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几种免疫活性肽的研究进展
发布日期:2010-11-30  来源:全球肽网  浏览次数:1329
免疫活性肽的研究始于1981年,Jolles等首次报道。用胰蛋白酶水解人乳蛋白,从水解产物中分离得到一种具有免疫活性的肽段。这个短肽在体外试验中能增强小鼠腹腔巨嗜细胞对绵羊红细胞的吞噬作用;静脉注射,则能增强小鼠抗肺炎克氏杆菌感染的能力。此后,科学家进行了大量免疫活性肽方面的研究,具有不同生物学功能的免疫活性肽相继被报道,如抗血栓转化酶抑制肽、酪蛋白磷酸肽、抗菌肽等。免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨嗜细胞的吞噬功能,进而提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率,并具有抗肿瘤功能[1]。

免疫活性肽的研究始于1981年,Jolles等首次报道。用胰蛋白酶水解人乳蛋白,从水解产物中分离得到一种具有免疫活性的肽段。这个短肽在体外试验中能增强小鼠腹腔巨嗜细胞对绵羊红细胞的吞噬作用;静脉注射,则能增强小鼠抗肺炎克氏杆菌感染的能力。此后,科学家进行了大量免疫活性肽方面的研究,具有不同生物学功能的免疫活性肽相继被报道,如抗血栓转化酶抑制肽、酪蛋白磷酸肽、抗菌肽等。免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨嗜细胞的吞噬功能,进而提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率,并具有抗肿瘤功能[1]。本文就近年研究较多的几种免疫活性肽作一综述。 1 免疫活性肽的分类及其作用 免疫活性肽是指一类存在于生物体内具有免疫功能的多肽,这种多肽在体内一般含量较低,结构多样,是一种细胞信号传递物质,它通过内分泌、旁分泌、神经分泌等多种作用方式行使其生物学功能,沟通各类细胞间的相互联系。 免疫活性肽根据来源可分为微生物来源、植物来源、动物来源。微生物来源的免疫活性肽如胞壁酰二肽、环孢素A等;动物来源的肽如胎盘免疫调节因子、胸腺肽类、神经肽等[2]。 1.1 阿片肽 阿片肽最早在中枢神经系统被发现,是一种神经激素,它在神经内分泌系统和免疫系统之间起着极重要的桥梁作用。阿片肽尤其是脑啡肽、甲硫氨酸脑啡肽、亮氨酸脑啡肽、β-内啡肽均对免疫系统有影响。阿片肽分子大小不一,包括从含5个氨基酸的脑啡肽到31个氨基酸的β-内啡肽,但它们分子序列中都具有H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met/Leu-OH的保守氨基酸序列。根据前体分子的不同,阿片肽分3类:前阿片素、前脑啡肽、前强啡肽[3]。 研究表明,阿片肽几乎可参与免疫应答的全部环节,而且活化的免疫细胞也可以合成并释放阿片肽,并主要以内分泌和旁分泌的方式参与免疫调节[4]。Linner等在新生胸腺组织培养中,加入拮抗剂NTI或PEAmRNA特异的反义cDNA,使脑啡肽不能与受体结合或细胞自分泌的脑啡肽降低。结果发现,胸腺细胞增殖,但其分化成熟受抑,这表明脑啡肽可加速细胞分化。从细胞介导的免疫应答来说,阿片肽主要是促进CD4淋巴细胞的分化、成熟来调节免疫反应。研究表明,应激与阿片肽有关,应激的免疫反应不仅仅是HPA的激活,阿片肽同样发挥重要作用。阿片肽可以使机体在各种应激条件下保持稳态,进而减少由于应激造成的免疫抑制[5]。 