摘 要 昆蟲抗菌肽(antimicrobial peptide, AMPs)是一類昆蟲先天免疫系統(tǒng)中十分重要的效應(yīng)因子，它分子量小、熱穩(wěn)定，并且具有廣譜抗菌性，能夠抑制、殺死多種細(xì)菌、真菌。近幾年來，由于昆蟲抗菌肽具有抗腫瘤的活性且其不具有抗原性而受到研究者的廣泛關(guān)注。昆蟲種類多、分布廣，因此昆蟲抗菌肽具有很高的開發(fā)潛力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。但是，目前對(duì)于昆蟲抗菌肽抗腫瘤能力的研究尚不夠深入，對(duì)其作用機(jī)制還沒有一套準(zhǔn)確并且系統(tǒng)的理論?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為昆蟲抗菌肽的抗腫瘤機(jī)制與其抗菌機(jī)制類似，可以分為破壞細(xì)胞膜機(jī)制以及非破壞細(xì)胞膜機(jī)制，并且同一種昆蟲抗菌肽可以通過多種方式來抑制甚至殺死腫瘤細(xì)胞，但是對(duì)正常真核細(xì)胞無明顯的毒副作用。相較于傳統(tǒng)化療藥物的無差別殺傷，昆蟲抗菌肽在腫瘤治療領(lǐng)域有著巨大潛力。本文簡要綜述了昆蟲抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用及其作用機(jī)制，并對(duì)其開發(fā)潛力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了展望，以期為今后的研究提供理論支持。

　　關(guān)鍵詞 昆蟲抗菌肽; 腫瘤細(xì)胞; 抑制作用

　　Abstract Insect antimicrobial peptides (AMPs) are very important effect factors in insect innate immune system They are characterized in low molecular weight, heat-stability and broad antimicrobial spectrum. They can inhibit and kill a variety of bacteria and fungi. In recent years, insect antimicrobial peptides have attracted much attention due to their antitumor activity while without antigenicity. The large species and wide distribution of insects makesthe insect antimicrobial peptides higher potential in practical application for anti-tumor therapy. However, the an-ti-tumor abilities of insect antimicrobial peptides have currently not yet been extensively studied and the accurate and systematic theory on its anti-tumor mechanism not yet fully established. Now it is generally believed that the antitumor mechanism of insect antimicrobial peptides is similar to its antimicrobial mechanism. which can be divided into disrupting cell membrane mechanism and non-destructive cell membrane mec hanism. The same kind or insect antimicrobial peptides can inhibit or even kill tumor cells in a variety of ways, but has no obvious toxic and side effects on normal eukaryotic cells. Insect antimicrobial peptides have great potential in the field of cancer therapy compared with the indiscriminate cell-killing of traditional chemotherapeutic drugs. In this paper, the inhibitory effects of insect antimicrobial peptides on tumor cells and its mechanism are briefly reviewed, and the prospects of their application potentials in anti-tumor therapy are forecasted, in order to provide theoretical support for future research.

　　Keywords Insect antimicrobial peptide, Tumor cells; Inhibition

　　抗菌肽是一類免疫效應(yīng)因子，存在于生物的先天免疫系統(tǒng)之中，它在機(jī)體的體液免疫中發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用，是構(gòu)成低等動(dòng)物機(jī)體快速、有效的免疫機(jī)制的重要物質(zhì)。當(dāng)病原菌侵入機(jī)體時(shí)，抗菌肽能夠直接作用于病原菌，抑制其增殖甚至能夠直接將其殺死。

　　前人從惜古比天蠶(Hyalophora cecropia)勇中分離得到了具有抗菌活性的天蠶素(Cecropins)，之后，真菌、細(xì)菌、兩棲類、昆蟲、植物和哺乳動(dòng)物體內(nèi)的抗菌肽也被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并分離出來，其中，昆蟲以及植物抗菌肽的發(fā)現(xiàn)給植物育種以及病蟲害防治領(lǐng)域提供了新的研究思路(李穎等，2005;孔政和趙德剛，2008)。

