免疫活性肽的研究进展与展望
2024-10-18
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维普资讯 http://www.cqvip.com 136 2002,Vo1.23,No.7 Regnl,1999,27:105~l11. 36 量品■斗学 ence.Sci Hort,1983,20:21 1~224. 44 ※综述 Sisler E.C,Serek M.Inhibitors ofethylene responses in plants at WangH,WoodsonW.R.Reversibleinhibitionofethyleneaction nd ainterruption ofpetal senescence in carnation lowerfs by nor the receptor level:recent development.Physiol Plant,1997l0o:577—582. , bornadiene.P1ant Physio1.1989.89:434~438. 45 Wang Z,Dilley D.R.Aminoethoxyvinylglycine,combined with ethephon,Can enhance red color development without overripen 37 SislerE.C.YangS.F.Anti—ethyleneeffectsofcis一2一butene and cyclic olefins.Phytochem,1984,23:2765~2768. 38 Sisler E.C.Ethylene binding components in plants.In Matoo ingapples.HortciSence.2001,36(2):328~331. KA,Sutlfe JC(eds).TIle P1nta Hormone Ethylene.CRC,Boca 46 Wilkinson J.Q,Lannhan M.B,Yen H.C,Giovannoni J.J,Klee Roton,1991,81~95. 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(Ed.).Active Food Packaging.London.Blackie Academic& Professiona1.1995.38~54. 43 Veen H.Silver thiosulphate:an experimentl taool in plant sci 免疫活性肽的研究进展与展望 王秋韫摘要庞广昌 陈庆森 天津商学院生物技术与蛋白资源研究室 天津 300400 近年来,乳蛋白来源的生物活性肽方面的研究进展迅速,日益引起人们的重视并日趋成为乳品领域研究的焦 点。到目前为止,已经发现了几十种具有不同生理功能的生物活性肽,免疫活性肽就是其中研究较多的一类生物活性 肽,它能够增强人体的免疫功能,对人体特别是对新生儿正常生理功能发挥着不可替代的功能,它的开发利用和进一 步深入研究具有重要意义。 关键词乳蛋白免疫活性肽展望 Abstract In recent years,great progress have been made on the studies ofmilk derived peptides.These peptides were ofgreat physical importance,and more and more attentions were attached to these peptides.Up to nOW,fens ofthese active peptides kinds have been found.Immunopeptide was are one of these kinds of physical peptides.They could im- prove the immune defensive function ofhuman,especilly aofneonates.The further studies and the exploit ation would be of great importance. Key words Milk——protein Immunopeptides Prospective 乳是新生哺乳动物的主要食物来源,也是成年人饮食的一 它具有多种生理功能和广阔的开发应用前景。