抗菌肽—一种治疗幽门螺旋杆菌的新型药物

抗菌肽—一种治疗幽门螺旋杆菌的新型药物

随着抗菌素的广泛使用，针对幽门螺旋杆菌（Hp）治疗出现的耐药率也相应增加，标准三联疗法的Hp根除率已降至80%或更低，以至于更迫切需要一种新型的有效抗菌药物。抗菌肽作为一种不易产生耐药性的抗微生物药物，在抗幽门螺旋杆菌方面具有較好的前期。本文主要综述目前抗菌肽针对幽门螺旋杆菌的治疗情况。

标签：抗菌肽；细菌素；幽门螺旋杆菌；治疗方案

幽门螺杆菌（Hp）是一种常见的微需氧的革兰阴性菌，是上消化性溃疡和慢性胃炎等疾病的重要致病因素，也与胃癌的发生密切相关。Hp感染在世界范围普遍存在，约有半数以上的人口胃内存在Hp定居，其中发展中国家Hp感染率相对较高。

1.目前治疗Hp的常用方法

杀灭Hp往往需要几种抗生素联合使用，但由于抗生素在感染疾病中的广泛应用，令Hp产生耐药的情况日趋严重，杀灭Hp所需的抗生素治疗也从二联到三联或四联不断增加。目前关于Hp的治疗方法相对较多，其中一线治疗就包括标准三联疗法（PPI+克拉霉素+阿莫西林/甲硝唑7～14d）、含铋四联疗法（PPI+铋剂+四环素+甲硝唑10～14d）、序贯疗法（二联治疗”PPI+阿莫西林”5d+三联治疗”PPI+克拉霉素+甲硝唑”5d）、伴同疗法（PPI+克拉霉素+阿莫西林+甲硝唑7～10d）、混合疗法（双联疗法7d+伴同疗法7d），其余的还有二线治疗如喹诺酮三联疗法、三线治疗如药敏试验及经验治疗等[1]。但是对于日趋严重的耐药性问题还是没有得到有效的解决，因此我们需要针对幽门螺杆菌产生耐药机制进行更深入的研究及研发新型的抗菌药物。

2.抗菌肽的定义

抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）是由多种生物细胞特定基因编码经外界条件诱导产生的一类具有广谱抗细菌、真菌、病毒、原虫、抑杀肿瘤细胞等活性作用的多肽。AMPs种类繁多，可由生物体内直接产生，如细菌、植物、昆虫、两栖动物、哺乳动物等。它具有强碱性、热稳定性等理化性质，并且最重要的是因其灭菌机制主要是作用于细胞膜而不易产生耐药性。AMPs除了破坏细胞膜的完整性，还能被转运进入胞内破坏初级及次级代谢反应，部分AMPs同时兼具破坏膜完整性和破坏初级代谢反应双重抗菌机制。因此作为一种新型的抗菌药剂，很多学者在针对抗Hp治疗上进行了许多研究。

3.防御素对Hp的治疗

防御素（Defensins）是人体内产生的一组抗菌肽，主要包括α-防御素、β-防御素、θ-防御素等，它们分布于体内不同器官组织。其中β-防御素2（HBD-2）

是第一种在炎症刺激下诱导合成的人类抗菌多肽，广泛分布于气管、肺脏、皮肤、胃粘膜等部位。近年来随着对HBD-2的深入研究，发现HBD-2的基因位点与胃粘膜炎性因子表达调控的NF-κB基因位点密切相关，因此HDB-2在一定程度上参与了炎症和免疫调节反应。已有研究证实，幽门螺杆菌在胃粘膜的定植及直接与胃粘膜表面上皮的接触可诱导HBD-2的表达，而且体外实验也发现HBD-2对幽门螺杆菌有一定的杀伤作用，在浓度达到10-7mol/L（0.3mg/L）时可抑制50%幽门螺杆菌生长，而10-5mol/L（30mg/L）则可完全抑制幽门螺杆菌生长。

Alexandra等[2]研究发现NOD1在上皮细胞直接参与HBD-2杀伤幽门螺杆菌作用，并且在对抗Hp的宿主防御机制中起着重要作用。NOD1（核苷酸结合寡聚化结构域1）是胃粘膜上皮细胞内的固有免疫受体，能识别革兰阴性菌的肽多糖（PGN），激活NF-κB途径导致炎症介导的细菌清除作用。然而Hp的慢性感染能通过改变PGN的结构逃避NOD1介导的炎症清除作用，并且关于Hp如何躲避体内防御素清除的方式尚未清楚。最近Bianca等[3]研究了在治疗因幽门螺杆菌引起的慢性胃炎患者过程中体内HBD-2及HBD-3两种抗菌肽的不同表达，HBD-2和HBD-3的表达均与幽门螺杆菌感染相关，其中HBD-2的上调表达与胃炎的严重程度呈正相关，相反HBD-3的表达则显著下降，但其mRNA数目水平之间无明显差异，考虑与幽门螺杆菌中CagA因子的不同变种有关，提示HBD-3可能反应幽门螺杆菌感染的个体化差异。

