抗菌肽LL-37的新用途和最新研究解讀

來源：翌圣生物科技（上海）股份有限公司 2022年02月25日 15:22

抗菌肽LL-37的新用途和最新研究解讀

什么是抗菌肽？

抗菌肽，又稱抗微生物肽，作為機(jī)體天然免疫的重要組成部分，廣泛存在于自然界生物體中，是生物體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的具有生物活性的小分子多肽。人體內(nèi)主要產(chǎn)生兩大類抗菌肽：Defensin類和Cathelicidin類。Defensin類涵蓋多種抗菌肽，但Cathelicidin類只有一種抗菌肽產(chǎn)物——LL-37。

什么是LL-37？

LL-37是發(fā)現(xiàn)的存在于人體中的Cathelicidin類抗菌肽，由Cathelicidin蛋白N端的37個(gè)氨基酸組成，起始氨基酸分別是L-L，故得名LL-37。

LL-37是中性粒細(xì)胞中的主要蛋白質(zhì)，廣泛存在于中性粒細(xì)胞、骨髓、子宮頸及陰道鱗狀上皮等細(xì)胞中。LL-37前體由一個(gè)信號肽、cathelin保守區(qū)域和37個(gè)氨基酸殘基組成，當(dāng)細(xì)胞被激活后通過絲氨酸蛋白酶3和其他蛋白水解酶的作用切割產(chǎn)生出具有生物活性的LL-37，具有抗細(xì)菌、抗真菌和抗病毒功能，同時(shí)具有趨化和免疫刺激/調(diào)節(jié)作用。

LL-37的作用機(jī)理

LL-37具有廣譜殺菌及抗腫瘤活性，它對革蘭氏陽性菌（如金黃色葡萄球菌、鏈球菌等）、革蘭氏陰性菌（如沙門氏菌、大腸桿菌等）、真菌、病毒有抑制或殺滅作用。

LL-37可能通過多聚體的N端與磷脂雙分子層相互作用，擾亂細(xì)胞膜磷脂分子排列，改變膜的通透性，影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，使胞內(nèi)物質(zhì)大量外滲，引起細(xì)胞死亡；也通過抑制胞內(nèi)核酸和蛋白合成，酶的活性及胞壁的合成等，引起細(xì)胞死亡。

LL-37除了能直接殺菌，更重要的是還能調(diào)節(jié)免疫和炎癥介質(zhì)的釋放、引起免疫細(xì)胞分化和趨化、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、細(xì)胞因子釋放、中和內(nèi)毒素和抗腫瘤等，增強(qiáng)機(jī)體抵抗有害微生物的能力。

人源性抗菌肽LL-37，與傳統(tǒng)抗生素相比，不僅可以殺滅病原菌，還不易產(chǎn)生耐藥性，不易產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，是天然免疫系統(tǒng)重要的效應(yīng)分子。

抗菌肽的研究應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)髓系和非腫瘤細(xì)胞表達(dá)的LL-37是肺腫瘤發(fā)生和發(fā)展的重要調(diào)控因子。研究觀察到在NSCLC患者的癌性肺組織中LL-37的表達(dá)量顯著增加，血清中LL-37濃度與NSCLC患者較差的無復(fù)發(fā)生存期和總生存期相關(guān)。血清LL-37水平與NSCLC患者的生存呈負(fù)相關(guān)，異常表達(dá)的LL-37通過激活Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)腫瘤生長，表明LL-37可能是一個(gè)潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物，并可作為治療靶點(diǎn)。^[1^]

圖片來源于文獻(xiàn)

因斯布魯克醫(yī)學(xué)大學(xué)和柏林夏洛特醫(yī)科大學(xué)的研究者揭示了LL-37在缺血性心臟病中的作用，發(fā)現(xiàn)Shock wave treatment (SWT)能使抗菌肽LL-37因機(jī)械壓力釋放，從而激活Toll樣受體，誘導(dǎo)血管再生和缺血心肌再生，抑制心肌疤痕的形成。^[^2]

圖片來源于文獻(xiàn)

研究發(fā)現(xiàn)在感染誘導(dǎo)的急性肺損傷中，抗菌肽LL 37可通過p-FAK、p-ERK及p-P38信號通路抑制中性粒細(xì)胞浸潤及遷移，抑制炎癥反應(yīng)（炎癥因子：IL-1β、IL-6），減輕肺組織損傷（標(biāo)志物：ALT、AST、LDH），為感染誘導(dǎo)肺損傷的治療提供一些新思路。^[3^]

LL-37基本參數(shù)

LL-37基本參數(shù)
中文名稱	抗菌肽；人源殺菌肽LL 37
CAS號	154947-66-7
分子式	C₂₀₅H₃₄₀N₆₀O₅₃
分子量	4493.37
外觀	粉末
純度	≥98%
溶解性	溶于水
序列	Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys-Ser-Lys-Glu-Lys-Ile-Gly-Lys-Glu-Phe-Lys-Arg-Ile-Val-Gln-Arg-Ile-Lys-Asp-Phe-Leu-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu-Ser（LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES）
序列
氨基酸個(gè)數(shù)	37

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產(chǎn)品名稱	產(chǎn)品編號	規(guī)格
LL 37 (LL37;人源抗菌肽LL 37; Antimicrobial Peptide, human)	53017ES03	1 mg
LL 37 (LL37;人源抗菌肽LL 37; Antimicrobial Peptide, human)	53017ES08	5 mg

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參考文獻(xiàn)

[1] Ji P, Zhou Y, et al. Myeloid cell-derived LL-37 promotes lung cancer growth by activating Wnt/β-catenin signaling. Theranostics 2019; 9(8):2209-2223.

[2] Tepekoylü, Can, Primessnig U, et al. Shockwaves prevent from heart failure after acute myocardial ischaemia via RNA/protein complexes[J]. Journal of Cellular & Molecular Medicine, 2017, 21(4):791-801.

[3] Qin X, Zhu G, Huang L, et al. LL‐37 and its analog FF/CAP18 attenuate neutrophil migration in sepsis‐induced acute lung injury[J]. Journal of Cellular Biochemistry, 2019.

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