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昆虫抗菌肽及其基因工程研究进展

[作者:5189lw[来源:知源论文网]| 打印 | 关闭 ]

    目前,对抗菌肽的研发工作已经发展到疾病防治的各个领域,一些抗菌肽已进入临床试验。美国马盖宁制药公司已筛选出一种源于蛙皮素magainin的小肽MSI-78,在Ⅲ期临床试验的926例糖尿病患者中,其对多种病原菌感染引起的足溃疡均有显著疗效;在脑脊髓膜炎、人幽门螺旋杆菌感染及抗真菌感染等领域抗菌肽已经进入了临床前期应用阶段[27];德国学者已将从果蝇体内提取的抗菌肽用于化疗和器官移植后出现的重度真菌感染等治疗。在我国,一些抗菌肽作为临床新药已经获得了初步成功,如用于治疗肾炎的“肾肝宁”及批准作为Ⅱ类西药进行临床观察的乙型肝炎新药;而以抗菌肽作为消洗剂、治疗胃十二指肠溃疡及消化道炎症等新药的临床实验也正在进行中[28]。抗菌肽在新药开发中越来越表现出巨大的应用潜力,并成为研究热点,随着新型抗菌肽的不断发现以及基因工程改造抗菌肽的日趋完善,抗菌肽极有可能作为一种安全有效的新型药物广泛应用于医学临床领域。

    5  展望

    20世纪90年代后期以来,随着分子生物学技术在生物学和医学领域的广泛应用,某些昆虫抗菌肽的基因或cDNA片段已经被陆续克隆和分离出来,使得人们对抗菌肽的性质和特征有了进一步的了解[29]。研究发现,不同种类的昆虫所产生的抗菌肽不尽相同,而且,在对昆虫免疫反应进行研究的过程中,往往涉及到某些新基因的寻找和鉴定。因此,从不同的昆虫体内寻找其独特的新型抗菌肽,正逐渐成为学者们热衷的研究目标。

    家蝇生活在杂菌横生的环境中,自身却不会被这些病原所感染,这一现象说明蝇类具有高度的适应能力和有效的防御机制。正是由于家蝇特殊的免疫防御机制,才使其能够长期稳定维持自身的生存而免遭细菌、真菌、病毒和寄生虫的侵染。在我国,很早以前就有应用家蝇(蝇蛆疗法)进行中医治疗的记载,将家蝇幼虫洗净晒干后与其他中药配伍制成外用中药药剂,能有效治疗创伤和溃烂等感染性疾病。研究发现,一种昆虫每遭受一次侵染可以同时产生10~15种抗菌肽,例如果蝇就可以同时产生7种无同源性的并且拥有完全不同抗菌谱的抗菌肽。由此可以预测,家蝇体内也极有可能存在一定数量的抗菌肽基因。但是,由于目前对家蝇抗菌肽基因的捕获几乎都是基于同源克隆的策略,使得已克隆得到的昆虫抗菌肽基因数量显得相对有限,尚有大量无同源性的抗菌肽基因有待发现和克隆。本文作者正试图以家蝇幼虫为材料,通过不同的诱导方法产生具有不同抗菌谱的抗菌肽,借鉴2006年3月最新发表的杂交监控差异分析法—HMDA法[30],依托内源性保守基因监控的杂交体系,构建诱导后高表达的抗菌肽差减cDNA文库,进而扩增家蝇抗菌肽全长基因。探索家蝇幼虫抗菌肽新基因,将为家蝇幼虫抗菌肽的基因工程生产奠定坚实的基础,为抗菌肽的分子生物学和杀菌机理的研究提供有力依据,同时也为寻找其活性位点,实现在酵母或细菌中高效表达,并为开发具有自主知识产权的新型抗细菌、真菌、病毒的人用医药生物制剂提供前期的知识产权和相关技术储备。

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