　　在抗微生物肽數(shù)據(jù)庫中，已經(jīng)鑒定出來的抗菌肽已達(dá)3000多種，且還在不斷增加中，其中有200多種來自于昆蟲。相比于高等動(dòng)物，昆蟲沒有特異性免疫系統(tǒng)，但昆蟲能夠通過快速分泌抗菌肽來抑制甚至殺死侵入的病原菌，昆蟲生物種群大，抗菌肽來源多，結(jié)構(gòu)多樣，有很高的研究價(jià)值，目前科學(xué)家已經(jīng)從家蠶、柞蠶、果蠅、麻蠅、黃粉蟲、蜜蜂等昆蟲體內(nèi)分離得到了多種抗菌肽，展開了相關(guān)的研究并且取得了一定成果。腫瘤細(xì)胞有許多共同的特點(diǎn)，如能夠無限增殖、逃避細(xì)胞凋亡和逃避宿主免疫系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的治療方法中，手術(shù)對(duì)于局部早期腫瘤可獲得相對(duì)較好的控制率。晚期腫瘤多采用手術(shù)、化放療、免疫治療等為主的綜合治療，但總體治療效果不佳。現(xiàn)階段臨床上使用的化療藥物如烷化劑、抗代謝藥、植物藥、激素等治療作用主要集中在大規(guī)模殺傷細(xì)胞而缺乏高特異性，因此常引起嚴(yán)重的副作用。除了毒副作用，腫瘤細(xì)胞對(duì)抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性是目前臨床治療面臨的困難(Bullar et all2 21)，得耐藥性的腫瘤細(xì)胞對(duì)抗腫瘤藥物誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡不敏感或具有藥物解毒機(jī)制。因此，許多惡性腫瘤如黑色素瘤對(duì)抗腫瘤藥物只展示輕微的敏感性。目前使用的生物制劑如單克隆抗體、免疫毒素或血管生成抑制劑等，主要作用于腫瘤細(xì)胞的特異性抗原或腫瘤細(xì)胞增殖信號(hào)傳導(dǎo)過程中的特定環(huán)節(jié)，相對(duì)正常組織而言具有一定的特異性，毒副作用相對(duì)較低。

　　近幾年來，由于昆蟲抗菌肽具有抗腫瘤的活性且不具有抗原性的特征而受到研究者的廣泛關(guān)注。本研究闡述昆蟲抗菌肽尤其是家蠶抗菌肽在抑制腫瘤細(xì)胞生長方面的研究進(jìn)展，為今后深入研究昆蟲抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用提供理論依據(jù)。

　　1昆蟲抗菌肽的理化性質(zhì)

　　抗菌肽是構(gòu)成生物機(jī)體第一道防線的一類起到自我防御功能的小分子多肽，其大小在12-100個(gè)氨基酸。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的昆蟲抗菌肽中，大部分帶正電荷，含有一個(gè)富含賴氨酸、精氨酸等陽離子的N端，C端則由非極性氨基酸丙氨酸、甘氨酸等構(gòu)成(Tonk et al，2016)且C端大部分酰胺化。目前，研究者們已經(jīng)從單細(xì)胞生物、植物、昆蟲、鳥類、哺乳動(dòng)物中分離得到抗菌肽。昆蟲抗菌肽的分子質(zhì)量小，且分子內(nèi)無二硫鍵，具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性好、耐酸堿等特征。大量的研究表明，昆蟲抗菌肽具有抗細(xì)菌、真菌、病毒的活性，近幾年來其抗腫瘤和寄生蟲等能力也受到了廣泛的關(guān)注。

　　Cheng等(2006)對(duì)家蠶35個(gè)抗菌肽基因進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，根據(jù)序列相似性將其分為Cecropin Attacin.Moricin.Gloverin.Lebocin.Enbocin和Defensin 7個(gè)家族，已進(jìn)行全基因組微陣列分析鑒定和表征。從家蠶抗菌肽的結(jié)構(gòu)劃分，將其分為3個(gè)大類：第1類是組成性抗菌肽，富含甘氨酸或脯氨酸;第2類是線性抗菌肽，具有a-螺旋結(jié)構(gòu)：第3類是環(huán)形抗菌肽，富含半胱氨酸。