个重要组成部分。长期以来,乳蛋白仅仅被人们视为一种营养 蛋白,为新生哺乳动物提供充足的能量和各种氨基酸。然而,近 1 免疫活性肽的研究进展 年来的研究结果表明,乳蛋白除其营养价值外,还是生物活性 乳蛋白生物活性肽的研究始于1979年,德国的Brnta1.等 肽的重要来源。这些生物活性肽,均以无活性的状态存在于乳 人通过酶解牛乳酪蛋白得到了一些多肽产物,并证明它们具有 蛋白前体物中,只有用适当的酶水解后,它们的活性才被释放 类吗啡活性…,从此,人们展开了生物活性肽方面的研究。经过 出来,从而发挥其生理功能。免疫活性肽就是利用蛋白酶水解 20多年的逐步探索,到目前为止,人们已经发现了多种生物活 oidpeptides),是研究最早的一类生 乳蛋白并从其酶解液中获得的一种具有免疫增强作用的短肽, 性肽,如:类吗啡活性肽(Opi天津市重点自然科学基金项目资助(00380401 1) 维普资讯 http://www.cqvip.com ※综述 畏品雨斗学 2002, J.23,No.7 l37 物活性肽,具有类吗啡受体配体活性,能与机体内的类吗啡受 istry and Physics)在这方面做了大量工作,发现了多种免疫活性 体结合,具有止痛 】、止泻 】、抑制胃肠蠕动、增强机体对氨基酸 肽并对其部分生物活性做了一定的检测,目前,正在进行深入 和其它营养物质的吸收的功能 ;免疫活性肽 研究;国内有关免疫活性肽的研究还未见报道。 (Immunopeptides),能够增强机体免疫力,刺激机体淋巴细胞的 增殖,增强巨嗜细胞的吞噬功能,提高机体抵御外界病原体感 2 免疫活性肽的种类 染的能力,降低机体发病率,并具有抗肿瘤功能 ;抗血栓活性 目前,据文献报道,从牛乳、人乳及植物蛋白中获得的不同 肽(Antithromboticpeptides),能抑制血纤维蛋白原与血小板表面 序列的免疫活性肽共有39种[9】,其中,牛乳蛋白来源的免疫活 的特异性受体结合,具有抗凝血、抑制血栓形成的生理功能;酪 性肽有9种,其序列及来源如下: 蛋白磷酸肽(Caseinphosphopeptides,简称CPP),能与多种矿质 上述是狭义上的免疫活性肽。从广义上讲,免疫活性肽不 元素结合形成可溶性的有机磷酸盐,充当许多矿质元素特别是 仅指免疫活性肽(Immunopeptids),还应该包括具有免疫活性的 钙离子在体内运输的载体,促进小肠对钙离子和其他矿质元素 其他类生物活性肽,例如类吗啡肽,它是一种多功能肽,除了具 的吸收:抗菌肽(Antimicrobial peptides),是近年来发现并开始研 有类吗啡活性外,它还具有免疫刺激活性,能够刺激机体淋巴 究的一类生物活性肽,体外条件下能抑制细菌的生长,在体内 细胞的增殖,增强机体免疫功能。此外,抗菌肽、乳转铁蛋白B、 具有类似抗生素的活性,能抑制小鼠感染致病的金黄色葡萄球 抗血栓转换酶抑制剂等生物活性肽也具有较强的免疫活性。随 菌 ;抗血栓转化酶抑制剂(Inhibitors ofantigiotensin—convening 着研究的进一步深入,相信会有更多种类的免疫活性肽被人们 enzyme,简称CEI),是一种多功能肽,具有调节血压、免疫防御 发现并开发应用。 和调节神经系统功能的活性p】。此外,近几年还有抗高血压肽 (Antihypertensivepeptides)、抗遗忘肽(Antiamnesticpeptides)等生 3 免疫活性肽的生理功能 物活性肽的报道。 