抗菌肽—一種治療幽門螺旋桿菌的新型藥物

譚嘉圣 陳燁 周有連

【摘要】隨著抗菌素的廣泛使用，針對(duì)幽門螺旋桿菌（Hp）治療出現(xiàn)的耐藥率也相應(yīng)增加，標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法的Hp根除率已降至80%或更低，以至于更迫切需要一種新型的有效抗菌藥物。抗菌肽作為一種不易產(chǎn)生耐藥性的抗微生物藥物，在抗幽門螺旋桿菌方面具有較好的前期。本文主要綜述目前抗菌肽針對(duì)幽門螺旋桿菌的治療情況。

【關(guān)鍵詞】抗菌肽；細(xì)菌素；幽門螺旋桿菌；治療方案

【中圖分類號(hào)】R722.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）03-0066-02

幽門螺桿菌（Hp）是一種常見的微需氧的革蘭陰性菌，是上消化性潰瘍和慢性胃炎等疾病的重要致病因素，也與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。Hp感染在世界范圍普遍存在，約有半數(shù)以上的人口胃內(nèi)存在Hp定居，其中發(fā)展中國(guó)家Hp感染率相對(duì)較高。

1.目前治療Hp的常用方法

殺滅Hp往往需要幾種抗生素聯(lián)合使用，但由于抗生素在感染疾病中的廣泛應(yīng)用，令Hp產(chǎn)生耐藥的情況日趨嚴(yán)重，殺滅Hp所需的抗生素治療也從二聯(lián)到三聯(lián)或四聯(lián)不斷增加。目前關(guān)于Hp的治療方法相對(duì)較多，其中一線治療就包括標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法（PPI+克拉霉素+阿莫西林/甲硝唑 7～14d）、含鉍四聯(lián)療法（PPI+鉍劑+四環(huán)素+甲硝唑 10～14d）、序貫療法（二聯(lián)治療"PPI+阿莫西林"5d+三聯(lián)治療"PPI+克拉霉素+甲硝唑"5d）、伴同療法（PPI+克拉霉素+阿莫西林+甲硝唑 7～10d）、混合療法（雙聯(lián)療法7d+伴同療法7d），其余的還有二線治療如喹諾酮三聯(lián)療法、三線治療如藥敏試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)治療等[1]。但是對(duì)于日趨嚴(yán)重的耐藥性問(wèn)題還是沒(méi)有得到有效的解決，因此我們需要針對(duì)幽門螺桿菌產(chǎn)生耐藥機(jī)制進(jìn)行更深入的研究及研發(fā)新型的抗菌藥物。

2.抗菌肽的定義

抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）是由多種生物細(xì)胞特定基因編碼經(jīng)外界條件誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類具有廣譜抗細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲、抑殺腫瘤細(xì)胞等活性作用的多肽。AMPs種類繁多，可由生物體內(nèi)直接產(chǎn)生，如細(xì)菌、植物、昆蟲、兩棲動(dòng)物、哺乳動(dòng)物等。它具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性等理化性質(zhì)，并且最重要的是因其滅菌機(jī)制主要是作用于細(xì)胞膜而不易產(chǎn)生耐藥性。AMPs除了破壞細(xì)胞膜的完整性，還能被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞內(nèi)破壞初級(jí)及次級(jí)代謝反應(yīng)，部分AMPs同時(shí)兼具破壞膜完整性和破壞初級(jí)代謝反應(yīng)雙重抗菌機(jī)制。因此作為一種新型的抗菌藥劑，很多學(xué)者在針對(duì)抗Hp治療上進(jìn)行了許多研究。

