牛抗菌肽的种类和作用机理

抗菌肽又称抗微生物肽、多肽抗生素，氨基酸数目小于100，常带正电荷，是生物体内产生的一类具有强抗菌作用的阳离子多肽，是生物先天免疫的重要组成成分。1972年，瑞典科学家Boman等首次在果蝇中发现抗菌肽及其免疫功能，随后从惜古比天蚕蛹中诱导分离并命名为cecropin。

迄今为止，已在许多生物包括昆虫、鸟类、哺乳动物、植物及原核生物中发现了600多种内源性抗菌肽，可大致分为4类：杀菌肽类、富含Pro残基的蛙皮素类、富含Gly残基的蜂毒素、富含Cys残基的防御素。这些抗菌肽不仅有广谱抗菌作用，而且对真菌、病毒及癌细胞也有作用。

牛抗菌肽的种类

牛抗菌肽是一种从牛嗜中性粒细胞中分离出来的有效的含12个氨基酸的环状抗菌肽。根据分子结构特征，牛抗菌肽主要分为两大类：防御素(defensins)和cathelicidins。前者含有6个保守半胱氨酸，形成3个分子内二硫键；后者含有保守cathelin区域，形成结构各异的抗菌肽。牛抗菌肽共有13种,主要包括牛β一防御素、气管上皮抗菌肽、舌抗菌肽、肠上皮细胞抗菌肽(即肠肽素)及牛肽聚糖识别蛋白。

牛抗菌肽的作用机理

目前，关于牛抗菌肽的作用机理尚不明确。大多研究者认为，抗病原微生物的过程是由于其分子表面所带的正电荷可与表面带相反电荷的靶细胞发生反应，形成电压依赖的离子渗透性膜通道，破坏细胞膜的完整性，继而导致细胞死亡。

Shai Y认为抗菌肽杀菌作用的具体过程大致可分为3步：（1）抗菌肽分子通过静电作用结合于细胞膜带负电荷的磷脂双层，使磷脂双层局部变薄；（2）在细胞膜电势的作用下，抗菌肽分子的疏水部分插入细胞膜，而其两性分子α－螺旋插入膜内，多个抗菌肽分子共同形成离子通道，使膜通透化；（3）改变细胞膜的通透性及细胞能量状态，导致细胞膜去极化，呼吸作用受到抑制以及细胞ＡＴＰ含量严重下降，最终导致靶细胞死亡。

带正电荷的抗菌肽分子与带负电荷的细菌外膜LPS结合，使正常膜结构被破坏，从而促进抗菌肽穿透外膜。外膜结构的破坏允许多种分子进入菌体内，包括疏水化合物、小分子蛋白和抗菌化合物，还可以自我促进抗菌肽的大量吸收。抗菌肽也可促进传统抗生素穿透细菌外膜，这可能是抗菌肽增强抗生素作用效果的主要原因。

也有一些研究者认为抗菌肽渗透细胞膜的作用过程有两种主要机理：一是穿桶（barrel-stave）式，首先抗菌肽聚集在细菌细胞膜表面，然后几个或多聚体插入磷膜脂，在膜上形成孔道致使细胞内容物泄漏而死亡，主要有α－防御素；二是毯式（carpet-like），首先抗菌肽的疏水端与细胞膜结合，达到一定浓度后，然后象去污剂一样渗透细胞膜而使细胞溶解。