环境胁迫下大蹼铃蟾抗内毒素活性肽分子特征及临床前期研究

Infection is regarded as one of the most important reasons which cause human death. There was no efficient treating method to deal with septicopyemia with serious consequence and high motality caused by endotoxin after infection up to now. Endotoxin is an important outer membrane component of Gram-negative bacteria, which induce a serials cascade effects once entering into blood or liberating abundantly, causing multiple organ dysfunction, decline of immunity and eventually patients death. Currently, clinic adopted methods to treat endotoxin-induced septic shock still lack countermeasures directly against the endotoxin. Bombina maxiam is a specific amphibian distributed only in south-west of China all over the world. The living environments of this species are very bad and easily stimulated with bacteria, ultraviolet radiation, which can make the skin of Bombina maxiam secrete some types of particular protective peptides. Present application using Bombina maxiam as research template, characterize the specific component which having endotoxin neutralizing activity from skin secretions after stimulated by bacterial endotoxins and reveal the possible mechanisms of the molecule to exert the endotoxin neutralizing activity. Carrying out this research has both scientific and practical importance. It might provide novel ideas and clues to treat the septicopyemia and septic shock.

感染是引起人类死亡的最主要原因之一，对于感染后内毒素引起的脓毒血症后果严重，死亡率高，却缺乏有效的治疗方法。内毒素endotoxin是革兰氏阴性菌细胞壁外膜中的重要组成部分，内毒素一旦入血或大量释放将会引起一系列瀑布效应，导致各个器官功能受损、免疫力下降而导致病人死亡。目前针对内毒素引起的感染性休克临床上缺乏更进一步的主动对抗措施。大蹼铃蟾（Bombina maxima)是我国的特有物种，由于其生存环境较为恶劣，容易受到细菌及紫外线等生物物理条件刺激，其皮肤可以产生对应于外界有害刺激的保护性多肽。本项目利用大蹼铃蟾作为研究对象，通过细菌及其内毒素刺激，鉴定皮肤分泌物中诱导产生的具有中和对抗内毒素作用的成分并探讨其作用机理，项目的研究有积极的理论和现实意义，可望为解决脓毒血症及感染性休克这一科学难题，提供新的思路和线索。

在医学科学高速发展的今天，感染性疾病发病率仍然很高，感染是引起人类死亡的最主要疾病之一，目前大多数感染性疾病是革兰氏阴性菌释放的内毒素引起，感染后内毒素引起的脓毒血症以及感染性休克是临床上最常见、最棘手的危急重症，病死率高，却缺乏行之有效的治疗方法。由于耐药细菌和变异病毒等不断涌现，使得人类寻找新型抗感染药物的脚步也从未停止。抗微生物活性肽是广泛存在于各种动植物中，具有免疫防御功能的阳离子多肽类，由于其抗微生物活性多样，具有免疫调节功能，是抗感染药物研发的理想分子。本研究采用临床上最易引起脓毒血症的革兰氏阴性菌的内毒素来刺激大蹼铃蟾，收集的分泌物每一步都通过与内毒素的结合能力强弱来进行分离纯化，获得天然的特异性的抗内毒素肽，随后对分离出的抗内毒素肽进行了相关功能和机制的研究，发现在不同浓度下抗内毒素肽对Raw 264.7细胞和HK-2细胞的增长及增值无影响；其次在溶血实验中，抗内毒素肽对人红细胞没有显著的溶血活性；与生物素化的内毒素的结合过程表明抗内毒素肽能直接中和内毒素，体内实验中抗内毒素肽能降低脓毒血症小鼠的死亡率，进一步证明了抗内毒素肽能直接中和内毒素。另外在抗内毒素肽对IL-6,IL-10,TNF-α等炎症因子产生的实验中，抗内毒素肽能抑制炎症因子的产生，该结果表明抗内毒素肽参与了机体的免疫调节，体内体外实验表明抗内毒素肽不仅能直接中和内毒素，还能参与机体的免疫调节，可多机制削弱脓毒血症及感染性休克产生的严重危害，为针对耐药性细菌开发特异高效的药物奠定基础。