　　2 昆蟲抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用研究進(jìn)展及應(yīng)用

　　目前已知的大部分化療藥物雖然能夠很好地殺死腫瘤細(xì)胞，但同時(shí)也能夠殺死正常細(xì)胞，引發(fā)較大的毒副作用。已有研究表明，昆蟲抗菌肽能夠特異性的對(duì)某些腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷，但是不會(huì)殺傷機(jī)體的正常細(xì)胞。張衛(wèi)民等(2003)研究證明，來自于中國柞蠶的 Cecropin對(duì)大鼠大腸癌細(xì)胞具有明顯的抑制作用，但是對(duì)于人正常胃上皮細(xì)胞毒性低，表明Cecropin能特異性地殺傷腫瘤細(xì)胞，對(duì)正常的真核細(xì)胞影響很小。Sang 等(2017)通過用抗菌肽 Cecropin A及其類似物對(duì)白血病細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，抗菌肽Cecropin A及其類似物對(duì)白血病細(xì)胞有選擇性細(xì)胞毒性，通過共聚焦顯微鏡能夠觀察到抗菌肽Cecropin A在白血病細(xì)胞表面富集，并裂解白血病細(xì)胞，但對(duì)淋巴細(xì)胞無毒副作用，而5-氟脲曉啶(5-FU)、阿糖胞苷(Ara-C)等傳統(tǒng)化療藥物對(duì)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞無選擇性，在腫瘤治療方面的副作用大。許多科學(xué)家對(duì)天蠶素抗菌肽的抗腫瘤活性進(jìn)行了大量的研究，研究表明，天蠶素(Cecropin)對(duì)多種癌細(xì)胞如白血病、膀胱癌、胃癌、肺癌、宮頸癌、乳房癌、卵巢癌、肝癌等均有較強(qiáng)的抑制作用，但是對(duì)正常的真核細(xì)胞沒有明顯毒副作用。有研究表明，家蠶抗菌肽Cecropin A與腫瘤臨床化療藥物5-氟尿嘧啶

　　(5-FU)和阿糖胞苷(Ara-C)聯(lián)合應(yīng)用，可在白血病治療中起到協(xié)同作用。Sutmann等(2008)通過實(shí)驗(yàn)證明，一定劑量的天蠶素A和天蠶素B可以有效抑制膀胱癌細(xì)胞的生存和繁殖，但是對(duì)于正常成纖維細(xì)胞不存在毒副作用。

　　夏麗潔等(2014)用家蠶抗菌肽Cecropin-XJ與化療藥物多柔比星(ADM)、順鉑(DDP)和環(huán)磷酰胺(CTX)聯(lián)用對(duì)人食管癌Eca109細(xì)胞進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)家蠶抗菌肽Cecropin-XJ與化療藥物聯(lián)用對(duì)食管癌Ecal09細(xì)胞的增殖有明顯的抑制作用，并且對(duì)食管癌Eca109細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)凋亡作用：通過建立荷瘤小鼠模型，證明了在老鼠體內(nèi)Cecropin-XJ對(duì)人食管癌Eca109細(xì)胞有顯著抑殺作用且對(duì)小鼠臟器無毒害。昆蟲抗菌肽相較于傳統(tǒng)的化療藥物在抑制腫瘤細(xì)胞生長方面的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。因此，基于昆蟲抗菌肽的抗腫瘤研究，能夠?yàn)榻窈竽[瘤治療提供新的思路與方法。

　　昆蟲抗菌肽選擇性殺傷人腫瘤細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)引起了研究者們的關(guān)注，他們通過大量的研究分析抗菌肽的抗腫瘤機(jī)制。已發(fā)現(xiàn)一些抗菌肽的細(xì)胞毒性主要作用于多種人腫瘤來源的細(xì)胞系，并且對(duì)正常的真核細(xì)胞無明顯副作用，從而最大限度地減少了體內(nèi)非特異性的毒性。值得注意的是，抗菌肽在膜上形成環(huán)孔、去穩(wěn)定化或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過程是獨(dú)立于細(xì)胞增殖的，這使得它既可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，又可以根除處于休眠狀態(tài)、增殖緩慢或化療耐藥的腫瘤細(xì)胞的變異體。此外，一些抗菌肽在選擇性介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞毒性殺傷作用的同時(shí)又能夠抑制腫瘤新生血管的形成，即同時(shí)具有特異性殺傷腫瘤與抗腫瘤血管生成的雙重活性。

　　3昆蟲抗菌肽的抗腫瘤機(jī)制作為一種小分子多肽，昆蟲抗菌肽有著非常復(fù)雜的作用機(jī)制，包括破壞細(xì)胞膜、抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡等。根據(jù)其不同的作用方式可以將它歸納為兩大類。

