构上增加了额外的亚甲基基团,它能够与两个亲脂性取代基结合,这种环化结构导致刚性增加,两亲性以及二级结构构象发生变化,增加其对蛋白质降解的稳定性及抗癌活性。

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