1.2 酪蛋白磷酸肽 酪蛋白磷酸肽(Cpps,Casein phosphopeptides)是用肠道蛋白酶分解牛乳酪蛋白,然后提纯水解产物得到的一类磷酸肽。Cpps是一类含有磷酸丝氨酸和谷氨酸簇的短肽,目前已从牛、人、大鼠的α、β酪蛋白中分离得到5种Cpps,这些Cpps的分子量不一,分布于酪蛋白的不同区域,其活性中心是成串的磷酸丝氨酸和谷氨酸簇,基本结构为:-SerP-SerP-SerP-Glu-Glu[6]。在Cpps结构中起免疫调节作用的部位是含有3个氨基酸残基的小肽且N端和C端分别是一个磷酸丝氨酸残基,即Serp-X-Serp结构。 最早的研究发现,Cpps能与多种矿物元素结合形成可溶性的有机磷酸盐,充当许多矿物元素特别是钙离子在体内运输的载体,促进小肠对钙离子和其它矿物质元素的吸收[7,8]。Cpps调节动物的免疫功能是最近才被人们所关注的,Otani等(2000)[9]向3周龄仔猪饲料中添加0.5%的Cpps-I,结果显示,试验组的猪血清和粪便中抗β-乳球蛋白IgA的含量显著高于对照组,同时试验组猪粪便和肠道总IgA的含量也显著高于对照组,这些表明Cpps-I能增强仔猪粘膜IgA的反应水平。Kitamura等(2002)[10]给怀孕母猪饲喂Cpps-I,试验期从妊娠第45d到分娩后第21d,结果母猪血清和粪便IgA含量都是升高,试验组10日龄仔猪血清中IgG含量高于对照组。以上结果表明,可以通过给怀孕母猪饲喂Cpps-I进而通过母源抗体的方式提高仔猪的免疫功能。大量的研究证实,Cpps通过以下几种机制调节动物的免疫功能:①钙离子是触发淋巴细胞增殖反应的第一信号,钙离子载体A23187对淋巴细胞增殖反应具有丝裂原作用,因为它能促进钙离子的吸收。而Serp-X-Serp结构中Serp能和钙离子形成复合物,从而促进钙离子的吸收,这是Cpps调节动物免疫功能的主要原因[11]。②Cpps还通过调节淋巴细胞因子的水平来调节动物免疫功能,大量研究表明,Cpps能通过促进IL-5和IL-6的分泌进而刺激B淋巴细胞增殖并分化成IgA生成细胞[12]。 1.3 血管活性肠肽 血管活性肠肽(Vasocactive intestinal Peptide VIP)于1970年首次由Said和Mutt从猪小肠分离出来,VIP是一个直链肽,由28个氨基酸残基构成,分子量3 323Da,属胰高血糖素-胰泌素家族。VIP在体内分布非常广泛,主要由中枢和外周神经产生,在胃肠道粘膜神经、内分泌细胞等也有少量VIP产生[13]。VIP是中枢和外周神经系统的重要递质,能引起平滑肌和血管扩张以及神经的去极化,能调节水盐代谢,促进某些酶类和激素的释放,增强破骨细胞活性,还可促进或抑制某些肿瘤细胞或正常细胞的增殖。 近几年的研究发现许多免疫活性细胞能释放少量VIP,在其表面也有VIP高亲合力受体存在,并证实它是神经系统和免疫系统之间相互作用的一种信号分子,在机体免疫,尤其是局部粘膜免疫中起着一定的调节作用[14]。研究表明,VIP能抑制胸腺细胞的增殖和迁移,进而促进机体T淋巴细胞的成熟;同时VIP能抑制糖皮质激素诱导的胸腺细胞调亡;VIP还能促进在IL-2的诱导下淋巴母细胞穿透Matrigel基底膜[15]。VIP对外周免疫系统的作用同样非常广泛,能抑制NK细胞的活性,调节T、B细胞的增殖、粘附,细胞因子的分泌以及免疫球蛋白的合成。 1.4 胸腺肽 胸腺肽最早是从小牛的胸腺提取的,它是由胸腺上皮细胞分泌的分子量不同的多种肽类物质组成,能增强动物机体的免疫功能。