杀菌/渗透增强蛋白在内毒素解毒中的作用

1978年，Weiss等首-次从人中性粒细胞中分离出并获得纯化的天然杀菌/渗透增强蛋白分子（natural bactericidal/permeability-increasing protein，nBPI）。nBPI的相对分子质量为55000，位于中性粒细胞溶酶体内，属于嗜天青颗粒中阳离子抗菌蛋白成分之一。只有多型核白细胞（PMN）的骨髓前体细胞才能分泌出具有抗菌活性的多肽产物，即“内源性抗菌肽"。通过体内外实验表明，在PMN细胞的诸多抗菌成分中，BPI是惟一能够直接对革兰阴性菌发挥毒性作用，以及对游离LPS具有中和、拮抗作用的抗菌物质。现已证实，杀菌/渗透增强蛋白也参与宿主抗菌的免疫反应，是基因组序列上高度保守的脂质反应蛋白家族成员之一，生物进化各个阶段的中性粒细胞中均表达杀菌/渗透增强蛋白成分。

人类BPI基因位点在20号染色体上，与LBP蛋白在同一DNA区域内。在多型核白细胞中已知的抗生蛋白/肽（antibiotic proteins/peptides）中，BPI由于能够对革兰阴性菌发挥毒性作用而引人关注。

天然杀菌/渗透增强蛋白分子由456个氨基酸残基所组成，近N端1/2处其氨基酸残基为富含阳离子的赖氨酸，C端1/2处的氨基酸残基高度疏水，带少量电荷，中间区为相对亲水、富含脯氨酸的蛋白酶敏感区，经蛋白酶进行有限水解后，天然杀菌/渗透增强蛋白可裂解为两个片段，即一个相对分子质量为25000的N端片段（nBPI25）和一个相对分子质量3 000的C端片段（nBPI30）。其中N端片段具有nBPI55的全部生物学活性，而C端片段未见任何抗菌活性。其化学晶体结构如图20-3所示。

图20-3nBPI化学模拟结构

1989~1990 年，Gray和Leong等先后从人和牛PMN中克隆出编码杀菌/渗透增强蛋白的cDNA，并成功地得到表达，从而获得相对分子质量为55 000的完整重组杀菌/渗透增强蛋白分子（rBPI55）。1992年，Weiss等获得相对分子质量为23000的重组杀菌渗透增强蛋白的N端片段（rBPI23）。体内外研究表明，无论是完整的杀菌渗透增强蛋白分子（nBPI55 ，rBPI23），还是蛋白酶水解片段及重组杀菌渗透增强蛋白的N端片段（nBPI55、rBPI23）均对革兰阴性菌及其裂解产物LPS具有高亲和力，他们可广谱抑制革兰阴性菌的生长，并对其产生细胞毒性作用，可阻断细菌LPS介导的一系列毒性反应，但对G+和真核细胞无毒性作用。