肽又称抗微生物肽、宿主防御肽,是一类在自然界广泛存在的且具有生物活性的小分子多肽。肽作为机体先天免疫系统的重要组成部分,对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌、病毒和寄生虫等均具有较好抑制或杀伤作用。此外,部分肽还具有抗肿瘤、促进血管生产、调节细胞增殖与凋亡以及调控炎症反应等活性。山东鑫旺饲料工业有限公司向您推荐性价比很好的肽产品;现美女小编从直接杀伤作用、非膜靶向作用和免疫调节作用等三个方面对肽的免疫作用机制进行分析:
一、直接杀伤作用
1.膜渗透作用机制:肽分子对抗病原体的初驱动力是由于肽和膜之间的电荷相反而产生的静电吸引。除阴离子脂质外,细菌外膜表面的脂多糖(LPS)和脂磷壁酸也有助于静电驱动靶向。肽靶向并与病原体外膜结合后,部分肽通过外膜扩散到内膜。由于结合作用是由静电作用驱动的,随着更多的肽分子的到达,渗透到内膜的程度也会增加。内膜靶点处的肽到达浓度阈值或小肽浓度以发挥其功效。在实验过程中,阈值浓度通常表示为肽脂比(P/L)。肽脂比决定了AMPs插入膜的性质。在高肽脂比时,肽垂直定向并形成跨膜孔;在低肽脂比时,肽平行于细菌膜插入。肽诱导膜渗透作用可通过如下3种模型解释。
2.桶—板模型:在此模型中,单体肽分子以α-螺旋结构在膜表面形成聚集体,聚集体进一步插入膜中,使其非极性侧链指向膜的疏水核心,而肽的亲水表面则指向膜的内侧,由此形成的跨膜孔导致细胞内物质的释放,终导致细胞死亡。覆毯模型(carpetmodel):在此模型中,肽表面正电荷与阴离子磷脂头之间通过静电相互作用相结合,肽以平行方向与膜结合。肽积累后在磷脂膜上形成地毯状结构,从而“覆盖”微生物细胞膜表面。当达到特定阈值浓度时,肽在膜上形成各种各样的瞬时孔隙,以类似洗涤剂的方式作用,从而形成胶束,终发生细胞溶解。
3.环孔模型(toroidalporemodel):环孔模型是一种介于桶—板模型和覆毯模型之间的一种模型。一旦肽分子被吸附到双层表面并在结构上发生转变,膜就会发生弯曲,随后肽分子穿过双层形成孔。肽的亲水区与双层膜连接形成孔的外部,而疏水区形成孔的内部。环孔模型与筒壁模型的不同之处在于,环孔模型中的肽即使在孔形成后也始终与极性膜基团相联系,而桶—板模型中的肽则在中心腔形成后立即分离。
二、非膜靶向作用
虽然膜渗透机制已被证明是肽的主要作用方式,但一些其他的机制也被提出并广泛讨论,包括抑制细胞内外生物高分子合成和影响细胞内功能等非膜靶向作用机制。肽通过抑制细胞内或细胞外蛋白质、核酸、脂磷壁酸和肽聚糖等生物高分子的合成,进而影响细胞壁的合成,导致代谢异常,终引发细胞的死亡。研究表明,除了作用于细胞壁,肽进入细胞后,可直接作用于核酸,影响DNA和RNA的复制与合成,也可直接作用于蛋白质分子,引起蛋白质结构发生转变和活性丧失,从而导致细胞死亡。此外,肽也可通过阻断能量传递来发挥其作用。肽可以通过破坏ATP合酶的活性或阻断电子传递链而抑制ATP的合成,从而导致能量代谢受损。同时,肽通过直接与ATP相互作用降低ATP依赖酶的活性。由于能量代谢损伤或酶活性降低,细胞内依赖ATP的生物过程被阻断,导致细胞死亡。一些肽能够进入线粒体内,影响线粒体内酶的活性,使物质代谢发生紊乱,终导致细胞死亡。
三、免疫调节作用
除了直接杀灭微生物外,肽还可通过免疫调节机制来发挥其作用。肽主要由免疫细胞分泌产生,可产生多种免疫反应,如诱导相关免疫细胞分化;激活巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和T细胞等免疫细胞;促进血管的生成;调节多种免疫相关基因和细胞因子,如肿瘤坏死因子α(tumornecrosisfactor,TNF-α)等,中和巨噬细胞和单核细胞等释放的促炎细胞因子,从而减轻炎症反应;抑制过多活性氮氧化合物的释放。研究表明,肽还可能干扰正常的细胞功能,如基因转录、细胞凋亡和细胞因子的产生等,从而提高宿主的先天免疫和适应性免疫。
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(山东鑫旺饲料工业有限公司黎慧慧)