乳铁蛋白生物学功能及其作用机理

《乳铁蛋白生物学功能及其作用机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、乳铁蛋白生物学功能及其作用机理近十几年来，世界各地的实验室对乳铁蛋白功能，特别是生物学功能进行了广泛研究，许多新的功能正不断被发现，许多体内、外试验证明，乳铁蛋白确实具有抗微生物、免疫调节、抗感染和抑制肿瘤生长等功能，乳铁蛋白可能具有的生物学功能见下图。生物活性作用机制铁离子代谢增加铁离子的可溶性，并通过受体介导铁离子的吸收抗微生物功能通过螯合铁离子抑制微生物生长，或者通过裂解细胞膜杀死细菌抗病毒活性阻止病毒对靶细胞的吸附抗感染活性和免通过结合LPS、刺激NK细胞、T细胞成熟和减少促炎细胞疫调节因子的产生和释放抗肿瘤阻碍癌细胞由G1

2、向S期转化，诱导细胞凋亡抗氧化功能清除铁离子目前已被证实的生物学功能可归纳为以下几方面：一、参与铁代谢，促进铁吸收乳铁蛋白可提高肠细胞对铁的生物利用率，并稳定还原状态的铁离子，减少铁离子对胃肠道的刺激作用。乳铁蛋白能根据机体对铁的需求，通过调节肠黏膜细胞对铁的吸收，保持体内铁的平衡状态。1．运载及促进铁离子吸收。在生理pH条件下形成的三价铁离子(Fe3+)不溶于水，很难被动物和其他生物体利用，乳铁蛋白通过结合Fe3+，改变其化学形式促进机体细胞对Fe3+吸收，乳铁蛋白促进Fe3+吸收的作用，主要与其结合铁的高溶解性和肠绒毛细胞对Fe

3、-LF中铁的特殊吸收机制有关。2．提高铁的生物利用率，减轻补铁负面效应。在补充铁时，结合使用乳铁蛋白可明显减缓铁离子对动物肠道的刺激作用。这是因为乳铁蛋白螯合了铁，避免了铁离子对肠道的直接刺激作用；同时，进食乳铁蛋白可以减少无机铁离子的摄人量，从而增强铁的实际吸收量和生物利用率，有效降低铁的使用量，减少铁离子对机体造成的不利影响。因此，乳铁蛋白可作为一种很好的补铁剂。二、抗微生物功能在乳铁蛋白的诸多生物学功能中，抗微生物活性最引人注目，乳铁蛋白对许多微生物，包括G+和G-需氧菌和厌氧菌及一些真菌，都具有不同程度的抑制和杀伤作用。其作

4、用机制主要有以下几点：(1)不饱和乳铁蛋白极强的铁结合性，通过夺去微生物生长环境中的铁离子，使细菌因失去生长所需的基本元素铁而停止生长甚至死亡，或使微生物由于缺乏铁离子而不能形成致病性生物膜，降低细菌浓度，减少发病率。乳铁蛋白属于广谱抑菌剂，既抑制革兰氏阴性菌如大肠菌群、克雷白氏杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌等，也抑制革兰氏阳性菌，如金黄色葡萄球菌、杆菌和产单细胞李斯特菌，对引起胃炎或胃溃疡等上消化道疾病的幽门螺旋杆菌也具有抗菌作用。(2)乳铁蛋白通过N端强阳离子结合区域与细菌表面一些特异性分子结合，破坏微生物细胞膜的正常生理功能，使细菌

5、脂多糖渗出，增加细胞膜通透性，引起微生物死亡。(3)乳铁蛋白通过其蛋白酶活性降解一些细菌毒力因子或黏附蛋白，降低某些微生物的致病性。(4)除了乳铁蛋白的抑菌和杀菌作用之外，乳铁蛋白还能通过调节机体全身免疫应答，激发巨噬细胞和单核细胞吞噬功能，并抑制巨噬细胞TNF-a的分泌，发挥出抗微生物活性。(5)抗真菌、寄生虫及其他抗微生物作用。乳铁蛋白通过直接与细胞结合，以“致命”的方式杀死白色假丝酵母和丝状真菌，起到杀真菌作用，也确认对肠道出血性大肠菌、耐甲氧苯毒霉素金黄色葡萄球菌MRSA以及引起消化道疾患的幽门螺旋杆菌等都有抗菌作用。另外，

6、乳铁蛋白还有抗寄生虫活性，其分子机制更复杂。(6)促进双歧杆菌生长，调节肠道菌群。乳铁蛋白通过抑菌和杀菌作用，限制特定微生物生长，间接起到筛选或调节哺乳动物肠道菌群的作用。肠道菌群是机体健康的主要防御系统，乳酸杆菌和双歧杆菌属是肠道菌群中较为突出的有益菌。有实验证实，乳铁蛋白不仅可以抑制多种细菌和病毒，同时还可以刺激嗜酸乳杆菌和四种双歧杆菌的生长。因此，乳铁蛋白一方面通过其抗菌作用，限制特定微生物生长，另一方面通过促进益生菌生长，具有筛选或调节新生儿肠道菌群，使之趋于正常的作用。三、抗病毒作用乳铁蛋白（www.china-abid.

7、com/rutiedanbai.php）属于非特异性免疫系统成员，具有与众不同的抗病毒活性，主要通过与病毒或宿主细胞或者两者的表面蛋白结合，在病毒吸附和入侵过程中发挥抗病毒作用。许多研究结果表明，铁蛋白属于广谱抗病毒剂，对有包膜和无包膜的病毒均有效果。大部分研究表明，乳铁蛋白抗病毒活性主要作用于病毒感染早期，通过不同方式干扰病毒对靶细胞的吸附和入侵(见下图)。A乳铁蛋白直接结合病毒颗粒阻止病毒感染宿主细胞；B乳铁蛋白与乙酰型硫酸肝素蛋白聚糖(HSPGS)结合干扰病毒黏附宿主细胞；C乳铁蛋白直接结合病毒受体阻碍病毒入侵；D细胞内乳铁蛋

8、白的抗病毒活性乳铁蛋白抗病毒作用的发生机制主要包括：(1)通过直接与病毒或病毒粒子结合，抑制病毒吸附和入侵靶细胞。(2)乳铁蛋白与靶细胞表面的病毒受体结合，阻断病毒和靶细胞结合，阻止病毒对宿主细胞的感染。(3)乳铁蛋白通过抑制部分病毒