与其他生物活性肽一样,动物乳蛋白经胃肠道蛋白酶水解 免疫活性肽是继类吗啡活性肽发现后首次从乳中获得并 后释放的免疫活性肽,对于新生儿的生长发育和正常生理功发 证明其生理活性的一类生物活性肽,免疫活性肽的研究始于 挥起着非常重要的作用。刚出生的婴儿,其免疫器官尚未发育 1981年,Jolles.等首次报道,用胰蛋白酶水解人乳蛋白,从水解 完全,免疫系统的功能也不健全,T细胞和B细胞仍处于非活 物中分离得到一种具有免疫活性的肽段,它的氨基酸序列是 性状态[16】,所以,它还不能有效地抵御外界各种病原微生物的 val—Glu—Pro—He—Pro—Tyr,相当于人乳13一酪蛋白54—59 入侵,免疫能力低下。而乳蛋白作为新生儿的主要食物来源,无 的氨基酸残基序列 】,这个短肽,在体外试验中能增强小鼠腹腔 论从进化意义还是从个体发育的意义上来讲,都责无旁贷地负 巨噬细胞对绵羊红细胞的吞噬作用,静脉注射,则能增强小鼠 担起弥补这一缺陷的责任。乳中除含有免疫球蛋白和各种细胞 抵抗肺炎克氏杆菌(Klebsiella.Pneumoniae)感染的能力。此后, 因子外,乳蛋白经胃肠道的蛋白酶水解后能释放出多种生物活 科学家进行了大量免疫活性肽方面的研究。但是,自免疫活性 性肽,其中的免疫活性肽也在很大程度弥补了新生儿的免疫功 肽被发现和得到系统研究以来,由于其活性检测方法比较麻 能缺陷。免疫活性肽不仅能够调节大肠菌群、增强肠道免疫力、 烦,需要做大量的动物试验才能得出结论,而做动物试验的首 刺激淋巴细胞增殖、提高巨噬细胞吞噬外来异物的能力,而且 要条件是要获得足够量的纯品,而到目前为止,免疫活性肽的 具有抗肿瘤的功能。1991年,Hadden等人用Tyr—Gly和Tyr— 研究仍处于实验水平,还没有一套较为有效的制备方法。所以, Gly—Gly注射93位艾滋病综合症患者,惊喜地发现,二肽或三 二十年来,免疫活性肽方面的研究进展比较缓慢。就目前我们 肽能显著地增强艾滋病患者的抗感染能力,降低艾滋病患者的 所掌握的资料来看,德国以HansMeisel为首的联邦乳品研究中 死亡率I17 J。这一发现的意义非同小可,它为人们攻克艾滋病这 心(FederalDiaryResearchCenter)物化研究所(InstituteforChem— 一顽症提供了一种新途径,也给艾滋病患者带来了希望和光 维普资讯 http://www.cqvip.com 138 2002,Vo1.23,No.7 霞品斟学 ※综述 明。免疫活性肽发挥其生理功能的浓度极低,例如,二肽Tyr— 同时我们应当看到,虽然免疫活性肽的研究已经有二十多 Gly,在10—1lmol/L的浓度下,就能显著增强小鼠腹腔巨噬细 年的历史了,但其发挥其免疫活性的生理机制目前还不清楚, 胞对绵羊红细胞的吞噬作用,刺激淋巴细胞的增殖,提高小鼠 这就为免疫活性肽的进一步深入研究带来了一定的困难,同 抵抗肺炎克氏杆菌(1(1ebsieua.pneumoniae)的感染能力;Tyr— 时,用蛋白酶酶解酪蛋白生产免疫活性肽,由于酶解液中蛋白 Gly—Gly作用的浓度更低,仅为10—12mol/L[1 8]o 4 免疫活性肽的开发前景展望 片段的种类多且粘度大,免疫活性肽的分离纯化比较困难,很 难用一种方法达到纯化的目的,目前常用的纯化方法是反相高 压液相色谱(RHPLC),但此方法仅限于实验室水平的研究,距 研究表明,酪蛋白中包含有多种生物活性序列,其中包括 工业化生产还有很大的距离。所以,免疫活性肽的研究还有待 多种免疫活性肽,这些生物活性肽,均以无活性的形式存在于 于进一步深入研究。近几年来,本实验室一直在从事此方面的 酪蛋白前体物中,只有用适当的蛋白酶水解并从酪蛋白中释放 研究,试图从工业化生产的角度制备并分离纯化免疫活性肽,出来后,才成为具有生理活性的肽段。因此,在体外条件下,只 要调节适当的pH值、温度和水解时间,用适当的蛋白酶或不同 蛋白酶的组合进行水解,就能够产生出免疫活性肽并具有与体 内条件下释放的免疫活性肽相同的生理活性;而且,近年来的 研究结果表明.短肽类物质可以以完整肽段的形式被机体吸 收,进入循环系统与靶位点结合,从而发挥其生理功能,而不必 分解为单个氨基酸 1。