抗菌肽的抗肿瘤作用

●知识介绍
文章编号：１０００－ １３３６（２００６）０２－ ０１８１－ ０３
《生命的化学》２００６ 年 ２６ 卷 ２ 期 ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＬＩＦＥ ２００６， ２６（２）
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抗菌肽的抗肿瘤作用
韩玉萍 翟朝阳
（ 四川大学华西基础医学与法医学院分子生物学实验室， 成都 ６１００４１ ）
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《生命的化学》２００６ 年 ２６ 卷 ２ 期 ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＬＩＦＥ ２００６， ２６（２）
●Ｃｕｒｒｅ ｎｔ Ｔｏｐｉｃｓ
白细胞作用后的细胞骨架及核骨架未见损伤现 象。２００３ 年，凌斌勋等［４］ 通过抗微管蛋白单克隆 抗体对细胞骨架结合、染色，也发现经柞蚕抗菌 肽处理的人鼻咽癌细胞的细胞骨架也出现类似结 果。这种选择性杀伤作用可能与细胞骨架结构差 异有关。
摘要： 抗菌肽是宿主免疫防御系统的重要成分，具有广谱杀菌、相对分子量较小、热稳定性及水溶性好等优 点，更重要的是抗菌肽能选择性杀灭肿瘤细胞，对人畜毒副作用小。因此，抗菌肽在生物和医药等方面，尤其 是抗肿瘤方面有很好的开发前景。 关键词： 抗菌肽； 抗肿瘤 中图法分类号： Ｑ７８
抗菌肽（ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ｐｅｐｔｉｄｅｓ）广义上是指由生 物基因组编码的，具有对抗外源性微生物侵害， 清除体内病变细胞的一类小分子多肽，被认为是 从细菌到昆虫、动物乃至人体内普遍存在的一类 防御性肽类活性物 质 ，又 被 称 为 “第 二 防 御 体 系”。自 １９７２ 年，瑞典科学家 Ｂｏｍａｎ 教授发现并 首先测定了惜古比天蚕的抗菌肽的一级结构以 来，国内外的研究表明抗菌肽具有很强的抗菌抗 肿瘤活性。研究表明，抗菌肽对人髓样白血病细 胞 Ｋ５５２ 株 、 艾 氏 腹 水 瘤 ＥＡＣ、 人 宫 颈 癌 细 胞 ＨｅＬａ、直肠 癌 ＨＲ８３４０ 及 肝 癌 细 胞 ＢＥＬ２７４０２ 等 均有杀伤作用，对巨嗜细胞淋巴瘤 Ｕ９３７、人髓样 白血病细胞 Ｋ５６２、肉瘤细胞 Ｓ１８０ 等多种离体癌 细胞均有抑制作用；而且，在相同剂量下，抗菌 肽只能杀死肿瘤细胞，对正常细胞无毒副作用。 １． 抗菌肽抗肿瘤机制
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目前，已分离鉴定了 ５００ 多种抗菌肽，其中 有 １８ 种抗菌肽的抗肿瘤活性等到了证实［１４］。抗菌 肽作用对象的高选择性，给抗癌药物的开发带来 新的希望，可能成为替代传统手术、放化疗的新 型多肽类抗肿瘤药物。抗菌肽基因序列短小，易 于转染，可以将抗菌肽或其前体的基因导入肿瘤 细胞，也可以直接注射于瘤体发挥作用。改造已 有抗菌肽和设计新型抗菌肽分子是创造高活力抗 菌肽的有效途径。将抗菌肽分子与肿瘤特异性抗 体偶联成免疫毒素，构建杂合抗菌肽分子，蜂毒 素改型去除或减小溶血作用而保留其抗肿瘤作用 等。基因疗法在有些肿瘤前景看好，如对 ＡＦＰ 阳 性肝癌的治疗。李柏等［１５］ 用蜂毒素基因重组腺病 毒 ， 置 入 甲 胎 蛋 白 ＡＦＰ 启 动 子 （ｒＡＦＰ）后 ， 转 染 ＡＦＰ 阳性肝细胞癌可使瘤细胞增殖被抑制，而在 ＡＦＰ 阴性和正常肝细胞中未观察到上述结果。提 示 ｒＡＦＰ 驱动的蜂毒素基因重组腺病毒在体外可 特异性杀伤 ＡＦＰ 阳性肝癌细胞。
