新型昆虫抗菌肽的发现及临床应用

卞璐

摘要：长期使用杀虫剂和抗生素导致病原体之间产生抗药性，昆虫抗菌肽抗菌谱广，其作用机制与传统抗生素不同，因此，其正在被考虑作为传统杀虫剂和抗生素的新替代品。

关键词：昆虫抗菌肽;发现;临床应用

中图分类号：S852.74

文献标识码：B

doi： 10.3969/j.issn.2096-3637.2019.07.002

0 引言

抗菌肽（ AMPs）也被称为宿主防御肽，是一种短的免疫相关蛋白。已知的抗菌肽中有很大一部分来自昆虫，它们是由促进宿主先天免疫的细胞和组织（如血细胞或脂肪体）分泌的。大多数抗菌肽不会对高等动物的正常细胞造成损害，可抑杀某些真菌、病毒及原虫，并对多种癌细胞及实体瘤有明显的杀伤作用，且不破坏正常细胞。因此，昆虫抗菌肽是一种潜在的替代抗生素来源，以解决目前抗生素的局限性，其潜在应用价值备受国内外学者的关注。

1 新型昆虫抗菌肽的发现

Apisimin是一种存在于蜂王浆中的多肽，由54个氨基酸组成，主要序列为KTSISVKGESNVDVVSQINSLVSSIVSGANVSAVLLAQTLVNILQILIDANVFA-NH2[1]CApisimin是一种功能未知的蛋白，南蜜蜂的腺体分泌到蜂王浆中，能刺激淋巴细胞增殖。在工蜂和采蜜蜂的头部均可见高水平表达，它可在蜂群中发挥重要的作用。

Lebocins是一种由32种氨基酸组成的抗菌肽。1995年Hara和Yamakawa在家蚕的血淋巴中对其进行了大肠杆菌免疫鉴定[2]。Lebocin的氨基酸序列中有41%与蜜蜂原蜜中主要的34种氨基酸抗菌肽Abaecin（YVPLPNVPQPGRRPFPTFPGQGPFNPKIKWPQGY-NH2）相同[3]。

Persulcatusin在全沟硬蜱的中肠中发现，其氨基酸序列为GFGCPFNQGACHRHCRSIGRRGGYCAGLFKQTCTCYSR-NH2[4]。它与已知蜱类抗菌肽的相似度为71%～ 88%。这种新型抗菌肽对耐甲氧西林的金葡菌和对甲氧西林敏感的金葡菌均有效。最小抑菌浓度分别是0.625～ 2.5μg/mL和0.156～1.25μg/mL。

Ponericins是从捕食性蚂蚁粗针蚁属的毒液中分离得到的多肽。2010年Orivel和他的团队分离得到了Ponericins的亚科成员，并对其氨基酸序列进行表达[5]。Ponerlcms可以分为G、W和L3个类型，见表1。Ponericins G同天蚕素类抗菌肽结构相似;Ponericins W同蜂毒肽结构相似;PonericinsL与皮抑菌肽结构相似。Ponericins抗菌肽对蟋蟀幼虫既有溶血活性又有杀菌活性。

2 临床应用

2.1 农业、畜牧业领域

李双双[6]等对小菜蛾gloverin like基因进行克隆，qRT-PCR结果显示小菜蛾gloverin like基因在脂肪体和血细胞组织中表达量较高。这一结论为进一步研究小菜蛾抵御病原真菌入侵的分子机制提供信息，也为新的害虫防治方法提供了思路。

卜艳玲[7]将肠杆菌肽、天蚕素抗菌素和硫酸黏菌素对大肠杆菌的抑制作用进行比较，结果显示肠杆菌肽对大肠杆菌有极强的抑制作用。并且在提高断奶仔猪免疫性能、生产性能、调节肠道菌群平衡方面优于天蚕素抗菌素和硫酸黏菌素。

2.2 医药研制领域

临床开发的用于治疗各种病原菌的抗菌肽数不胜数，其中在动物免疫成分中提取的关于Pexiganan和Omiganan抗菌肽的研究最为详细。Pexiganan是一种类似于非洲爪蟾抗菌肽的衍生物，已完成2项Ⅲ期临床试验，是对糖尿病性足溃疡有效的治疗药物[8]。Omiganan从牛中性粒细胞中分离，对导管插入感染有效，目前已完成Ⅲ期临床试验。

2.3 食品领域

化学防腐会对人体产生毒害作用，人们对防腐剂安全性的需求不断增加。抗菌肽可以抑制微生物的生长，容易被人体消化水解且无毒副作用，是一种新型的生物防腐剂。Ferreira和Lund向低脂松软干酪中添加乳酸链球菌肽，在20℃贮藏7d期间，存活的单核细菌的数量减少约10倍，极大延长了干酪的保质期[9]。

3 结束语

目前肽类药物市场稳步增长，杆菌肽、多粘菌素等产品也在稳步增长，并且用于治疗HIV-1感染的注射用恩夫韦肽（Fuzeon）已经上市。然而抗菌肽的临床应用仍然受到一些限制，如生物利用度低，潜在溶血、不稳定的蛋白酶和未知毒性。尽管进行了大量的研究试验，但对抗菌肽的构效关系（SAR）和抗菌肽抗菌活性的机制还不是十分清楚。因此，还需要建立昆虫抗菌肽基因库，进一步优化和完善其抗菌活性和毒性，为抗菌肽能替代传统抗生素，并应用于临床提供基础。

参考文献

[1] Bilikova K，Hanes J，Nordhoff E，et al.A new serine-valine-rich peptide from honeybee（Apis mellifera L）royal jelly：Purification and molecular characterization[J]. FEBS Lett，2002. 528：125-129.

[2] Hara S，Yamakawa M. A novel antibacterial peptide familyisolated from the silkworm， Bombyx mori[J]. Biochem J，1995， 310： 651-656.

[3] Casteels P， Ampe C， Riviere L， et al. Isolation andcharacterization of abaecin， a major antibacterial responsepeptide in the honeybee （Apis mellifera） [J]. Febs Journal，1990， 187： 381-386

[4] Saito Y， Konnai S，Yamada S，et al. Identifification andcharacterization of antimicrobial peptide， defensin，in the taigatick， Ixodes persulcatus[J]. Insect Mol. Biol， 2009（ 18）：531-539

[5] Orivel J，Redeker V， LeCaer J P，et al. Ponericins， newantibacterial and insecticidal peptides from the venom of the antPachycondyla goeldii[J]. The Journal of biological chemistry，2001， 276（21）： 17 823-17 829.

[6]李雙双，李胜男，肖原，等小菜蛾Gloverin like抗菌肽对蝉拟青霉侵染的响应研究[J].环境昆虫学报，2018， 40（6）：1 343-1 352.

[7] 卜艳玲.肠杆菌肽体外抑菌作用及在断奶仔猪生产中应用研究[D]沈阳：沈阳农业大学，2018

[8] WangW J，ZhaoR J，Li P，et al. Crude extracts and purifiedproducts of antimicrobial peptides from housefly larvaeonsup-b15cellproliferation inhibition and induce apoptosis. ActaParasitol[J]. Med. Entomol. Sin. 2015（1）：18-23

[9]

Ferreira M， Lund B M. The effect of nisin on Listeriamonocytogenes in culture medium and long-life cottage cheese[J].Letters in Applied Micro biology. 1996， 22（6）：433-438.