昆虫抗菌肤的研究展望及问题

当今人类与动物的病毒性疾病日渐增多，且日趋严重。由于缺乏有效的抗病毒药物，给人类健康和农业生产带来了巨大的危害和经济损失。尤其是艾滋病已严重威胁了人类健康，每年都有数以万计的人死于艾滋病，而且感染人数还在不断增加。我国近几年也发现了艾滋病病例。因此寻找一种有效的抗病毒物质已成为迫在眉睫的问题。其次，抗菌素的发现，使人类虽然征服了传染病，但由于抗菌求滥用等诸多原因，抗药性日趋严重，水产养殖中抗菌素的过量使用，造成水产品质低下。凡此种种，使科学家致力于研究动物本身存在的大然抗菌抗病毒因子，近年来在昆虫、鱼、哺乳动物等的防御系统中先后发现一些小肽起重要作用，分子在 15 一 40 肽之间，大小各异。大部分有细胞毒和抗菌活性，有的还具有抗病毒作用。经过分子改造后可以大大降低细胞毒性，提高抗病毒活性，家蝇中分离出的抗菌抗病毒肽，具有一定的抗菌与抗病毒作用。如果能构建高表达基因工程菌，则可获得大量低廉的多肽产物，但由于技术上具有一定的难度目前尚未见有关于利用基因工程技术进行表达的报道。 20 世纪 80 年代是国内外昆虫免疫研究的黄金时期，抗菌肽具有广谱的抗细菌、抗病毒、抗原虫、抗肿瘤细胞的作用，是研究最多、发展很快、举世瞩目的一个领域，目前已深人到分子、基因水平，并能人工合成。美国、日本一些公司，正在力图使之商品化。抗菌肽在医药、农业、养蚕业等方面的广阔应用前景，越来越吸引着昆虫学、免疫学、微生物学、生物化学、分子生物学、医学、药学、农学界的广泛兴趣和重视。目前，基因工程方法及转基因技术正运用于抗菌肽研究，抗菌肽将在农业、食品工业、工业卫生用品和临床医学方面发挥重要作用。昆虫抗菌肽对大肠杆菌、伤寒杆菌、硝酸盐杆菌等致病菌有抗菌作用，而且部分抗菌肽对一些临床耐药致病菌也有良好的抗菌作用，这意味着昆虫抗菌肽在医学中有广阔的应用前景。此外，昆虫抗菌肽对一些癌细胞也有杀伤作用。B4转化细胞， K562 细胞， U937 细胞，白血病细胞 K560 以及肺癌细胞 A549 都能受到抗菌肽的攻击。特别是抗菌肽对人体细胞的攻击有选择性，其对人体正常的 B 淋巴细胞无任何不良影响，而这正是目前使用的肿瘤化疗药品所不具备的特性。此外，经实验证明，抗菌肽无致畸变作用，无蓄积毒性，还不易产生抗药性。因此，在不少病原菌对现有的抗生素逐渐产生抗药性，而开发新的抗生素又极为困难的情况下，昆虫抗菌肽有可能成为抗菌素、抗肿瘤药物的新来源。肽类物质由于具有独特的作用机理，病原菌不易对其产生耐药性，因此有理由相信在不远的将来，这些肽类抗菌物质很可能成为新药的来源。而抗病毒多肤作为一种极具有潜力的广谱抗菌抗病毒物质，尤其是具有抗艾滋病活性，其基因工程菌的构建及生产将具有巨大的经济价值及应用前景。昆虫抗菌肽的发现及其一级结构的阐明，为多肽类抗菌或抗癌药物的研究及其应用开辟了广阔的前景。但是，抗菌肽要成为药物，还存在如下问题：如抗菌活性问题，来源问题，成本问题及基因表达产物等问题。与传统抗生素相比，昆虫抗菌肽的抗菌活性还不够理想，改造已有抗菌肽和设计新的抗菌肽分子是创造高活力抗菌肽的有效途径，这就需要进一步研究抗菌肽结构与活性的关系和作用机理。中国农科院生物技术研究中心将人工合成抗菌肽基因导人我国马铃薯主栽品种米拉，获得抗病性提高 1 一 3 级的转基因马铃薯株系。目前，抗菌肤基因，已经供给国内外 10 多个研究单位，进行抗水稻白叶枯病、马铃薯软腐病、花生和番茄的青枯病、大白菜软腐病、柑橘细菌性溃疡病、桑树和按树青枯病等基因工程的研究。转基因技术将抗病基因直接转人农作物中，因它是取之自然物种，方法先进，贴近自然，对环境和人类健康意义重大。