细数乳铁蛋白“七宗罪”

2018年09月19日 培芝大健康


乳铁蛋白(Lactoferrin,Lf)主要由乳腺上皮细胞表达和分泌的一种非血红素铁结合糖蛋白,属转铁蛋白家族成员,分子质量约为80kD。牛初乳中Lf的质量浓度约为1.5 g/L,常乳中质量浓度只有0.1 g/L。牛乳Lf(bovine Lf,BLf)与人乳中的Lf的氨基酸顺序具有高达69%的同源性!



“罪状”之一



广谱抗菌

整体乳铁蛋白先与细菌的细胞膜结合,这种结合能力的强弱与细菌细胞膜的组分和乳铁蛋白的糖基化密切相关;膜结合可以使乳铁蛋白发生结构改变,进而改变其对蛋白酶的敏感性;乳铁蛋白变构之后被酶解,产生出具有比乳铁蛋白破坏能力更强的多种 抗菌肽;这些抗菌肽通过增加细胞膜的通透性使细胞内溶物流失,最终达到杀菌的效果。(裴杰, 等. 2017)


乳铁蛋白及其衍生物的抗菌活性主要的机制为 直接的“铁剥夺” 和 间接性的“膜渗透” 两种机制联合及第3种机制——阻止微生物附着在上皮细胞或肠上皮细胞上。体外和动物研究发现,乳铁蛋白对多种革兰氏阳性和革兰氏阴性致病菌呈现抑菌活性,并具有抑制诺瓦克病毒复制和抑制念珠菌增殖的功能。 (Wilson BR, et al. 2016)



“罪状”之二



抗病毒

Lf抗病毒活性的特点是:

1)主要作用于病毒感染的早期,或病毒对宿主细胞的黏附阶段,干扰病毒与细胞的识别和结合,阻止病毒侵入细胞;

2)天然的、正确折叠的Lf具有较好的抗病毒活性;

3)Lf抗病毒活性与其铁离子饱和度无关;

4)Lf对多种病毒均具有抑制作用;

5)Lf的抗病毒作用效果有剂量依赖性。

(包晓宇,等.2017)


“罪状”之三



抗肿瘤

Lf可预防和治疗多种肿瘤,鲜少报道过其能导致严重不良反应,是一种具有实用价值的抗肿瘤药物,它既能作为抗肿瘤药用于多种肿瘤的治疗,也能作为免疫调节剂应用于肿瘤的辅助治疗,Lf有望成为新一代的抗肿瘤药物。


Lf抗肿瘤的主要机制:

1)破坏肿瘤细胞膜;2)引起细胞凋亡;3)阻断细胞周期;4)促进细胞免疫反应。(包晓宇,等.2017)


“罪状”之四



促进铁吸收

乳铁蛋白能通过肠细胞表面的乳铁蛋白受体介导的内吞作用促进铁吸收,摄入 铁饱和乳铁蛋白 能显著增加体内红细胞密度和血红蛋白浓度。(Zavaleta N, et al.1995)

“罪状”之五



促进肠道发育

用乳铁蛋白喂养新生小猪后,小猪十二指肠中脑源性神经营养因子和泛素羧基末端水解酶的mRNA表达水平均显著增加,空肠腺窝大小、宽度和深度。十二指肠绒毛面积、长度和宽度均增加,生长速度加快。(Velliyagounder K, et al. 2015)


乳铁蛋白能促进胃肠道中的有益菌如双歧杆菌、乳酸菌的增殖,同时保护肠道不被有害细菌损伤,改善肠道微生物菌种,维持肠道菌群的平衡。

“罪状”之六



抗氧化作用

乳铁蛋白抗氧化作用的机制主要是其能螯合易引起氧化损伤的Fe3+。游离Fe3+参与氧自由基反应,将超氧阴离子自由基(O2-·)氧化为O2和Fe2+,Fe2+又将H2O2还原为羟自由基(·OH)、OH-和Fe3+。游离Fe3+和氧结合能催化自由基反应,可产生活性很强的·OH和其他氧化剂。乳铁蛋白可结合Fe3+,抑制铁诱导脂质过氧化过程硫代巴比妥酸和丙二醛的生成,阻断氧自由基的生成。(贾洪锋,等.2017)


“罪状”之七



调节机体免疫力

嗜中性粒细胞是含Lf最多的细胞,血清中Lf主要是由嗜中性粒细胞释放。当机体受感染时,嗜中性粒细胞释放Lf,通过“铁剥夺”机制和“膜渗透”机制抑制微生物对机体的感染。Lf的免疫性能影响先天和后天的免疫,研究发现口服BLf可能影响小鼠的黏膜和系统免疫反应。(Sfeir RM, et al. 2004)


参考文献

[1]裴杰, 褚敏, 包鹏甲, 等. 乳铁蛋白抗菌机理研究进展[J]. 生物技术通报, 2017, 33(9): 56-63.

[2] Wilson BR, Bogdan AR, Miyazawa M, et al. Siderophores in iron metabolism: from mechanism to therapy potential[J]. Trends in Molecular Medicine, 2016, 22(12): 1077-1090.

[3]包晓宇,陈美霞,王加启,等. 牛乳中活性蛋白生物学功能研究进展[J]. 食品科学,2017,38 (19):315-324.

[4] Zavaleta N, Nombera J, Rojas R, et al. Iron and lactoferrin in milk of anemic mothers given iron supplements [J]. Nutrition Research, 1995 , 15 (5) :681-690.

[5] Velliyagounder K, Alsaedi W, Alabdulmohsen W, et al. Oral lactoferrin protects against experimental candidiasis in mice[J]. Journal of Applied Microbiology, 2015 , 118 (1) :212-221.

[6] 贾洪锋, 贺稚非, 刘丽娜, 等. 乳铁蛋白及其生理功能[J]. 粮食与油脂, 2006(2): 44-47.

[7] Sfeir RM, Dubarry M, Boyaka PN, et al. The mode of oral bovine lactoferrin administration influences mucosal and systemic immune responses in mice[J]. Journal of Nutrition, 2004, 134(2): 403-409.



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