细胞骨架是真核细胞内的精细网络结构，不 仅可以维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序 性，还参与细胞运动、物质运输、信息传递、细 胞分裂和基因表达等重要的生命活动。相对于正 常细胞，癌细胞由于生长旺盛而细胞骨架不完 整，其微丝含量有所减少。目前认为，抗菌肽可 能对肿瘤细胞和正常真核细胞都有损伤，但由于 真核细胞细胞骨架高度发达，修复较快，抗菌肽 最终不会对其造成损伤。而肿瘤细胞骨架不发 达，组装程度差，经抗菌肽作用后不能及时有效 地修复而导致死亡。但是，抗菌肽是首先直接作 用于细胞骨架中的微管蛋白，还是破损胞膜后造 成连带性细胞骨架损伤尚有待于进一步研究。 １．３ 线粒体作用 国内外科学家多次观察到抗 菌肽对肿瘤细胞细胞器的破坏：线粒体肿胀、空 泡化、嵴消失和排列不规则，提示抗菌肽的作用 机制可能与抑制肿瘤细胞呼吸相关。线粒体是细 胞赖以生存的 “动力工厂”，抗菌肽破坏线粒体 的结构，使细胞无法获得能量，最终导致细胞死 亡。Ｃｈｅｎ 等［５］ 还发现，鲎抗菌肽（ｔａｃｈｙｐｌｅｓｉｎ）可以 通过线粒体途径激活胱天蛋白酶－ ９（ｃａｓｐａｓｅ－ ９）和 胱天蛋白酶－ ３ 等，最终抑杀肿瘤细胞。 １．４ 对细胞核染色体的影响 抗菌肽作用于肿 瘤细胞，观察到肿瘤细胞核膜模糊，甚至破损， 因而推测抗菌肽对肿瘤细胞核染色质 ＤＮＡ 也可能 产生作用。张卫民等［６，７］ 用氚标记胸腺脱氧核苷对 肝癌和直肠癌细胞的参入实验，发现能抑制癌细 胞 ＤＮＡ 的合成，其杀伤作用呈剂量效应。１９９８ 年，王芳等［８］ 首次用单细胞凝胶电泳法研究了抗 菌肽 ＣＭ４ 组分对人髓样白血病 Ｋ５６２ 癌细胞和正 常人白细胞核染色质 ＤＮＡ 的断裂缺失作用，观察 到实验组癌细胞核染色质 ＤＮＡ 出现断裂，形成一 个亮的荧光头部和彗星似的尾部，统计学处理表 明具有高度显著性差异。而对照组正常人白细胞 和未经抗菌肽处理的癌细胞核染色质 ＤＮＡ 没有出 现断裂现象。因而推测，抗菌肽可以直接作用肿 瘤细胞的染色质来发挥杀伤作用。但也有学者提 出，在 ＤＮＡ 复制合成时，真核细胞的 ＤＮＡ 聚合
近年来国内外许多学者研究了抗菌肽杀伤肿 瘤细胞的作用，结果表明，抗菌肽抑杀肿瘤细胞 机制与杀菌机制不尽相同，它比杀菌机制更为复 杂。一方面，它直接接触性抑杀肿瘤细胞，主要 从细胞膜、线粒体、核膜、细胞核染色体和细胞 骨架等方面来达到抑杀肿瘤细胞的效果；另一方 面，抗菌肽还可以通过调动机体免疫机能，从体 液免疫方面来抵抗癌细胞的入侵。 １．１ 攻击胞膜作用 抗菌肽作用于肿瘤细胞一段 时间后，可使胞膜异化、破裂，细胞器变形，内 容物外泄，最终导致细胞死亡。用 Ｉｎｄｏ－ １－ ＡＭ 作
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文章编号：１０００－ １３３６（２００６）０２－ ０１８３－ ０３
《生命的化学》２００６ 年 ２６ 卷 ２ 期 ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＬＩＦＥ ２００６， ２６（２）
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母乳中瘦蛋白的生理功能
