防御素能有效殺滅革蘭陰性細菌和革蘭陽性細菌。在體外濃度為 10~100 mg/L 的防御素即對多種細菌具有殺傷作用,而防御素在中性粒細胞中的濃度為 g/L 級,遠遠超過上述數值,這表明在體內防御素可能具有更強的殺菌活性,目前研究發現防御素對革蘭陽性細菌的殺傷能力明顯要強于革蘭陰性細菌。在體外,HBD-2 對大腸桿菌的半數致死量(LD50)為 0.46nmol/ml,最小抑菌濃度(MIC)為 15 μg/ml,而對綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌的 MIC 為62 μg/ml。體外實驗證明大多數防御素的 MIC 范圍為0.5-10 μmol/L [4]。
對于防御素抗菌活性機制,大部分研究者認為主要和微生物的細胞膜結構有關。防御素發揮抗菌作用可分為三個階段:
(1)由靜電吸引。防御素與靶細胞膜結合。防御素帶正電荷,可通過靜電作用與帶負電荷的細菌膜脂層結合;
(2)通道形成。帶正電荷的防御素分子或其多聚體則與細菌質膜上帶負電荷的磷脂頭部和水分子相互作用,顯著地增加生物膜的通透性。防御素作用于膜上形成穩定的多個通道;
(3)內容物外泄。通道形成后,防御素進入細胞內的同時,其他胞外分子也伴隨進入(如肽、蛋白質或無機離子),而靶細胞的重要物質(如鹽離子和大分子)滲出,致使靶細胞發生不可逆損傷而死亡。
防御素還能通過誘導細胞因子的釋放和介導非成熟性的樹突狀細胞協同刺激分子的表達上調,促進IDC 的成熟,進而活化T 細胞,觸發特異性免疫應答。
近日,一項刊登在國際雜志eLife上的研究報告中,來自英國癌癥研究所的科學家們通過研究發現,一種名為防御素(defensin)的抗菌制劑能通過使標記的細胞被破壞,從而殺滅腫瘤細胞并降低果蠅體內腫瘤的尺......
摘要:抗菌肽廣泛存在于多種生物體內,具有廣譜抗菌、調節免疫、抑制腫瘤等多種生物學功能。大多數抗菌肽與病原體之間是通過正、負電荷間的相互作用來發揮作用,因此與抗生素類藥物相比,其抗菌殺菌作用更加有效,且......
摘要:哺乳動物防御素是一類陽離子小分子抗菌活性肽,富含精氨酸和二硫鍵,具有廣譜抗微生物的特性。本文對防御素的分類、結構特征、抗菌機制以及在奶牛基因工程上的應用前景進行了綜述。......
防御素的基因工程研究為尋找新的種類以及充分認識其多向生物學活性為大量制備防御素奠定了良好的基礎。......