李 英
(山東省日照市五蓮縣畜牧獸醫(yī)局,山東日照 262300)
胸腺肽及其制劑的研究與應用現(xiàn)狀
李 英
(山東省日照市五蓮縣畜牧獸醫(yī)局,山東日照 262300)
胸腺肽是胸腺產(chǎn)生的一組蛋白質和多肽激素,能刺激T淋巴細胞的成熟、平衡和調節(jié)免疫功能,是一種與機體的細胞免疫有密切關系的激素。胸腺肽主要來源于動物胸腺,醫(yī)學臨床上所用的胸腺肽多是從小?;蜇i的胸腺中提取出來的?,F(xiàn)在市場上廣泛使用的胸腺肽是沿用的Goldstein等在1966年建立的從小牛胸腺中提取的第五組分(F5)的方法經(jīng)過改良提取的。由于胸腺素F5是含有10~15個組分的一類多肽物質,所以亦稱胸腺肽。胸腺肽具有多種藥理免疫作用[2]。當前市售的胸腺肽制劑主要有凍干和液體兩種劑型,但由于生產(chǎn)工藝不同,原料來源也不一樣,制劑在其有效成分、生物活性、多肽含量、分子量等指標方面均存在著一定的差異。
胸腺肽;胸腺素;淋巴細胞;白細胞介素
1.1 胸腺素
由25個氨基酸以上的肽類組成。其分子量在1000~10000;u之間,在胸腺肽的各種有效組分中,以該類組分活性最高。胸腺素可分為α和β兩大家族,在α家族中以胸腺素α 1;研究最為詳細,最初是Goldstein從小牛胸腺組織TF5 中分離提純出來的一種多肽,由28個氨基酸殘基組成,分子量為3.1ku,無二硫鍵和糖基,N端乙?;?,是高度保守的活性肽,現(xiàn)已能人工合成。
在從TF5;分離提純α 1時,發(fā)現(xiàn)了另一組分,它含35 個氨基酸殘基,其氨基端的2個氨基酸順序與胸腺素α 1完全一致,具有與α 1同樣的生物活性,稱為胸腺素α 11。其前體為胸腺素原α,是111個氨基酸殘基的多肽,N端有高度保守的胸腺素α 1序列,其前35;個殘基則為胸腺素α 11的序列,胸腺素原α有種屬的特異性。
β類胸腺素也從TF5中分離獲得,主要包括胸腺素β 3、β 4、β 8、β 9、β 10和β 11等。胸腺素β 4為它們的代表,它由43個氨基酸殘基組成,其等電點為5.1。胸腺素β 8、β 9、β 10 及β 11的肽長度分別為39、41、42、41個氨基酸殘基,與β 4的氨基酸同源性非常高,達75%~80%。胸腺素β 1、β 3、β 4已被分離,氨基酸順序已經(jīng)確定。
1.2 胸腺生成素(Thymopoietin,TP)
已提純的TP分別被稱為TP-I和TP-II。它是一種49 肽,由13種氨基酸組成。相對分子量為4.818ku。TP-I與TP-II兩者的結構差異在于其TP-II肽鏈上絲1和蘇43改變?yōu)楦蔿和組43。用基因工程技術制備TP已有報道。TP-Ⅱ目前已能人工合成?,F(xiàn)已知,牛的TP是由49個氨基酸組成的多肽,其中第32~36個氨基酸為其活性部位。由這5個氨基酸組成的五肽TP-5具有TP的生物活性。Goldstein等在研究中還發(fā)現(xiàn)只占TP-II分子長度10%的五肽為其活性中心,有著與TP-II 相同的全部生理功能,故稱之為胸腺五肽(TP-5)。
1.3 血清胸腺因子(Serum Thymic Factor,STF/ FTS)
血清胸腺因子是一種9肽成分,分子量為847u,首先由Dardenne從豬血清中分離出,后來Bach從人血清、小牛胸腺純化得到9肽,先前稱為胸腺因子。STF高度保守,不同種類的STF氨基酸序列是相同的。與其他幾種胸腺素不同的是,STF僅由胸腺組織分泌產(chǎn)生。它是胸腺多肽中進化程度高,且唯一存在于哺乳動物和禽類的一種多肽。1.4 胸腺體液因子(Thymic Humoral Factor,THF)
THF是從組織中得到的一種粗制品,由31個氨基酸殘基組成,分子量約為3.0ku,具有免疫學活性。它可使骨髓細胞向T細胞分化,并使之成熟,可激活T細胞內的cAMP。同時,THF可促進T淋巴細胞產(chǎn)生IL-2和TNF.Burstein等從THF 中純化得到活性組份,命名為THF2,它含有8個氨基酸殘基,其氨基酸序列.現(xiàn)在多肽合成儀已能合成THF,合成品具有與從胸腺中提取純化的天然THF 相同的生物學活性。
2.1 胸腺肽對淋巴細胞的影響
胸腺肽的主要生物活性是連續(xù)誘導T淋巴細胞分化、成熟、發(fā)育的各個階段,放大并增強成熟T-淋巴細胞對抗原或其他刺激物的反應,維持機體的免疫平衡狀態(tài)已有研究表明,胸腺肽不具有植物凝集素(PHA)刺激細胞分裂的作用,不能直接刺激脾細胞進行增殖,但對經(jīng)PHA 刺激的脾細胞的增殖具有雙相作用:胸腺肽在5~10μ g/ml濃度時,增強脾細胞的增殖;在50~100μ g/ml濃度時,抑制其增殖
2.2 增強白細胞介素2(IL-2)受體的表達
胸腺肽在PHA或單核細胞存在時可刺激T淋巴細胞產(chǎn)生IL-2,并促進淋巴細胞表達IL-2高親和的受體。IL-2R(CD25)是一種糖蛋白,由A和B兩條鏈組成。研究表明,正常的靜息T細胞幾乎不表達IL-2R,只有在T細胞被激活時,其細胞膜表面的IL-2RA鏈在IL-2RB鏈協(xié)同下產(chǎn)生對IL-2反應T細胞親合力受體,IL-2R與IL-2結合才誘導T細胞免疫應.