　　第一類：破壞細(xì)胞膜機(jī)制。帶正電荷的抗菌肽能夠與入侵機(jī)體的病原菌細(xì)胞膜相互作用，與其膜表面的磷脂相結(jié)合。當(dāng)抗菌肽的含量遠(yuǎn)低于磷脂含量時(shí)，多肽與細(xì)胞膜平面處于平行狀態(tài)，隨后進(jìn)入細(xì)胞膜親水脂質(zhì)頭部基團(tuán)和疏水脂肪鏈的界面。由于抗菌肽的富集作用，結(jié)合在病原菌細(xì)胞膜表面的抗菌肽增多，通過聚集以及重新定位在病原菌細(xì)胞膜上形成孔洞，隨著多肽的不斷富集，病原菌細(xì)胞膜上的孔洞越來越多，最終引發(fā)細(xì)胞膜破裂導(dǎo)致細(xì)胞死亡

　　(Lee et al，2 210)]Jamasb等{2016)研究表明，蜂毒肽通過環(huán)孔模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)病原菌細(xì)胞膜的破壞。攜帶正電荷的蜂毒肽與攜帶負(fù)電荷的病原菌細(xì)胞膜相互作用，將其親水部分插入病原菌細(xì)胞膜中，蜂毒肽不斷富集成為四聚體，造成膜彎曲，最終形成環(huán)孔破壞細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致細(xì)胞死亡?？咕腁ttacin是通過與病原菌細(xì)胞外膜蛋白相互作用，進(jìn)而影響其活性來抑制革蘭氏陰性菌。Lee等(2015)研究表明，家蠶抗菌肽Cecropin通過與磷脂膜的相互作用，通過破壞細(xì)胞膜來殺滅真菌。

　　第二類：非破壞細(xì)胞膜機(jī)制。相關(guān)研究表明，某些抗菌肽能夠在不破壞細(xì)胞膜的情況下進(jìn)入病原菌細(xì)胞內(nèi)部，并作用于某些靶位點(diǎn)，通過與靶位點(diǎn)的相互作用抑制甚至殺死病原菌細(xì)胞：一些抗菌肽能夠抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，從而殺死細(xì)菌：一些抗菌肽可以抑制細(xì)胞呼吸、抑制細(xì)胞外膜蛋白的合成而最終殺死細(xì)菌：有些抗菌肽能夠與細(xì)菌生長所必需的靶分子特異性結(jié)合，通過抑制靶分子的生物功能來殺死細(xì)菌。有些抗菌肽能夠抑制病原菌一些酶的活性，從而抑制病原菌的活性，避免病原菌引起的機(jī)體損傷，也可以通過斷裂染色體的DNA、阻礙DNA的合成、干擾多種酶和蛋白的產(chǎn)生來更好地殺傷病原菌。

　　Chesnokova等(2004)研究表明，昆蟲抗菌肽L-pyrhocoricin在進(jìn)入細(xì)胞后，與分子伴侶Dnak的非傳統(tǒng)結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，阻礙了Dnak介導(dǎo)的蛋白質(zhì)折疊，干擾病原菌的正常代謝，最終殺死病原菌細(xì)胞。此外，家蠶抗菌肽天蠶素A通過影響大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)少數(shù)幾個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌的非致死性影響(Yu et al，2018)

　　3.1特異性破壞腫瘤細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)

　　與殺菌機(jī)制相比，昆蟲抗菌肽抑制和殺死腫瘤細(xì)胞的機(jī)制要復(fù)雜得多，但其作用機(jī)理基本是一致的。相對(duì)于正常細(xì)胞而言，腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞骨架系統(tǒng)不完整并且修復(fù)能力弱，且其細(xì)胞膜表面呈現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)電性。與此同時(shí)，由于昆蟲抗菌肽的N端攜帶大量的正電荷，因此能夠與攜帶大量負(fù)電荷的腫瘤細(xì)胞膜相結(jié)合，這也是腫瘤細(xì)胞對(duì)昆蟲抗菌肽較為敏感的一個(gè)原因。昆蟲抗菌肽通過在腫瘤細(xì)胞膜上形成孔洞，破壞細(xì)胞膜的完整性來殺死腫瘤細(xì)胞，我們稱之為破壞細(xì)胞膜機(jī)制。昆蟲抗菌肽在腫瘤細(xì)胞膜上形成大量小孔來破壞腫瘤細(xì)胞膜的完整性，最終造成胞內(nèi)物質(zhì)外流，來抑制甚至殺死腫瘤細(xì)胞，這與昆蟲抗菌肽抗菌的原理一致。Silva等(2018)研究表明，CecropinA與蜂毒肽的雜合肽能夠在細(xì)菌的細(xì)胞膜表面不斷富集，使膜表面形成洋蔥狀的多層皺縮結(jié)構(gòu)，最后導(dǎo)致細(xì)胞膜被破壞細(xì)菌死亡。程環(huán)俠等