这就为免疫活性肽的研究和开发应用提 供了分子生物学方面的依据。免疫分子生物学研究指出,能够 引起机体免疫排斥反应的物质的分子量通常在1,0000道尔顿 以上 …,分子量小的小分子,不具备免疫原性,进入机体后不被 机体识别,一般不能诱发免疫排斥反应。目前所发现的免疫活 性肽中,最小的分子仅有两个氨基酸残基组成(Tvr—Gly),分子 量为328道尔顿;最大的分子也只有17个氨基酸残基(Tvr— Gin—-Gin—-Pro—-Val—-Leu—-Gly—-Pro—-Val—-Arg—-Gly—-Pro—- Phe—Pro—Ile—Ile—Va1),分子量为1870道尔顿左右,它们都 不具免疫原性,却能以完整肽的形式通过小肠壁进入循环系 统,这些小分子肽,不仅能够刺激机体自身淋巴细胞的增殖、促 进细胞因子的释放、增强机体巨噬细胞的吞噬能力,而且不会 引起机体的免疫排斥反应。这也正是免疫活性肽与用于提高机 体免疫能力的大分子药物如免疫球蛋白相比最明显的优势,而 且,注射免疫球蛋白只能被动地增强机体免疫力而不能调动机 体自身免疫系统的防御作用,属于被动免疫。一旦停止用药,机 体的免疫能力又会有所下降。免疫活性肽则不同,它充分调动 了机体自身免疫系统的主动性,促进机体自身免疫能力的提 高,故而不会使机体产生对药物的依赖性。所以,免疫活性肽作 为一类小分子物质,以其分子量低、活性强、用量少的独特优 势,已越来越多地引起人们的重视,其工业化生产也成为当前 食品和医药行业发展的大趋势。 目前,短肽类物质的生产主要有三种方法:一、基因工程方 法,二、化学合成方法,三、酶解法。由于用基因工程方法和化学 合成方法生产免疫活性肽需要较昂贵的仪器设备,投资大,成 本高,且其安全性还需进一步检测,其应用受到很大的局限;而 用酶解法生产免疫活性肽则具有较多的优势,酶解法生产免疫 活性肽的原料来源主要是酪蛋白,酪蛋白的来源广泛,在人乳、 牛乳、羊乳中的含量高,且制备简单,生产成本低。所以,用酪蛋 白生产免疫活性肽,具有原料廉价,成本低,安全性高的优点。 有鉴于此,目前,免疫活性肽的研究和制备主要采用酶解的方 法获得。 并取得了一定的成绩,积累了一些成功经验和失败的教训。 随着研究手段和研究方法的不断提高,免疫活性肽的研究 必将不断深入,由于免疫活性肽是短肽,稳定性强,所以,它不 仅可以制成针剂,作为治疗免疫能力低下的药物,而且,可以作 为有效成分添加到奶粉、饮料、功能性食品和保健药品中,增强 人体的免疫能力,为提高人民身体素质和祖国的社会主义现代 化建设作出巨大贡献。 参考文献 1 Brant1.V.H,Teschemacher,A.Hemschem and F.Lottspeich. 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Key words Monascus Citrinin Tendency 红曲不仅被用于酿造黄酒,而且在腐乳、食醋、食品色素、 较强的竞争抑制作用,从而降低胆固醇的合成。Eva等从物质结 中药等制造方面也有广泛应用“I。 构的角度出发,进行了深入的研究,阐明了其作用机理 ; 一 近年来,在回归自然思潮的影响下,红曲产品在西方世界 氨基丁酸和乙酰胆碱具有控制血压的功效 I;麦角固醇经紫外 已引起了注意,特别是可以用天然红曲色素部分代替西方的肉 线照射后逐步转化为VD:,而VD:是一种重要药品,可防治幼儿 制品工业中的发色剂一亚硝酸盐,由此可能带来巨大的应用前 的佝偻病,对促进孕妇和老年人的钙磷的吸收有明显作用[61;他 景为世人所关注l2I。同时,经研究证实,红曲霉发酵过程中产生 汀类化合物具有抗骨质疏松的功效,而且是目前唯一发现的, 的多种次级代谢产物具有重要的生理活性 :Monacolin类化合 通过增强骨细胞中骨形成蛋白基因的表达来增加骨骼密度的 物是胆固醇合成关键酶HMG—CoA还原酶的抑制剂,对该酶有 一类物质”I,可以逆转骨质疏松这一进程[8.91。这对老年人、特别 江西省自然科学基金项目(0130012)