3.防御素對(duì)Hp的治療

防御素（Defensins）是人體內(nèi)產(chǎn)生的一組抗菌肽，主要包括α-防御素、β-防御素、θ-防御素等，它們分布于體內(nèi)不同器官組織。其中β-防御素2（HBD-2）是第一種在炎癥刺激下誘導(dǎo)合成的人類抗菌多肽，廣泛分布于氣管、肺臟、皮膚、胃粘膜等部位。近年來(lái)隨著對(duì)HBD-2的深入研究，發(fā)現(xiàn)HBD-2的基因位點(diǎn)與胃粘膜炎性因子表達(dá)調(diào)控的NF-κB基因位點(diǎn)密切相關(guān)，因此HDB-2在一定程度上參與了炎癥和免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。已有研究證實(shí)，幽門螺桿菌在胃粘膜的定植及直接與胃粘膜表面上皮的接觸可誘導(dǎo)HBD-2的表達(dá)，而且體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)HBD-2對(duì)幽門螺桿菌有一定的殺傷作用，在濃度達(dá)到10-7mol/L（0.3mg/L）時(shí)可抑制50%幽門螺桿菌生長(zhǎng)，而10-5mol/L（30mg/L）則可完全抑制幽門螺桿菌生長(zhǎng)。

Alexandra等[2]研究發(fā)現(xiàn)NOD1在上皮細(xì)胞直接參與HBD-2殺傷幽門螺桿菌作用，并且在對(duì)抗Hp的宿主防御機(jī)制中起著重要作用。NOD1（核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域1）是胃粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)的固有免疫受體，能識(shí)別革蘭陰性菌的肽多糖（PGN），激活NF-κB途徑導(dǎo)致炎癥介導(dǎo)的細(xì)菌清除作用。然而Hp的慢性感染能通過(guò)改變PGN的結(jié)構(gòu)逃避NOD1介導(dǎo)的炎癥清除作用，并且關(guān)于Hp如何躲避體內(nèi)防御素清除的方式尚未清楚。最近Bianca等[3]研究了在治療因幽門螺桿菌引起的慢性胃炎患者過(guò)程中體內(nèi)HBD-2及HBD-3兩種抗菌肽的不同表達(dá)，HBD-2和HBD-3的表達(dá)均與幽門螺桿菌感染相關(guān)，其中HBD-2的上調(diào)表達(dá)與胃炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，相反HBD-3的表達(dá)則顯著下降，但其mRNA數(shù)目水平之間無(wú)明顯差異，考慮與幽門螺桿菌中CagA因子的不同變種有關(guān)，提示HBD-3可能反應(yīng)幽門螺桿菌感染的個(gè)體化差異。

4.抗菌肽LL-37對(duì)Hp的治療

LL-37作為人體內(nèi)抗菌肽Cathelicidins家族的唯一成員，也是人體內(nèi)另一種主要的抗菌肽類型。LL-37在人體組織中廣泛分布，具有廣譜抗微生物、中和毒素和趨化作用。其最早發(fā)現(xiàn)于骨髓，由髓細(xì)胞和晚幼粒細(xì)胞合成，定位于特意中性粒細(xì)胞，是人類外周血中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和T細(xì)胞的化學(xué)誘導(dǎo)劑，能通過(guò)增加白細(xì)胞至感染部位提高機(jī)體的天然和適應(yīng)性免疫功能。已有研究表明，LL-37在幽門螺桿菌感染的胃粘膜中呈上調(diào)性表達(dá)，暗示著在機(jī)體固有免疫、抵御幽門螺桿菌染中起著積極作用。然而Leszczynska等發(fā)現(xiàn)相對(duì)于抗菌肽LL-37，陽(yáng)離子類固醇CSA-13對(duì)幽門螺桿菌的殺傷效果更理想[4]。

Nuding等[5]同時(shí)研究了β-defensin和LL-37抗菌肽在胃粘膜含有或不含Hp中敏感性和表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)Hp感染相關(guān)胃炎中體內(nèi)HBD-2的分泌表達(dá)顯著提高，而HBD-1、HBD-3及LL-37只有微弱表達(dá)，HBD-4則無(wú)明顯特異性變化。在抑菌活性方面，純化的HBD-2對(duì)Hp的敏感性最低，LL-37和HBD-3對(duì)Hp呈現(xiàn)良好的殺菌效果。但是感染Hp的胃粘膜活檢提煉物與未感染的相比，抗Hp活性方面未見明顯差異，提示幽門螺桿菌可能通過(guò)某些途徑逃避體內(nèi)抗菌肽的滅活作用。