　　(2007)用家蠅幼蟲抗菌肽作用于人髓原白血病細(xì)胞株K-562，并通過掃描電鏡觀察K-562細(xì)胞膜表面的變化，在電鏡下能夠清晰地看到經(jīng)過家蠅幼蟲抗菌肽處理的K-562細(xì)胞膜表面出現(xiàn)大小不一的孔洞，有的已經(jīng)布滿了整個(gè)細(xì)胞，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的死亡。

　　3.2抑制腫瘤細(xì)胞增殖

　　除了破壞細(xì)胞膜機(jī)制以外，抗菌肽還能夠通過其他途徑來抑制甚至殺死腫瘤細(xì)胞。某些種類的抗菌肽能夠在破壞腫瘤細(xì)胞膜的同時(shí)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，并作用于多個(gè)靶位點(diǎn)，來抑制甚至殺死腫瘤細(xì)胞。有一些抗菌肽能夠通過調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答來增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。Chernysh等(2002)從雙翅目昆蟲紅頭麗蠅血液中提取出兩種抗菌肽，并構(gòu)建人慢性髓原白血病和人皮膚鱗癌老鼠荷瘤模型，研究抗菌肽在動(dòng)物體內(nèi)的抗腫瘤效果，結(jié)果表明兩種抗菌肽能夠刺激小鼠淋巴細(xì)胞產(chǎn)生更多免疫活性物質(zhì)，通過免疫調(diào)節(jié)增強(qiáng)小鼠免疫能力，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。除了能夠參與免疫調(diào)節(jié)以外，抗菌肽可以穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，作用于多個(gè)靶位點(diǎn)來破壞腫瘤細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且能夠誘導(dǎo)核染色體DNA的斷裂，以此來抑制腫瘤細(xì)胞DNA的合成，從而影響腫瘤細(xì)胞的增殖：此外，一些抗菌肽能夠通過影響腫瘤細(xì)胞的遷移，抑制腫瘤微血管的生成，抑制腫瘤細(xì)胞增殖。

　　Ourth(2011)從煙芽夜蛾的血淋巴中提取出豆蔻酰化肽，并對(duì)多種人腫瘤細(xì)胞進(jìn)行體外抑制試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的C端可能是通過抑制腫瘤細(xì)胞DNA合成與復(fù)制來限制腫瘤細(xì)胞的生長。wu等(2015)通過構(gòu)建胃癌老鼠荷瘤模型，確定了家蠶抗菌肽CecropinXJ能夠在體外和體內(nèi)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，并且通過抑制腫瘤血管的生成來降低腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。

　　3.3誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

　　有研究表明，某些昆蟲抗菌肽在抑制腫瘤細(xì)胞的過程中，可以穿過腫瘤細(xì)胞膜進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)部，作用于一些靶位點(diǎn)來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最后殺死腫瘤細(xì)胞。

　　細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的程序性死亡，是機(jī)體用于清除體內(nèi)受損細(xì)胞的一種重要方式，在生物生長發(fā)育和免疫過程中起到十分重要的作用。目前已知的真核細(xì)胞凋亡途徑主要有以下幾種：線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑、死亡受體介導(dǎo)的凋亡途徑、B粒酶介導(dǎo)的凋亡途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的凋亡途徑。