Chand 通過雞伴性甲狀腺機能減退性矮?。⊿LD)和甲狀腺機能正常的K細胞損傷的研究表明,胸腺肽對沒有活化增殖的K細胞損傷組脾細胞的IL-2R 表達無影響.同樣的處理,卻能提高SLD 組細胞群IL-2R表達;使用ConA 刺激后,K細胞損傷組與SLD 組相比在大細胞群中表達IL-2R的脾細胞數(shù)目顯著增多,在小細胞群中沒有發(fā)現(xiàn)此種現(xiàn)象。
2.3 增強自然殺傷細胞的能力
Merlino 等研究發(fā)現(xiàn)胸腺肽能增強雞自然殺傷細胞(NK)的功能,且在雞干擾素的協(xié)同作用下,能增強其功能。NK細胞對降低其表面MHCI 表達水平的細胞具有細胞毒性,在雞中IL-2 和IL-15 能進一步加強這種活動,而血管收縮素抑制其活動。研究也表明在雞的K細胞和SLD 損傷中,胸腺肽和干擾素也能提高NK細胞的功能。
3.1 在獸醫(yī)中的應用
胸腺肽在獸醫(yī)臨床也已得到逐漸的推廣與應用,并取得了一定的成效。謝家麒等的研究證明,單獨使用胸腺肽對雞新城疫(ND)和傳染性支氣管炎(IB)的治愈率達到70%以上;靳亞平等試驗證明,胸腺肽對雞新城疫病毒(NDV)和傳染性喉氣管炎病毒(ILTV)強毒混合感染的小雞有一定的預防與治療作用。
3.2 在畜牧業(yè)中的應用
研究發(fā)現(xiàn)胸腺肽對于K損傷雞的生長有促進作用,而對于SLD損傷雞的生長沒有大的影響。余斌等在對雞的試驗表明,處理組增重均大于對照組,但開始時差異不顯著。當達到21日齡,添量為每天1.328~2.648mg/只時,增重差異顯著。料肉比和成活率均優(yōu)于對照組,但差異不顯著。
試驗表明在雛肉雞日糧中添加一定量的胸腺肽可調節(jié)雞只內分泌活動,提高機體免疫功能,促進雞只生長發(fā)育。作者認為可能:一是由于改善了機體的免疫功能,提高了抗病力,緩沖了外部入侵的病原微生物造成的免疫功能紊亂,從而促進增重;二是通過調節(jié)內分泌系統(tǒng)的功能,促進增重。
胸腺肽作為一種較強的生物反應調節(jié)劑,已經(jīng)在醫(yī)學臨床和獸醫(yī)臨床的疾病預防與治療中發(fā)揮了越來越重要的作用。國外在20世紀80年代中期就有胸腺素類藥品面市,我國海南中和藥業(yè)公司研制的注射用胸腺五肽也早于1997年就取得了生產(chǎn)文號。出現(xiàn)非典疫情后,衛(wèi)生部緊急批準了88家生產(chǎn)胸腺素類產(chǎn)品的企業(yè)進行生產(chǎn),以滿足防治的需要?,F(xiàn)在我國已經(jīng)能夠大批量生產(chǎn)一些胸腺肽成分。在首次成功發(fā)現(xiàn)具有中國人特征的胸腺素a原后,現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出重組人胸腺素a原的基因工程新藥,隨著對胸腺肽研究的進一步深入和其制劑應用,胸腺肽及其制劑必將有一個更廣闊的前景。
[1] 劉兆球,刁有江,常維山.胸腺肽及其制劑的研究與應用現(xiàn)狀[J].中國獸藥雜志,2004,(4):17.
[2] 余金牛,徐慶樂.我國胸腺肽藥理學研究及臨床應用進展[J].中國實驗臨床免疫學雜志,1995,7(3):47.