曹劲松 吕林艳
（华南理工大学食品与生物工程学院，五山 ５１０６４０ ）
摘要： 研究表明，母乳中存在着瘦蛋白。该文介绍母乳中瘦蛋白的含量、瘦蛋白的来源、瘦蛋白在乳中的存在 方式及乳中瘦蛋白的生理效应。 关键词： 瘦蛋白； 母乳 中图分类号： Ｑ５７
酶需要通过结合于核骨架上而被激活，所以抗菌 肽也可能是通过核骨架的破坏而造成染色质 ＤＮＡ 的断裂。抗菌肽损伤核染色体的作用机制尚待进 一步研究证实。 １．５ 细胞毒性与免疫作用 抗菌肽的最初获得 是通过昆虫天然免疫获得，提示抗菌肽是调动机 体免疫功能的产物。１９９８ 年，许玉澄等［９］ 用天然 抗菌肽作用于荷瘤小鼠，连肿瘤及周围组织取下 制成病理切片，发现给药组正常机体与癌瘤接触 区有大量结缔组织增生现象，形成区域化结构， 有抑制癌细胞扩散的趋势。同时，肿瘤周围有非 常明显的炎细胞，如淋巴细胞、单核细胞和中性 粒细胞，而阴性对照组未观察到这一现象。在鳞 状细胞癌病人的唾液中及与肿瘤组织相毗邻的朗 氏细胞内发现了防御素［１０］，这些可能与肿瘤免疫 有关。Ｃｈｅｎ 等［１１］ 提出鲎抗菌肽是通过激活经典 的补体途径损害胞膜导致肿瘤细胞死亡的。因 此，有学者认为抗菌肽不仅能接触性抑杀肿瘤， 还能调动机体的免疫系统对抗癌细胞的侵入。 １．６ 诱导细胞凋亡 细胞骨架及核骨架的紊乱是 细胞凋亡的特征之一。Ｍａｉ 等 ［１２］ 以 融 合 抗 菌 肽 ＤＰ１ 局部注射小鼠实体瘤 ＭＣＡ２０５，观察到瘤体缩 小，肿瘤细胞发生凋亡。Ｌｉ 等［１３］ 发现，鲎抗菌肽 对人肝癌细胞作用中，能下调与细胞凋亡密切相 关的突变型 Ｐ５３ 蛋白及 ｃ－ ｍｙｃ ｍＲＮＡ。Ｃｈｅｎ 等［５］ 用鲎抗菌肽作用于小鼠前列腺癌细胞株 ＴＳＵ，发 现凋亡相关蛋白，如胱天蛋白酶－ ９、胱天蛋白 酶－ ８、胱天蛋白酶－ ３ 及 Ｆａｓ 配体表达升高，提示 抗菌肽可以通过线粒体途径和 Ｆａｓ 依赖受体途径 诱导肿瘤细胞凋亡。 １．７ 抑 制 蛋 白 质 及 ｍＲＮＡ 合 成 Ｌｉ 等 ［１３］ 研究 鲎抗菌肽对人肝癌细胞周期调节作用发现，它可 以阻止细 胞 于 Ｇ０ ／ Ｇ１ 期 ，上 调 Ｐ１６ 蛋 白 和 Ｐ２１ ｍＲＮＡ，下调突变型 Ｐ５３ 蛋白，细胞周期蛋白 Ｄ１ 和 ＣＤＫ４ 蛋白及 ｃ－ ｍｙｃ ｍＲＮＡ。抗菌肽如何通过这 一机制抑杀肿瘤细胞有待于进一步研究得出结论。
ｐｉｎｅ 母乳喂养的婴儿能够控制自己的食量，在各
类人群中具有最小的体重身高比，这种现象提示 乳汁中可能存在一种起调控作用的活性物质。 １９９７ 年，Ｃａｓａｂｉｅｌｌ 首先在人乳中检测到了具有免 疫活性的瘦蛋白。此后，很多学者对乳中的瘦蛋 白进行了研究，证明瘦蛋白存在于多种哺乳动物 乳中，并阐明了乳中瘦蛋白的来源、存在方式 等；乳中瘦蛋白对婴儿具有能量调控及其他多种 生理功能。目前的研究热点之一在于：把瘦蛋白
— —— —— —— 收稿日期： ２００５－ １１－ １５ 作者简介： 韩玉萍（１９７９—），女，硕士，Ｅ－ ｍａｉｌ：ｊｕｌｙ＿９７５＠
ｓｏｈｕ．ｃｏｍ； 翟朝阳 （１９４７—），男，教授，联系作者，Ｅ－ ｍａｉｌ：ａ－ ｎｅｎｇｉｎ＠１６３．ｃｏｍ
钙离子探针，可观察到细胞钙离子迅速逸出，提 示胞膜是抗菌肽作用的首要目标，它能破坏癌细 胞的钙离子通道。研究发现，抗菌肽只对原核生 物细胞有抑杀作用，而对真核正常细胞却没有作 用，原因之一就在于两者胞膜结构不同，正常的 真核细胞细胞膜中含有大量胆固醇，胆固醇的存 在使细胞膜结构更加稳定而不易被破坏。