　　在線粒體上存在著與細(xì)胞凋亡相關(guān)的一些產(chǎn)物，如細(xì)胞色素C(Cytc)，線粒體凋亡因子等，當(dāng)細(xì)胞受到內(nèi)部凋亡因子刺激時(shí)，Becl-2蛋白家族中的抗凋亡部分被抑制，而Bcl-2家族中促凋亡成員Bax以及Bak被激活，結(jié)合到線粒體外膜上使其外膜通透性改變，細(xì)胞色素C和其他凋亡相關(guān)蛋白在此時(shí)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，通過與銜接蛋白的結(jié)合來激活起始凋亡蛋白酶caspase，從而形成凋亡小體引起下游與細(xì)胞代謝相關(guān)的蛋白的降解，最終引起細(xì)胞凋亡。wu等(2015)研究證明，家蠶抗菌肽Cecropin XJ能夠抑制人胃癌細(xì)胞BGC823和AGS的增殖，在凋亡的早、晚期通過上調(diào)Bax并下調(diào)Bcl-2的表達(dá)水平，使細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧增加，擾亂線粒體膜電位，釋放大量Cyte進(jìn)入胞漿，最終依靠線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡蛋白酶途徑將腫瘤細(xì)胞殺死。Xia等(2016)研究了家蠶抗菌肽CecropinXJ對(duì)肝癌細(xì)胞Huh-7的抑制作用，實(shí)驗(yàn)證明Cecropin-XJ通過誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞中的s細(xì)胞周期停滯和凋亡，以及線粒體膜電位的喪失來抑制肝癌細(xì)胞，CecropinXJ通過激活Caspase-3和poly聚合酶誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡.Ceron等(2010)研究表明，家蠶天蠶素Cecropin A可誘導(dǎo)人早幼粒白血病細(xì)胞凋亡，其機(jī)制可能是由于Cecropin A促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)活性氧增加，導(dǎo)致磷脂酰絲氨酸外翻以及DNA片段化，使細(xì)胞凋亡程序被激活，但此過程不引起Cas.pase的激活。

　　死亡受體途徑是一種外源性凋亡途徑，屬于腫瘤壞死因子受體超家族的跨膜蛋白受體，其存在于多種細(xì)胞的表面，它們能夠與相應(yīng)的配體結(jié)合，如TNFR-1.Fas.DR3等，當(dāng)受體與相應(yīng)配體結(jié)合時(shí)激活Caspase凋亡蛋白，造成下游蛋白的降解，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

　　同時(shí)，昆蟲抗菌肽也可以調(diào)節(jié)自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，N)性，激活補(bǔ)體途徑等免疫系統(tǒng)途徑發(fā)揮抗腫瘤作用(de la Fuente-nánez et al.，2017)。

　　細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞如自然殺傷細(xì)胞(NK)、淋巴因子激活殺傷細(xì)胞(lymphokine-activated killer cell，LAK)等，能夠向靶細(xì)胞傳遞具有水解功能的B粒酶，從而激活Caspase凋亡蛋白，啟動(dòng)凋亡途徑。除了以上3種凋亡途徑外，昆蟲抗菌肽能誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境改變時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)于Ca"的調(diào)控失效，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路(ERS)，使胞質(zhì)內(nèi)Ca"濃度升高，從而激活鈣依賴蛋白酶作用于線粒體，激活線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑，最終導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡，同時(shí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜受體產(chǎn)生的信號(hào)傳導(dǎo)能夠調(diào)節(jié)Bcl-2蛋白家族，從而促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。不同的昆蟲抗菌肽通過以上一種或者多種方式來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，但其主要的作用方式還是集中在線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，其他3種細(xì)胞凋亡途徑報(bào)道的較少，主要同線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡相互協(xié)調(diào)共同發(fā)揮作用。

　　4展望

　　昆蟲生物種群大，抗菌肽來源多，結(jié)構(gòu)多樣，有很大的研究潛力，并且昆蟲抗菌肽作為一類小分子多肽，其結(jié)構(gòu)簡單，人工合成難度小，便于在實(shí)驗(yàn)室合成與研究。相較于傳統(tǒng)化療藥物，昆蟲抗菌肽對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用小，而且不會(huì)產(chǎn)生耐藥性，有望成為一種新型的腫瘤治療藥物。

　　當(dāng)前，昆蟲抗菌肽在抗腫瘤領(lǐng)域的研究還不成體系，存在著許多問題需要解決。由于昆蟲抗菌肽來源廣，種類多，如何篩選出對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制作用的昆蟲抗菌肽是一個(gè)難題。目前國內(nèi)對(duì)于昆蟲抗菌肽在腫瘤治療方面的研究較少，已有的對(duì)昆蟲抗菌肽在抑制腫瘤細(xì)胞方面的研究主要還是集中在體外的腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)上，對(duì)于昆蟲抗菌肽在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的抗腫瘤研究很少。昆蟲抗菌肽種類多，對(duì)于部分抗菌肽的作用機(jī)理并沒有進(jìn)行系統(tǒng)且深入研究。因此，選擇一種或者幾種昆蟲的不同抗菌肽，從體外到哺乳動(dòng)物體內(nèi)，深入研究這幾種昆蟲抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用并系統(tǒng)地探究其作用機(jī)理，從其毒理性、藥理性方面入手探究其成為抗腫瘤藥物的可能性，是今后昆蟲抗菌肽的重要研究方向。同時(shí)，隨著我們對(duì)昆蟲抗菌肽結(jié)構(gòu)和抗腫瘤機(jī)制的不斷深入研究，通過生物工程技術(shù)對(duì)昆蟲抗菌肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，增強(qiáng)它的抗腫瘤能力，對(duì)提高其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值有著重大的意義。

