抗菌肽是一类免疫效应因子,在机体的先天免疫中起着重要的作用,是生物体产生的一种具有抗菌活性的多肽〔1〕。目前,从昆虫以及其他动物中分离纯化到2000多种,其中从昆虫中就发现了200多种〔2〕。抗菌肽有着独特的抗菌、抗肿瘤作用机制,且对正常人体细胞毒、副作用较小〔3〕,不会诱导病原体产生耐药株,药效极高,是迄今为止极为少见的一类抗菌、抗肿瘤物质。各种抗菌肽由于结构不同,所抑制、杀伤病原体的类型也不同。本研究旨在筛选对人淋巴瘤细胞Daudi有抑制甚至杀灭作用的昆虫抗菌肽。
1 材料与方法 1.1 材料(1)昆虫:家蝇(Musca domestica)幼虫、蛹、成虫(山西省疾病预防控制中心多代培养的纯种品系)。(2)菌株:大肠埃希菌(Escherichia coli 8099) (军事医学科学院流行病研究所)。(3)肿瘤细胞:人淋巴瘤细胞株(Daudi) (中国医学科学院北京药物所)。(4)主要试剂:苯甲基磺酰氟(PMSF) (美国Sigma公司);阳离子交换纤维素CM-52 (英国Whatman生物试剂有限公司)。
1.2 方法(1)抗菌物质的诱导:参照文献〔4〕。(2)抗菌物质的提取及鉴定:血淋巴中抗菌肽提取参照文献〔5〕。阳离子柱层析参照文献〔6〕。聚丙烯酰胺凝胶电泳参照文献〔7〕。(3)抑菌活力测定:测定抗菌肽对肿瘤细胞Daudi的杀伤作用参照文献〔8, 9〕。
2 结果 2.1 提取物蛋白条带提取物含20kD以下蛋白条带:家蝇幼虫7条,家蝇蛹4条,家蝇成虫5条。
2.2 抑菌活力(图 1,2)
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注:a:对照组荧光吸收率;b:肿瘤细胞荧光吸收率;M1:抗菌肽组肿瘤细胞荧光吸收率中除去自然死亡对肿瘤细胞的有效杀灭率。 图 1 家蝇幼虫抗菌肽作用于Daudi细胞 |
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注:a:对照组荧光吸收率;b:肿瘤细胞荧光吸收率;M1:抗菌肽组肿瘤细胞荧光吸收率中除去自然死亡对肿瘤细胞的有效杀灭率。 图 2 家蝇成虫抗菌肽作用于Daudi细胞 |
所提抗菌肽浓度为家蝇幼虫6.51 g/L,家蝇蛹6.37 g/L,家蝇成虫6.51 g/L,淡色库蚊6.56 g/L。抑菌圈显示所提取的抗菌肽均有一定的抑菌作用。
2.3 3种昆虫抗菌肽对肿瘤细胞Daudi的作用(图 3)
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注:a:对照组荧光吸收率;b:肿瘤细胞荧光吸收率;M1:抗菌肽组肿瘤细胞荧光吸收率中除去自然死亡对肿瘤细胞的有效杀灭率。 图 3 家蝇蛹抗菌肽作用于Daudi细胞 |
结果表明:各种家蝇虫态的抗菌肽对Daudi细胞的作用结果。与对照40.71%的荧光吸收率相比,所有抗菌肽对该肿瘤细胞均有杀伤作用,家蝇的成虫中提取吸收率为97.86%幼虫为85.45%家蝇蛹为53.42%。
3 讨论近年来,人们对抗菌肽的研究越来越重视。许多学者致力于探讨抗菌肽的药用开发价值,努力使之成为继青霉素等抗生素之后的又一类重要的新型抗菌、抗肿瘤药物。国外许多实验室和制药公司均在研究和筛选开发这一类新的抗肿瘤、抗菌、抗病毒制剂,已合成许多已知序列的抗菌肽〔10-12〕。国内也在积极筛选抗肿瘤及各种病原体的特效抗菌肽〔13〕。抗菌肽种类很多,每一种昆虫就可能含有多种抗菌肽。
各种抗菌肽中由于其结构不同,所抗病原体的种类也不同〔11〕。通过对昆虫以不同的刺激诱导,使之产生不同种类的抗菌肽,然后提取、筛选,有可能找到对特异病原体的杀伤药物。本试验拟通过对几种昆虫感染大肠埃希菌,诱导其产生一定种类的抗菌肽,从中筛选对肿瘤细胞Daudi有特异性的抑制或杀伤药物,代替目前临床肿瘤化疗药物。
本实验证实了家蝇体内的抗菌物质不仅抗菌,还有抗肿瘤细胞Daudi的作用。尽管所用昆虫家蝇各虫态的数量不同,但所含抗菌肽浓度基本一致,对实验有一定说服力。本实验证实了昆虫体中含有的抗菌肽可用来抑制或杀伤肿瘤细胞Daudi;在受试的几组昆虫抗菌肽中,家蝇成虫的抗菌肽效果最好。
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