5.其它類抗菌肽對(duì)Hp的治療

由于生存環(huán)境的影響，兩棲類動(dòng)物擁有著優(yōu)良的化學(xué)防御體系，大量有著不同類型和功能的抗菌肽已被從兩棲類動(dòng)物表皮上發(fā)現(xiàn)。值得注意的是，Lihua等[6]第一次發(fā)現(xiàn)來(lái)源于無(wú)指盤臭蛙的皮膚分泌物名為odorranain-HP的天然抗菌肽，能發(fā)揮抗幽門螺桿菌活性，這意味著odorranain-HP可用作新模板設(shè)計(jì)抗Hp制劑。

抗菌肽的來(lái)源種類繁多，對(duì)于昆蟲而言，其特有的免疫系統(tǒng)能夠?qū)θ肭煮w內(nèi)的病原體及異物產(chǎn)生免疫防御反應(yīng)，這意味著不同外源物質(zhì)都能在昆蟲血淋巴中檢測(cè)到相應(yīng)的抗菌肽。Huang Jian等[7]利用H.pylori針刺誘導(dǎo)分離家蠅（Muscadomestica）幼蟲的抗菌肽，發(fā)現(xiàn)此類抗菌肽通過(guò)干擾Hp的抗氧化系統(tǒng)以及影響其能量代謝等方面，對(duì)Hp的生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用。

另外，許多細(xì)菌在其自身代謝過(guò)程中也能產(chǎn)生抗菌肽，又稱為細(xì)菌素（bacteriocin）。谷草芽孢桿菌能分泌多種低分子量的抗菌肽和細(xì)菌素類的抗菌活性物質(zhì)，如抗菌肽Subtilosin A、subtilin、表面活性素、伊枯草菌素等抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)[8]。目前發(fā)現(xiàn)其同時(shí)具有體外拮抗幽門螺旋桿菌的能力，抑菌機(jī)制與分泌抗菌肽Subtilosin A結(jié)構(gòu)類似物相關(guān)，該類物質(zhì)可作為治療H.pylori感染的候選藥物[9]。乳酸菌自身產(chǎn)生的細(xì)菌素Nisin可在檸檬酸的協(xié)同下抑殺H.pylori，與大多數(shù)細(xì)菌素相似，Nisin分子由于含有12、22、34位3個(gè)賴氨酸和31位的組氨酸而帶正電荷，有利于靜電作用和疏水作用與細(xì)胞膜結(jié)合，插入細(xì)胞膜中形成通透孔道，導(dǎo)致細(xì)胞自溶而死亡[10]。

除了天然的抗菌肽殺滅幽門螺桿菌外，合成抗菌肽對(duì)其的滅活作用似乎更加高效。最近，科學(xué)家已合成出一類名叫?；嚢彼岬途畚铮╫ligo-acyl-lysyls OAKs）的抗菌肽家族，其中C12K-2β12體現(xiàn)了對(duì)幽門螺桿菌強(qiáng)大的體外殺菌活性。Morris等[11]通過(guò)感染HP的長(zhǎng)爪沙鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，證實(shí)了C12K-2β12在體內(nèi)外殺滅幽門螺桿菌的療效顯著，并有可能作為一種新型抗HP藥劑使用。

6.結(jié)語(yǔ)與展望

隨著Hp感染引起消化系統(tǒng)疾病的日益深入研究，越來(lái)越多的抗Hp治療方法被提出并試行。作為一種新型幾乎無(wú)耐藥性的抗菌藥物，已有多種不同類型的抗菌肽在體外被證實(shí)能對(duì)Hp進(jìn)行有效殺滅，但是Hp可通過(guò)某些未明確的途徑來(lái)逃避體內(nèi)自產(chǎn)生的抗菌肽的滅活作用[12]。如何提高抗菌肽殺菌作用并避免Hp體內(nèi)感染后的逃避機(jī)制和耐藥機(jī)制，是將要研究的重點(diǎn)方向。相信在不久的將來(lái)，抗菌肽能在治療Hp感染引起的消化系統(tǒng)疾病中發(fā)揮重要作用。

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