[发明专利]一种具有免疫调节、中和消解内毒素和抗炎功能的杂合肽及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及基因工程及生物制剂技术领域，具体涉及一种具有免疫调节、中和消解内毒素和抗炎功能的生物活性杂合肽(以下简称“杂合肽”)及其制备方法与应用。本发明提供的杂合肽为抗菌肽LL‑37和胸腺肽Tα1经蛋白质工程计算机设计、杂合优化、体内外复筛得到(简写为LTA)，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。LTA具有较高的双向免疫调节活性，能够增强正常或免疫抑制状态下机体的免疫功能，保护免疫抑制对机体造成的损伤；在炎症状态下，LTA还可中和内毒素、抑制机体炎症反应，缓解炎症反应对组织的损伤，且具有细胞毒性低、安全性高，制备方便、成本低廉等优势，可作为理想的免疫抗炎调节剂，具有很好的应用潜力和价值。

技术领域

本发明涉及基因工程及生物制剂领域，具体涉及一种具有免疫调节、中和消解内毒素和抗炎功能的杂合肽及其制备方法与应用。

背景技术

动物或人类在幼龄、体弱、疾病、应激、病原感染等情况下，经常导致免疫力降低，进而发生继发感染(细菌或病毒混合感染)，引起炎性反应(红、热、肿、痛等)。目前，对于感染和炎症治疗，传统上普遍使用的防治策略是使用抗生素和激素类抗炎药(如氢化可的松、地塞米松等)，虽能有效控制感染性炎症和非感染性炎症,但持续使用可引起多种副作用：如水盐代谢和糖、脂肪、蛋白质代谢的严重紊乱，并引起肾上腺皮质功能衰退、消化系统并发症或加重感染等。另外，畜牧养殖业中广泛使用抗生素保健促生长剂。在感染和炎症治疗中使用抗生素或激素类抗炎药也存在明显的问题：抗生素虽然能降低或杀死病原菌，但不能改善机体的免疫功能，相反，被抗生素杀死的病菌还产生内毒素或外毒素，进而加重炎症反应甚至导致全身性炎症反应综合征(Botwinski,2001)，轻则引起动物发热、厌食、体内能量过度消耗、体组织分解，免疫力和生产性能下降，重则可能导致畜禽死亡(Botwinski,2001；Zinner,1999)。近年来大量研究表明，许多抗生素在杀死细菌的同时，也能促使内毒素即脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)从细菌细胞膜上释放出来(Holzheimer,2001；Hurley,1995)，进而导致LPS大量聚集，引起炎症反应。内毒素LPS通常由致病性大肠杆菌、沙门氏杆菌、布氏杆菌、变形杆菌、猪流感与副猪嗜血杆菌等革兰氏阴性菌的细胞崩解产生，能诱发多种机体促炎细胞因子的释放，如TNF-α、白介素6(IL-6)和IL-1β等；同时还会诱导产生大量自由基导致氧化损伤，进而降低免疫力。因此，减少或消除内毒素LPS，可以降低或消除患病动物或人的炎症反应。综上所述，目前人类和动物所用的抗生素抗感染和糖皮质激素类抗炎药都存在明显缺陷，不宜持续使用。因此，开发一种新型、安全、无副作用、环保且同时具备免疫调节、消解内毒素和抗炎功能的活性肽，对人类健康或动物绿色安全养殖具有重要的现实意义和巨大的应用前景，是抗感染策略的新突破和新理念。

免疫系统可以通过免疫防御功能来保护机体免受外来微生物的入侵，同时能够及时清除体内衰老及癌变的细胞。一方面，当免疫功能低于正常水平时，机体极易被感染并诱发恶性肿瘤等的产生，从而使患者的病情加重难以治疗；但是另一方面，当免疫反应过度时会引起动物或人体强烈的炎症反应，导致机体损伤及各生理系统功能紊乱，进而影响机体正常的代谢过程，严重者甚至危及生命。由此可见，抗炎与免疫是免疫系统功能的两个方面，密切相关，不可分割，有时甚至是相互重叠的。因此，传统医药领域中，将抗炎药和免疫增强药截然分开是不符合机体实际需要或抗炎与免疫的相互作用原理的，并且大大增加了临床选药的复杂性和拮抗性。鉴于上述情况，开发安全高效、具有双向免疫调节功能的生物制剂或药物来改善动物和人体的免疫机能具有重要意义。

抗菌肽LL-37，是相对分子质量约5000Da(道尔顿)的多肽，是迄今在人体中发现的抗菌肽(cathelicidin)家族中的唯一成员，也是人体内唯一具有双亲性α螺旋结构的抗菌肽。LL-37广泛分布在人体的血液细胞和上皮细胞中，具有中和内毒素的作用，能与LPS和CD14结合，中和LPS的生物毒性；能够介导趋化作用，招募免疫细胞到达感染部位，清除病原物；以及促进血管生成等作用，是一类研究比较成熟的抗炎肽。