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昆虫抗菌肽在抗肿瘤方面的研究与应用*(2)

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关键词:

摘要：

3.2对染色体DNA的作用

抗菌肽可以有效抑制肿瘤细胞DNA的复制。王芳等(1998)证实了肿瘤细胞K562的DNA序列可被抗菌肽CM4分离，而正常细胞却不受其影响，充分说明了抗菌肽可特异性抑杀肿瘤细胞。刘忠渊等(2008)的实验发现新疆家蚕Bombyxmori抗菌肽可以与DNA双螺旋的凹槽结合，使DNA双螺旋结构松散，碱基对的排列顺序紊乱。

3.3对细胞骨架的作用

Chen等(2003)研究发现天蚕素抗菌肽B3可使肿瘤细胞微管破裂，也就是说抗菌肽可通过对细胞骨架的破坏作用来抑制肿瘤细胞。抗菌肽的损伤作用对肿瘤细胞和人体正常细胞的细胞骨架均会产生，由于肿瘤细胞的细胞骨架不能及时进行自我修复，而人体正常细胞的细胞骨架系统完整发达，故不会造成严重的损伤。

3.4对线粒体的作用

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，抗菌肽可以破坏肿瘤细胞的线粒体。线粒体膜结构中的磷脂酸、磷脂酰乙醇胺等成分属于负电荷磷脂的范畴(Van Meeretal., 2008)，而前已述肿瘤细胞膜磷脂分子带负电荷，正负电荷的静电吸引作用导致线粒体膜发生破坏。由于膜电位的降低，能量代谢功能发生障碍，最终导致肿瘤细胞死亡。Huang等(2011)发现豹毒素作用于线粒体膜产生孔道，导致线粒体膜电势降低，细胞色素C的大量释放，活性氧大量释出，HT-1080的凋亡激活，抗肿瘤作用产生。

3.5提高抗体免疫效应

抗菌肽在抑肿瘤过程中还发挥着促进机体固有免疫和获得性免疫的作用(Alvarezcalderonetal., 2013)。抗菌肽可以增强提呈细胞的提呈和摄取能力，增强NK细胞的杀伤活性；增强肿瘤抗原的免疫原性，消除机体对肿瘤抗原的免疫耐受性，最终加强对肿瘤细胞的抑杀效果；作为抗肿瘤细胞的免疫佐剂。

4基因工程抗菌肽的设计与发展

鉴于抗菌肽在昆虫体内含量极微，提取工艺复杂，成本较高，耗时较长，不方便大规模生产的困难，利用基因工程技术制备抗菌肽是可能的途径之一。其中，高效的表达系统是制约抗菌肽基因工程生产的重要因素。(1)原核表达。由于大肠杆菌具有遗传背景清晰、可以快速高密度培养、外源性基因易于表达、操作简单等优点，因此，常用于抗菌肽基因的表达。目前多采用融合表达技术来生产抗菌肽(Choetal., 2014)。(2)真核表达。酵母表达系统是常见的真核表达系统。但是酵母的高密度培养很难实现，且抗菌肽在酵母中表达会发生酰胺化不完全的现象(Elisaetal., 2014)。CHO细胞是目前公认的较理想的真核表达系统, 表达的生物蛋白与天然蛋白分子相比，在分子结构、抗肿瘤生物活性等方面比较相似，可以准确地转录和修饰目的蛋白。

5展望

昆虫繁殖力强容易饲养，是提取制备抗菌肽的适宜来源。家蝇抗菌肽具有相对稳定的理化性质,受温度影响小,耐高浓度盐液和较极端的pH溶液，不易被消化酶水解，这些特点为人类的储存、运输抗菌肽提供了便利的条件(Chuetal., 2004)。令人欣慰的是针对抗菌肽的研究和开发已经取得了令人瞩目的成就。Pexiganan是一种爪蛙素衍生物，在治疗糖尿病足部溃疡时的疗效可以与抗生素氧氟沙星媲美(Wenetal., 2016), 如马盖宁公司研发的对糖尿病性足溃疡有效的抗菌肽Pexiganan已完成Ⅲ期临床试验，Xoma公司的对细菌性脑膜炎有效的抗菌肽rBPI21及Migenix公司的对导管插入感染有效的抗菌肽Omiganan也都完成了Ⅲ期临床试验。

昆虫抗菌肽应用于临床肿瘤治疗的过程中还存在着许多问题：(1)昆虫抗菌肽在体内的活性和抗肿瘤效能是否与体外试验一致，是需要进一步探讨的内容。(2)从昆虫中提取昆虫抗菌肽成本较高，尚需寻找一种经济、高效的替代制备方法。(3)昆虫抗菌肽在临床应用前还需进行相关的药理、毒理实验。昆虫抗菌可能会成为抗肿瘤治疗过程中一个重要选项。

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文章来源：《昆虫学报》网址: http://www.kcxbzz.cn/qikandaodu/2020/1003/376.html