人α－防御素－1、2和3可对抗HIV-1活性

中国医学科学院协和医科大学美国洛克菲勒大学艾伦・戴蒙德艾滋病研究中心曹韵贞教授２００２年１１月１日《科学杂志２９８卷发表了美国洛克菲勒大学艾伦・戴蒙德艾滋病研究中心副教授张林琦题为“人α－防御素－１、２、３对抗ＨＩＶ－１的活性”的论著。

张林琦利用一种新的蛋白识别工具即蛋白－芯片，证明人体内一族名为α－防御素ａｌｐｈａ－ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ－１、２和３的小蛋白能在体外抑制ＨＩＶ－１分离株的复制。这一发现揭开了在医学界长达１６年的谜。

１９８６年，科学家已经确定ＨＩＶ－１感染者体内ＣＤ８＋Ｔ淋巴细胞分泌的一种可溶性因子能抑制ＨＩＶ－１的复制，这种抑制作用与病毒表型无关不受组织相容性抗原复合体－Ｉ型分子或细胞与细胞接触的限制。张林琦等通过实验发现，这些小分子蛋白是由刺激正常人群和感染ＨＩＶ－１的长期生存者体内ＣＤ８＋Ｔ淋巴细胞分泌产生的。通过对刺激的和非刺激的ＣＤ８＋Ｔ淋巴细胞培养上清液的研究特别是利用蛋白－芯片在刺激的培养液中发现了一族有２个或３个峰的分子，分子量分别为３３７１．９Ｄａ、３４４２．５Ｄａ和６３４８６．５Ｄａ，利用单克隆抗体识别及直接蛋白序列分析证明这些小分子是人α－防御素－１、２和３，且这些小分子在正常对照和长期生存者中能被检测到。相反，在４例处于进展状态的ＨＩＶ－１感染者中，刺激培养液中都没有发现α－防御素。人α－防御素－１、２和３是肽段抗生素，主要来源于中性粒细胞，也包括ＮＫ细胞、γδ细胞、Ｂ细胞和单核／巨噬细胞以及某些上皮细胞。α－防御素像所有防御素一样，包含半胱氨酸结构，可以形成三个分子内的二硫键这些肽段可破坏革兰阳性和阴性菌的细胞膜。这些杀菌剂的活性显然要求防御素分子具有特有的受二硫键控制的结构，但不知道是否是因为这些结构而引起抗ＨＩＶ－１活性，也不知道介导抗病毒效应的α－防御素内部结构的真正成分。继而研究者分别以人工合成和从人体内提纯的“α－防御素”为对象，研究并比较了二者的抗ＨＩＶ－１活性。结果显示，两种防御素都能抑制ＨＩＶ－１的复制。

现在已经获得两个商业化的产品α－防御素－１和α－防御素－２。但这些产品与在正常人中通过刺激ＣＤ８＋Ｔ细胞产生α－防御素相比纯度不够包含了许多杂蛋白。近张林琦等利用体外生化方法，从人的中性粒细胞中直接提取了大量的防御素，体外抗病毒实验中显现了比商业化产品高出１０～２０倍的活性。他们同时对其他动物来源的防御素进行了系统研究，已发现来自某些动物的防御素对病毒有很强的抑制作用。人α－防御素－１、２、３还能抑制１型和２型单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、水泡性口腔炎病毒和流感病毒的活性。人们在豚鼠、兔和老鼠中发现了类似防御素肽段的适度抗ＨＩＶ－１活性，在昆虫类中也发现了同样的活性。近证实，猴θ－防御素的人类同族体ｒｅｔｒｏｃｙｃｌｉｎ可在体外阻止ＨＩＶ－１感染。

人α－防御素－１、２、３的发现和证实，使科学家在了解ＨＩＶ／ＡＩＤＳ的发病机制和抗ＨＩＶ－１治疗研究方面迈出了一大步。但其抑制ＨＩＶ－１复制的机制并不明确。防御素是否就是少数ＨＩＶ－１感染者可以长期健康生存而不发病的或主要原因，机体内是否存在现在尚未被识别的免疫系统的其他物质也在起着抑制ＨＩＶ－１的作用，防御素的发现能否被转化为一种的治疗方法，还需要做更多的相关研究。而α－防御素－１、２、３的发现，从长远意义上讲，已经打开了研究的大门