抗菌肽(antimicrobial peptides，AMPs)是一類具有廣譜抗微生物活性和免疫調(diào)節(jié)活性的小分子多肽，屬于生物機(jī)體非特異性免疫系統(tǒng)的固有組成部分，是維護(hù)宿主防御外來感染的第一道防御屏障。

抗菌肽不僅具有抗細(xì)菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生蟲等多種生物學(xué)活性，并且有的抗菌肽還具備免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗腫瘤等多種功能。目前重要的應(yīng)用是作為抗菌物質(zhì)使用，但不同于抗生素，由于抗菌肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用機(jī)制，使其在應(yīng)用過程中不易產(chǎn)生耐藥性，是有望代替抗生素，解決抗生素耐藥性的理想添加劑。

抗菌肽一般由10-50個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約1,000-5,000Da，其二級(jí)結(jié)構(gòu)包括α螺旋、β折疊和線性結(jié)構(gòu)。抗菌肽存在于各種動(dòng)物、植物、細(xì)菌、病毒和人體當(dāng)中，來源非常廣泛。

AMP的抗菌機(jī)制

1、細(xì)胞壁靶向機(jī)制
肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，脂質(zhì)Ⅱ是肽聚糖合成的重要組成部分，肽聚糖層對(duì)于細(xì)菌的完整性和存活至關(guān)重要。AMP可選擇性地與細(xì)胞壁合成前體分子脂質(zhì)Ⅱ結(jié)合，抑制細(xì)胞壁合成。Tanja等人研究發(fā)現(xiàn)，Plecatasin能以脂質(zhì)Ⅱ?yàn)榧?xì)胞靶點(diǎn)，通過直接與脂質(zhì)Ⅱ結(jié)合來抑制細(xì)胞壁合成，發(fā)揮抗菌作用。如圖1所示，AMP不僅能抑制細(xì)胞壁的合成，而且可以破壞已形成的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)。

2、膜靶向作用機(jī)制
陽離子的凈電荷是與帶負(fù)電荷的膜早期相互作用的重要因素。大多數(shù)AMP是陽離子肽，而革蘭氏陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（G-）分別含有磷壁酸和脂多糖，在膜表面產(chǎn)生凈負(fù)電荷。隨著肽分子含量的增加，結(jié)合在細(xì)胞膜上的AMP的靜電吸引力和穿透性增強(qiáng)，肽分子在膜表面自由擴(kuò)散和預(yù)組裝。

3、細(xì)胞內(nèi)靶向作用機(jī)制

1、易位機(jī)制

瞬時(shí)毛孔的形成

一些AMP（如富含Proline的AMP）可以首先聚集在膜表面并與脂質(zhì)結(jié)合，膜屏障的短暫破壞導(dǎo)致跨膜電位損失，形成短暫的環(huán)形間隙，AMP因此被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中并最終作用于目標(biāo)部位。

通過膜不穩(wěn)定直接易位
脂相邊界缺陷模型由多肽在帶負(fù)電荷的細(xì)菌膜表面形成的扁平聚集體組成，由于芳香殘基插入到膜核中，肽聚集體與膜形成剛性的脂質(zhì)區(qū)域，膜之間的硬度和厚度差異導(dǎo)致空間缺陷，使AMP能通過細(xì)菌膜進(jìn)如細(xì)胞。例如Cateslytin是一種富含Arginine的AMP，其能聚集在膜表面，導(dǎo)致膜邊界缺陷。
依賴內(nèi)吞作用
AMP的內(nèi)吞作用主要通過受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑進(jìn)行。SbmA是一種已知的抗菌肽轉(zhuǎn)運(yùn)體，可介導(dǎo)AMP進(jìn)入細(xì)胞，目前已知抗菌肽PR-39和Bac7等均通過SbmA進(jìn)入細(xì)胞。

細(xì)胞內(nèi)作用機(jī)制

在AMP進(jìn)入細(xì)胞膜并積累后，其可以靶向細(xì)胞內(nèi)大分子發(fā)揮作用。常見機(jī)制有：與核酸和蛋白質(zhì)結(jié)合；抑制復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；破壞細(xì)胞器；影響酶系統(tǒng)，擾亂細(xì)胞周期和能量代謝等。