　　昆蟲抗菌肽成為腫瘤治療藥物還有很長的路要走。中國桑蠶資源豐富而且飼養(yǎng)技術(shù)成熟，家蠶作為一種模式生物和可批量化飼養(yǎng)對(duì)研究昆蟲抗菌肽的抗腫瘤能力具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。近幾年來，關(guān)于家蠶抗菌肽的研究越來越多，家蠶抗菌肽的種類、序列都已經(jīng)被研究證實(shí)，其合成方法也比較成熟，家蠶抗菌肽的抗菌機(jī)制也在不斷的被完善，但是家蠶抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用卻鮮有報(bào)道。對(duì)家蠶抗菌肽抗菌機(jī)理的不斷深入研究，能夠給家蠶抗菌肽的抗腫瘤研究提供理論支持。結(jié)合家蠶抗菌肽現(xiàn)有的研究成果，今后能夠更好、更快地開展家蠶抗菌肽的抗腫瘤研究，并且家蠶作為模式生物能夠更好、更系統(tǒng)地研究家蠶抗菌肽的抗腫瘤機(jī)制。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及研究的深入，家蠶抗菌肽在批量生產(chǎn)中遇到的問題也會(huì)逐步被解決。

　　參考文獻(xiàn)

　　Bhullar K.S.，Lagaron N.O.，McGowan E.M.，Parmar L，Jha A.，Hubbard B.P.，and Rupasinghe H.P.V.，2018，Kinase-targeted cancer therapies：progress，challenges and future directions，Mol.Cancer，17(1)：48.

　　Cerón J.M，Contreras-Moreno J.，Puertollano E.，de Cienfiuegos G.A.，Puertollano M.A.，and de Pablo M.A.，2010，The antimicrobial peptide Cecropin A induces caspase-independent cell death in human promyelocytic leukemia cells，Peptides，

　　31(8)：1494-1503.

　　Cheng J.X., Dai P.F., Luo J.X., Zhang Q.H., and Zhao R.J., 2007,Observing cancer cells K562 extracted from Musca injuredby antibacterial peptides domestica larva with SEM, Zhonghua Weisheng Shachong Yaoxie (Chinese Journal of Hygienic Insecticides and Equipmen) 13(4): 259-261. (程璟俠,代培芳, 羅景星, 張慶華, 趙瑞君, 2007, 家蠅幼蟲抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞 K562 作用的掃描電鏡觀察, 中華衛(wèi)生殺蟲藥械, 13(4): 259-261.)

　　Cheng T., Zhao P., Liu C., Xu P., Gao Z., Xia Q., and Xiang Z.,2006, Structures, regulatory regions, and inductive expression patterns of antimicrobial peptide genes in the silkworm Bombyx mori, Genomics, 87(3): 356-365.

　　Chernysh S., Kim S.I., Bekker G., Pleskach V.A., Filatova N.A.,Anikin V.B., Platonov V.G., and Bulet P., 2002, Antiviral and antitumor peptides from insects, Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 99(20): 12628-12632.

　　Chesnokova L.S., Slepenkov S.V., and Witt S.N., 2004, The insect antimicrobial peptide, L-pyrrhocoricin, binds to and stimulates the ATPase activity of both wild-type and lidless DnaK, FEBS Lett., 565(1-3): 65-69.

　　de la Fuente-n儼觡ez C., Silva O.N., Lu T.K., and Franco O.L.,2017, Antimicrobial peptides: Role in human disease and potential as immunotherapies, Pharmacol. Ther., 178: 132-140.

　　Jamasbi E., Mularski A., and Separovic F., 2016, Model membrane and cell studies of antimicrobial activity of melittin analogues, Curr. Top. Med. Chem., 16(1): 40-45.

　　Kong Z., and Zhao D.G., 2008, The combination of CHI and

　　AFP genes introduced into ryegrass mediated by agrobacterium, Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding), 6(2):281-285. (孔政, 趙德剛, 2008, 苦瓜幾丁質(zhì)酶基因 - 益母草抗菌肽基因遺傳轉(zhuǎn)化黑麥草, 分子植物育種, 6 (2):281-285.)

