[發明專利]一種乳酸桿菌細胞壁完整肽聚糖及其在提高IEC抗菌肽表達水平中的應用

無效

• 申請號: 201210122033.4
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102702373A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 劉思國;黎觀紅;賈永杰;洪智敏;司微;于申業
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所;江西農業大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;C12N5/071;C12Q1/68
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種細胞壁完整肽聚糖及其應用，特別涉及一種提取自鼠李糖乳桿菌MLGa(Lactobacillus?rhamnosus?MLGa)中的細胞壁完整肽聚糖及其在提高IEC抗菌肽表達水平中的應用。本發明屬于生物技術領域。

背景技術

雞小腸上皮細胞(IEC)的主要功能

IEC是哺乳動物消化吸收的主要功能細胞，也是體內更新最快的一類細胞，參與腸道食物的消化、吸收，并與腸道的內外分泌功能有密切關系。其黏膜上皮內含有大量的免疫細胞及免疫分子，通過對黏膜免疫細胞的不同刺激信號來調節黏膜的各種免疫反應，構成體內的免疫屏障，并阻止微生物及毒素對腸道的侵襲。

IEC培養的研究現狀

以往對上皮細胞在體試驗多側重臨床、病理及超微結構等方面的研究，離體培養多用于研究腸道微生態營養、細胞增殖、分化機制、藥物篩選及腫瘤治療等。腸上皮細胞生長在復雜的環境中，是一個高度組織化的動態系統，受到各種細胞因子的調節，而且體內細胞間相互作用、細胞間及與細胞外基質間都存在復雜的細胞信號網絡，其分離、純化、生長及增殖都受到很多因素的影響。體外培養IEC對于研究腸上皮干細胞的增殖分化機理、腸上皮細胞間信號傳導以及小腸功能、營養代謝、病理等方面有重要的意義。細胞離體后，失去了神經和體液的調節作用和細胞間的相互影響，生活在缺乏動態平衡的相對穩定環境中，分化現象減弱，形態功能趨于單一化或生存一定時間后衰退死亡。因此，體外培養IEC存在很多困難，很難維持IEC體外增殖，且存活時間短。

國外學者對腸上皮細胞研究較多，相繼建成大鼠腸上皮細胞系IRD98，大鼠腸隱窩細胞系IEC-6、IEC-18、IEC-17，人腸腺癌細胞系Caco-2、HT-29、Lovo、SW-480，人結腸上皮細胞T84等，已被廣泛地應用于生理、病理、藥理等方面的研究。長期以來，在研究IEC的生物學功能、細胞增殖和分化的調控因素、物質吸收與代謝等，大多采用腸道腫瘤細胞系或小腸上皮細胞株(主要以IEC-6為主)作為試驗模型。上世紀80年代，Quaroni和May已經成功建立永生化小腸上皮細胞系，腸上皮細胞株是經過數周體外培養，從混合細胞中挑選，最后形成單細胞克隆的，其與腫瘤細胞系都是已發生轉化的細胞，具有永久生長的特性。無論是腫瘤細胞系還是細胞株與正常細胞是有著本質區別的，很多方面都存在著局限性，因此研究IEC的分離方法和培養條件就顯得很重要。

抗菌肽分類及抗菌作用

動物內源性抗菌肽(endogenous?antimicrobial?peptides)是生物體內產生的基因編碼的陽離子多肽，具有廣譜抗菌能力，在機體組織中分布廣泛，尤其在那些與微生物密切接觸的上皮組織如消化道、呼吸道、生殖道黏膜上皮和皮膚上，抗菌肽在機體局部抗感染與免疫方面發揮著重要作用。最近研究發現，抗菌肽是腸道黏膜天然免疫的重要成分，是先天抗微生物免疫的直接效應分子。抗菌肽具有分子質量小、熱穩定(100℃加熱10min仍能保持一定的活力)、水溶性好、對pH值較高或較低的環境都有較強的抵抗性和抗菌作用機制獨特等特點。腸道抗菌肽主要由腸道黏膜上皮細胞和免疫細胞產生和分泌，而腸道上皮細胞作為機體防御的第一道防線，其產生的抗菌肽對保護整個腸道黏膜完整和調節微生物區系平衡尤為重要。腸道上皮細胞產生的抗菌肽除了具有較強的直接殺滅有害微生物的作用外，它們還可作為細胞間的信號分子而發揮多重免疫調節活性，在連接天然免疫和獲得性免疫(特異性免疫)反應之間起著重要的橋梁作用，進而啟動獲得性免疫系統以提高機體的特異性免疫水平。

瑞典科學家Boman等(1972)在果蠅中發現抗菌肽，迄今為止，已發現800余種類似的抗菌肽，且廣泛分布在病毒、細菌、動物、植物、昆蟲及人類中。根據抗菌肽的結構，將其大致分為4類：cecropin(殺菌肽)類、富含pro殘基的magainin(蛙皮素)、富含gly殘基的melittin(毒素)和富含cys殘基的defensin(防御素)。目前，已從脊椎動物體內分離出許多防御素，參與機體最初防御活動，能有效殺滅細菌、真菌、螺旋菌和囊膜病毒等，是一類極為重要的內源性抗菌肽。根據空間結構的不同，防御素分為三大類：α-防御素、β-防御素、θ-防御素。禽β-防御素在禽類的先天性免疫及獲得性免疫中發揮重要作用，它是防御素的一個亞類。至今，關于禽β-防御素的抗菌機制尚未完全清楚，陽離子性和兩親性的兩種觀點被大多數研究學者所認可。