鲎相关防御性蛋白研究进展.pdf

鲎相关防御性蛋白的研究进展 顾劲松，于江，顾威，闫润虎 大连医科大学美容医学院，大连（116027 ） E-mail ：pinegu@163.com 摘 要：目的介绍近 10 年来国内外对鲎抗菌抗内毒素蛋白的研究进展。方法 查阅近 10 年国内外相关文献，总结归纳从鲎体内纯化的各种抗菌抗内毒素蛋白的结构和生物活性。结 果 较为全面地叙述了鲎的先天防御体系以及从其体内提取纯化的抗内毒素因子、各种外源 凝集素和 C 反应蛋白的结构特征和抗菌抗内毒素的生物活性，指出了该类生物蛋白在抗菌 抗内毒素药物开发应用中的重要价值。结论 鲎体内多种抗菌抗内毒素蛋白具有中和内毒素 和杀菌抑菌的高效生物活性，可以作为理想的药物先导化合物进行深入开发研究。它们的结 构也为基于结构的新型药物设计合成提供了丰富的数据资料。 关键词：鲎，抗菌蛋白，抗内毒素蛋白，结构，生物活性 脓毒症休克的发病率和死亡率极高，仅美国每年就约有10 万人死于脓毒症及其相关严 重病理改变，且尚无特殊药物可治［１］。革兰阴性细菌内毒素(LPS)是脓毒症休克发生的主要 介质［２］。LPS 血症和前炎症介质的释放在ICU 病人高死亡率和多器官功能衰竭的发生中起 着重要作用［３］。 因此LPS 所致疾病的防治研究一直是国际医药学界研究最为活跃的领域之一。研制高 亲和力、能中和细菌LPS 的药物是当今世界医学领域研究的重点［４］ 。本文就鲎抗菌抗LPS 蛋白及相关防御性蛋白的研究进展做一综述。 1. 鲎先天防御体系的认识 鲎，亦称王蟹，是一种从古生代的三叶虫演化而来的低等无脊椎海洋动物，在动物学分 类上隶属于节肢动物门（Arfhropoda ），有螯肢亚门（Chelicerata ），肢口纲（Merostomata ）， 剑尾目（Xiphosura ）。鲎的种属很少，目前全世界仅存三属4种［５］ ，分别为：⑴. 美洲鲎 (Limulus polyphemus Linnaeus)，分布在北美 西海岸。⑵.东方鲎(Tachypleuss tridentatus leach)，分布在中国、日本、菲律宾等地。⑶.巨鲎 (Tachypleuss gigas muller)，分布在泰国、印度尼西亚等地。⑷.园尾鲎 (Carcinoscorpius rotundi cauda pocock)，分布马来半岛、印尼等地。分布在我国沿海一带的鲎，都属于同一种，取名 为中国鲎。 从1955 年美国动物学家F.Bang 发现细菌LPS 使鲎血凝固的现象至今50 余年来，科学 家对鲎展开了全面系统的研究。 鲎的蓝色血液中有一个对病原体和外来物质非常敏感的复杂防御体系。正是这种复杂的 防御体系使缺乏获得性免疫的鲎得以在地球上生存200 万年至今，并被冠以“活化石”之称。 由三种丝氨酸蛋白水解酶原（C 因子、B 因子、前凝血酶）及 一种可凝蛋白（凝结蛋白原）构成的凝血系统受 LPS 激活形成不溶性凝胶。凝血系统 也通过独特的异二聚体丝氨酸蛋白水解酶原（G 因子）的激活对真菌表面普遍存在的β1，3 葡聚糖作出反应。因此，病原体被凝胶封闭，随后被具有各种特异性的抗菌物质杀灭。 实际上，鲎的血液凝集就是其对入侵物的一种防御反应，但这不是它唯一的防御机制， 许多凝集素既存在于血淋巴浆，也存在于变形细胞中。淋巴浆对外来细胞也具溶解作用。 循环于血淋巴中的唯一细胞成分——变形细胞能探测入侵微生物及其LPS分子痕迹量， ［］ 并迅速做出反应，释放出各种颗粒成分到外周环境。鲎的变形细胞含有两种颗粒 6 ，即大 -1-