　　Lee E., Shin A., and Kim Y., 2015, Anti-inflammatory activities of Cecropin A and its mechanism of action, Arch. Insect.Biochem. Physiol., 88(1): 31-44

　　Lee T.H., Hall K.N., and Aguilar M.I., 2016, Antimicrobial peptide structure and mechanism of action: A focus on the role of membrane structure, Curr. Top. Med. Chem., 16(1): 25-39.

　　Li Y., Yu X.L., Li N.J., Wang H.M., and Huang Z.R., 2005, Evaluation of resistance to bacterial wilt and systemic breeding in Cecropin-GM capsicum, Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding), 3(2): 217-221. (李穎, 余小林, 李乃堅(jiān),王恒明, 黃自然, 2005, 轉(zhuǎn)抗菌肽基因辣椒株系的青枯病抗性鑒定及系統(tǒng)選育, 分子植物育種, 3(2): 217-221.)

　　Ourth D.D., 2011, Antitumor cell activity in vitro by myristoylated-peptide, Biomed. Pharmacother., 65(4): 271-274.

　　Sang M., Zhang J., and Zhuge Q., 2017, Selective cytotoxicity of the antibacterial peptide ABP-dHC-Cecropin A and its analog towards leukemia cells, Eur. J. Pharmacol., 803: 138-147.

　　Silva T., Claro B., Silva B.F.B., Vale N., Gomes P., Gomes M.S.,Funari S.S., Teixeira J., Uhrikova D., and Bastos M., 2018,Unravelling a mechanism of action for a Cecropin A-Melittinhybrid antimicrobial peptide: the induced formation of multilamellar lipid stacks, Langmuir, 34(5): 2158-2170.

　　Suttmann H., Retz M., Paulsen F., Harder J., Zwergel U., Kamradt

　　J., Wullich B., Unteregger G., Stockle M., and Lehmann J.,2008, Antimicrobial peptides of the Cecropin-family show potent antitumor activity against bladder cancer cells, BMC Urol., 8: 5.

　　Tonk M., Vilcinskas A., and Rahnamaeian M., 2016, Insect antimicrobial peptides: potential tools for the prevention of skin cancer, Appl. Microbiol. Biotechnol., 100(17): 7397-7405.

　　Wu Y.L., Xia L.J., Li J.Y., and Zhang F.C., 2015, CecropinXJ inhibits the proliferation of human gastric cancer BGC823 cells and induces cell death in vitro and in vivo, Int. J. Oncol.,46(5): 2181-2193.

　　Xia L., Wu Y., Ma J.I., Yang J., and Zhang F., 2016, The antibacterial peptide from Bombyx mori CecropinXJ induced growth arrest and apoptosis in human hepatocellular carcinoma cells, Oncol. Lett., 12(1): 57-62

　　Xia L.J., Wu Y.L., Kang S., and Zhang F.C., 2014, Influence of immune function in tumor-bearing mice by CecropinXJ,Zhongguo Mianyixue Zazhi (Chinese Journal of Immunology), (12): 1627-1632. (夏麗潔, 吳艷玲, 康蘇, 張富春, 2014,新疆家蠶抗菌肽 CecropinXJ 對(duì)荷瘤小鼠免疫系統(tǒng)的影響, 中國免疫學(xué)雜志, (12): 1627-1632.)

　　Yu H., Ding X.L., Shang L.J., Zeng X.F., Liu H.B., Li N., Huang

　　S., Wang Y.M., Wang G., Cai S., Levesque C.L., Johnston L.

　　J., and Qiao S.Y., 2018, Protective ability of biogenic antimicrobial peptide microcin J25 against enterotoxigenic Escherichia coli-Induced intestinal epithelial dysfunction and inflammatory responses IPEC-J2 cells, Front. Cell Infect.Microbiol., 8: 242.

　　Zhang W.M., Lai Z.S., He M.R., Xu G., Huang W., and Zhou D.Y.,2003, Effects of the antibacterial peptide Cecropins from Chinese oak silkworm, A ntheraea pernyi on 1, 2-dimethylhydrazine-induced colon carcinogenesis in rats, Diyi Junyi Daxue Xuebao (Journal of First Military Medical University), 23(10): 1066-1068. (張衛(wèi)民, 賴卓勝, 何美蓉, 許剛, 黃 文, 周殿元, 2003, 柞蠶抗菌肽對(duì)大鼠大腸癌的防治作用,第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 23(10): 1066-1068.)

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