抗生素的理想替代品-抗菌肽

抗生素的理想替代品

——抗菌肽

超級細菌泛濫的原因新藥研制趕不上耐藥菌繁殖細菌自身變異抗生素的濫用

抗菌肽是生物體內經(jīng)誘導產(chǎn)生的一種具有生物活性的小分子多肽，分子量在2000～7000Da左右，由20～60個氨基酸殘基組成。這類活性多肽多數(shù)具有強堿性、帶正電荷、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗菌等特點。什么是抗菌肽？抗菌肽的分類昆蟲抗菌肽哺乳動物抗菌肽兩棲動物抗菌肽魚類、軟體動物、甲殼類動物來源的抗菌肽植物抗菌肽細菌抗菌肽抗菌肽作用機理

目前嚴格地說，抗菌肽以何種機制殺死細菌至今還沒有完全弄清楚。有人提出抗菌肽分子通過膜內分子間的位移而相互聚集在一起，從而在膜上形成離子通道，使膜蛋白凝集，使細菌因不能保持正常的滲透壓而死亡。也有人提出是通過影響細胞膜上的能量轉運和代謝，從而損傷細胞呼吸鏈的功能而殺死細菌?？咕倪€可以斷裂癌細胞的核DNA，通過抑制DNA的合成而殺死癌細胞?？偠灾咕淖饔脵C理的關鍵在于通過物理方式和細胞膜發(fā)生作用，不同類別的抗菌肽其作用機理可能不同?？挂痣淖饔脵C理的特點作用部位的有效性。傳統(tǒng)抗生素是通過消除微生物生長或生存必需的功能，如阻撓細菌蛋白質的合成或者改變酶的活性來達到殺菌目的，而細菌通過改變一種基因就足以對付抗生素的這種進攻?？咕膭t作用于細菌細胞膜，導致膜的通透性增大，以此穿透、殺滅細菌。細菌必須改變膜的結構，即改變相當部分的基因才能防御抗菌肽的進攻，而這幾乎是不可能的。因此，抗菌肽極大地減少了產(chǎn)生耐藥性的可能?？挂痣淖饔脵C理的特點作用對象的選擇性?？咕闹粚υ松锛毎驼婧松锊∽兗毎锌咕饔?，對正常的真核生物細胞不起作用。原因在于原核生物和真核生物的細胞膜結構不同，真核細胞膜中含有大量的膽固醇，而膽固醇的存在使膜結構趨于穩(wěn)定。此外高等動物存在高度發(fā)達的細胞骨架系統(tǒng)，其存在也抵抗了抗菌肽的作用。癌細胞的細胞骨架系統(tǒng)與正常細胞相比不發(fā)達，這是抗菌肽對其產(chǎn)生抑制作用的原因之一?？咕腣S抗生素

抗生素抗菌肽抗菌譜窄，只對細菌有用廣，大多數(shù)抗菌肽對革蘭氏陰陽性菌均有效，有些還對真菌、病毒、寄生蟲、原生動物有抑制或殺滅用副作用有基本沒有殘留有殘留，且可通過食物鏈可被分解成氨基酸，被吸收傳到人體耐藥性有不易產(chǎn)生抗菌肽在農(nóng)業(yè)中的應用

抗菌肽在農(nóng)業(yè)上的應用主要有兩個方面，一是取代或部分取代目前喂養(yǎng)動物所用的抗生素，減少動物喂養(yǎng)之中對抗生素的依賴，減少抗生素通過食物鏈的傳播，減少對人類的威脅;二是通過轉基因技術將廣譜抗菌肽基因導入動植物體內，增加動植物對各種病原菌的抵抗能力?？咕闹苿┰陴B(yǎng)豬上的應用報道，多集中于對仔豬腹瀉和機體特異性抗體影響研究上。用抗菌肽制劑替代抗生素應用在斷奶仔豬日糧中發(fā)現(xiàn)，對仔豬腹瀉有較好的治療效果，且對仔豬增重無不良影響。研究表明，用抗菌肽制劑飼喂仔豬，有效劑量0.5ml/kg飼料，安全劑量3ml/kg飼料。連續(xù)飼喂28天，能預防仔豬腹瀉，提高存活率，增加體重，降低料肉比的效果?？咕脑谧胸i上的應用

應用前景抗生素的理想替代品開發(fā)和應用潛力巨大

目前，所有的常規(guī)抗生素都出現(xiàn)了相應的抗藥性致病株系，致病菌的抗藥性問題已經(jīng)日益嚴重地威脅著人們的健康。尋找全新類型的抗生素是解決抗藥性問題的一條有效途徑。抗菌肽因為抗菌活性高，抗菌譜廣，種類多，可供選擇的范圍廣，靶菌株不易產(chǎn)生抗性突變等原因，而被認為將會有廣闊的應用前景。更為重要的是，肽在序列和結構上具有多樣性，為新藥設計提供了很大的想象和發(fā)揮空間，能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。

目前昆蟲和植物抗菌肽基因工程，在國內外已有不少成功的報道，但畜禽抗菌肽基因工程尚未見報道。因此，運用基因工程技術，通過對畜禽及水產(chǎn)動物抗菌肽的研究，來提高畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的抗病能力，將對減少甚至替代抗生素的使用起到積極的促進作用。隨著分子生物學技術的發(fā)展，抗菌肽在動物生產(chǎn)中的應用前景將十分廣闊。尋找各種飼養(yǎng)動物內源性抗菌物質，以現(xiàn)代生物技術方法工業(yè)化生產(chǎn)這些在抗病原菌上具有動物特異性的系列產(chǎn)品，無疑將是抗菌肽的另一個出路。

存在問題抗菌肽的天然資源有限，化學合成和基因工程便成為獲取抗菌肽的主要手段?；瘜W合成肽類，成本較高。而通過基因工程，在微生物中直接表達抗菌肽基因，可能造成宿主微生物自殺而不能獲得表達產(chǎn)物。以融合蛋白的形式表達抗菌肽基因，雖然可以克服這一缺點，但仍有表達產(chǎn)物少的問題。與傳統(tǒng)抗生素相比，抗菌肽的抗菌活性還不夠理想。改造已有抗菌肽和設計新抗菌肽分子是創(chuàng)造高活力抗菌肽的有效途徑。這就需要進一步研究抗菌肽結構與活性的關系和作用機理，為抗菌肽分子的改造和設計提供足夠的理論依據(jù)。動物對各種肽的耐受濃度不同，這一問題尚需研究?？偨Y

抗生素的發(fā)現(xiàn)曾是人類醫(yī)學史上的一個里程碑。然而，隨著抗生素的廣泛使用，耐藥菌株和多重耐藥菌株的不斷增加，使得病原菌的抗藥性大大提高，抗感染治療已經(jīng)陷入耐藥危機之中，傳統(tǒng)抗生素的使用正面臨