4.抗菌肽LL-37对Hp的治疗

LL-37作为人体内抗菌肽Cathelicidins家族的唯一成员，也是人体内另一种主要的抗菌肽类型。LL-37在人体组织中广泛分布，具有广谱抗微生物、中和毒素和趋化作用。其最早发现于骨髓，由髓细胞和晚幼粒细胞合成，定位于特意中性粒细胞，是人类外周血中性粒细胞、单核细胞和T细胞的化学诱导剂，能通过增加白细胞至感染部位提高机体的天然和适应性免疫功能。已有研究表明，LL-37在幽门螺杆菌感染的胃粘膜中呈上调性表达，暗示着在机体固有免疫、抵御幽门螺杆菌染中起着积极作用。然而Leszczynska等发现相对于抗菌肽LL-37，阳离子类固醇CSA-13对幽门螺杆菌的杀伤效果更理想[4]。

Nuding等[5]同时研究了β-defensin和LL-37抗菌肽在胃粘膜含有或不含Hp 中敏感性和表达水平，发现Hp感染相关胃炎中体内HBD-2的分泌表达显著提高，而HBD-1、HBD-3及LL-37只有微弱表达，HBD-4则无明显特异性变化。在抑菌活性方面，纯化的HBD-2对Hp的敏感性最低，LL-37和HBD-3对Hp 呈现良好的杀菌效果。但是感染Hp的胃粘膜活检提炼物与未感染的相比，抗Hp活性方面未见明显差异，提示幽门螺杆菌可能通过某些途径逃避体内抗菌肽的灭活作用。

5.其它类抗菌肽对Hp的治疗

由于生存环境的影响，两栖类动物拥有着优良的化学防御体系，大量有着不同类型和功能的抗菌肽已被从两栖类动物表皮上发现。值得注意的是，Lihua等[6]第一次发现来源于无指盘臭蛙的皮肤分泌物名为odorranain-HP的天然抗菌

肽，能发挥抗幽门螺杆菌活性，这意味着odorranain-HP可用作新模板设计抗Hp 制剂。抗菌肽的来源种类繁多，对于昆虫而言，其特有的免疫系统能够对入侵体内的病原体及异物产生免疫防御反应，这意味着不同外源物质都能在昆虫血淋巴中检测到相应的抗菌肽。Huang Jian等[7]利用H.pylori针刺诱导分离家蝇（Muscadomestica）幼虫的抗菌肽，发现此类抗菌肽通过干扰Hp的抗氧化系统以及影响其能量代谢等方面，对Hp的生长产生明显的抑制作用。

另外，许多细菌在其自身代谢过程中也能产生抗菌肽，又称为细菌素（bacteriocin）。谷草芽孢杆菌能分泌多种低分子量的抗菌肽和细菌素类的抗菌活性物质，如抗菌肽Subtilosin A、subtilin、表面活性素、伊枯草菌素等抑制细菌的生长[8]。目前发现其同时具有体外拮抗幽门螺旋杆菌的能力，抑菌机制与分泌抗菌肽Subtilosin A结构类似物相关，该类物质可作为治疗H.pylori感染的候选药物[9]。乳酸菌自身产生的细菌素Nisin可在檸檬酸的协同下抑杀H.pylori，与大多数细菌素相似，Nisin分子由于含有12、22、34位3个赖氨酸和31位的组氨酸而带正电荷，有利于静电作用和疏水作用与细胞膜结合，插入细胞膜中形成通透孔道，导致细胞自溶而死亡[10]。

除了天然的抗菌肽杀灭幽门螺杆菌外，合成抗菌肽对其的灭活作用似乎更加高效。最近，科学家已合成出一类名叫酰化赖氨酸低聚物（oligo-acyl-lysyls OAKs）的抗菌肽家族，其中C12K-2β12体现了对幽门螺杆菌强大的体外杀菌活性。Morris等[11]通过感染HP的长爪沙鼠作为实验对象，证实了C12K-2β12在体内外杀灭幽门螺杆菌的疗效显著，并有可能作为一种新型抗HP药剂使用。

6.结语与展望

随着Hp感染引起消化系统疾病的日益深入研究，越来越多的抗Hp治疗方法被提出并试行。作为一种新型几乎无耐药性的抗菌药物，已有多种不同类型的抗菌肽在体外被证实能对Hp进行有效杀灭，但是Hp可通过某些未明确的途径来逃避体内自产生的抗菌肽的灭活作用[12]。如何提高抗菌肽杀菌作用并避免Hp体内感染后的逃避机制和耐药机制，是将要研究的重点方向。相信在不久的将来，抗菌肽能在治疗Hp感染引起的消化系统疾病中发挥重要作用。

参考文献

[1]Ruggiero，P.，Helicobacter pylori infection：what’s new. [J]. Current Opinion in Infectious Diseases，2012. 25：p. 337-344.

[2]Grubman，A.，et al.，Host anti-microbial response to Helicobacter pylori infection. [J]. Molecular Immunology，2003. 40（7）：p. 451-456.

[3]Bauer，B.，et al.，Differential expression of human beta defensin 2 and 3 in gastric mucosa of Helicobacter pylori-infected individuals. [J]. Helicobacter，2013. 18（1）：p. 6-12.