余斌等(1997)[16]研究日粮中添加胸腺肽对肉鸡增重、免疫及内分泌影响的结果表明,在日粮中添加胸腺肽能显著提高38日龄肉鸡血清中的T淋巴细胞,同时血浆中的T3、T4的水平也显著提高。王护宾等(1998)[17]在研究乳猪胸腺肽对小鼠T 淋巴细胞增殖和活化的影响时得出,胸腺肽在1~5μg/ml时,对小鼠脾总体细胞的3H2TdR自发掺入具有促进作用;在5~25μg/ml时,对植物凝集素诱导的淋巴细胞转化具有促进作用,这表明胸腺肽作用的靶细胞为经伴刀豆蛋白活化的T细胞。 许多研究还表明, 胸腺肽能够促进T淋巴细胞的成熟和分化。成熟的T淋巴细胞根据其表面分子的表达又可以分为2 个主要的亚群:CD4+和CD8+T 淋巴细胞。CD4+T 淋巴细胞识别第二类组织相容性抗原,为辅助细胞,而CD8+T 淋巴细胞识别第一类组织相容性抗原,大部分的CD8+T 淋巴细胞具有细胞毒素[18]。Alan 等(1999)实验发现, 胸腺肽增强单核细胞增殖,刺激CD3+细胞表达,促进CD3+、CD4+基质细胞成熟及向CD3+、CD4+的转化, 促进CD4+细胞亚群成熟和表达。 1.5 抗菌肽 抗菌肽(Anti-bacterial peptides, ABP)是指氨基酸数目小于100,常带正电荷,并具广谱抗菌性的一类小肽,是动物在诱导条件下,免疫防御系统产生的一类对抗外源性病源体致病作用的防御性肽类活性物质,是动物免疫防御系统的一个重要组成部分[19]。到目前为止已有约500多种抗菌肽被分离鉴定,这些抗菌肽大致分为4大类:cecropin(杀菌肽)类、富含Pro残基的magainin(蛙皮素)、富含Gly残基的melittin(蜂毒素)和富含Cys残基的defensin(防御素)。虽然这些抗菌肽的分子量、结构千差万别,但几乎所有的抗菌肽在本质上是阳离子型的,大多具有两亲α-螺旋或两亲β-折叠结构[20]。 大量的研究表明,抗菌肽不仅具有广谱的抗菌作用,而且还有高效的抗真菌、抗病毒、抗原虫和抗肿瘤活性。Boman等(1993)[21]在研究猪cecropin P1和PR-39对大肠杆菌的作用机理时发现,cecropin P1是通过改变细菌细胞膜通透性而杀菌的,其杀菌机理为:带正电荷的抗菌肽,通过正、负电荷间的静电作用吸附到细菌等病原体的细胞膜表面,然后把疏水尾插入到细胞膜的疏水区域,从而改变膜构象,形成众多离子通道,接着,膜内的K+通过离子通道大量外流,造成ATP 合成下降,最后菌体因细胞呼吸受阻而死亡。 抗菌肽在宿主防御中除了能直接杀死病原菌,还有其它功能:充当单核细胞和T 淋巴细胞的趋化因子,使它们能快速聚集在炎症反应部位;促进化学因子的表达和T 辅助淋巴细胞的增殖反应;抑制细菌产物(如脂多糖、脂壁酸) 诱导产生对宿主有害的细胞因子,避免内毒素血症的发生;促使巨噬细胞及激活的淋巴细胞的凋亡,也就是指具有潜在消灭感染细胞的功能。 2 讨论 自免疫活性肽被发现和大量研究以来,由于其活性检测方法相当复杂,且需要做大量的动物试验才能得出结论,到目前为止,免疫活性肽的研究仍处于实验水平,还没有一套较为有效的制备方法。随着研究手段和研究方法的不断提高,免疫活性肽的研究必将不断深入,将有更多新的免疫活性肽被发现。由于这些免疫活性肽具有分子量小、稳定性强,且免疫原性弱、生物活性高等诸多优点,可制成各种免疫制剂,用于免疫功能低下、自身免疫性疾病、肿瘤、移植排斥反应等的治疗,应用前景十分广阔。(作者:郑云峰 王祖平 徐云英)

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