本报记者 张建列 通讯员 黄林幸
在普通人眼中，家蝇危害公共卫生，极其讨厌。但在科学家的眼里，家蝇却是一种非常宝贵的资源。它不仅可以成为养殖业上等的蛋白饲料，还可开发医药、保健、生化、农药及化工等多种产品。普通人眼里的“讨鬼”是如何变成“香饽饽”的？这得益于广东省生物活性药物研究重点实验室、广东药学院生物活性物质研究所朱家勇教授课题组的“家蝇抗菌肽的筛选及其生物功能研究”。该成果揭示了家蝇独特的免疫防御机制和抗菌肽在家蝇免疫防御中所起的作用，为家蝇抗菌肽的基础研究及其应用开发打下了基础。该项目也因此荣获2012年度广东省科学技术奖二等奖。
免疫机制独特，科研价值高
家蝇，一种令人讨厌的昆虫，一种公认的环境卫生害虫。它们总是在餐桌、餐盘甚至餐具上到处“闲逛”，留下诸多的病原体，严重危害人体健康。而且家蝇繁殖能力十分惊人。它对环境适应能力很强，经常出没于肮脏之地，携带着无数的病菌。特别是在垃圾或其他有机废物堆积的地方（如垃圾场、养鸡场、农场果园等），可以看到家蝇那庞大的族群。
然而家蝇这种“讨厌鬼”，在朱家勇眼里却是个“宝”。他告诉记者，早在读研究生时（上世纪80年代）他就关注到，家蝇出没于肮脏之地，置身于不计其数的病菌之中，却能安然无恙，说明家蝇有其独特的免疫防御机制，比一般生物更能有效抵御病原生物感染。他当时就推测，家蝇体内可能含有某些特殊的物质。
家蝇可治病，具备药用价值，其实古已有之。早在明朝时，李时珍独创了“拳毛倒睫，以腊月蛰蝇干研为末，以鼻频嗅之，即愈”的良方。治疗小儿诸疳现代的中医也将蝇蛆正常入药，名为“五谷虫”。我国浙江一带药房中出售的八珍糕内含有蝇蛆，就是治疗儿童积食不消的良药。我国西南的珍贵食品“肉芽”也含有蝇蛆，是历史悠久的传统食品。
相关研究发现，家蝇置身病菌之中却能安然无恙，是因为家蝇体内产生的多种抗病菌和抗病毒的有效物质，这类物质被统称为抗菌肽。因此，朱家勇课题组自上世纪90年代起，就针对家蝇进行深化持续研究，为的是揭示家蝇独特的防御机制，揭示抗菌肽在家蝇免疫防御中起作用的规律，为充分认识和开发利用家蝇资源提供科学依据。
基因芯片技术透视抗菌肽
抗菌肽在动植物体内分布广泛，是天然免疫防御系统的一部分。研究发现，不同于传统的抗生素，在当前药物耐药性日益严峻、特别是超级细菌产生的情况下，抗菌肽的应用价值倍受重视，有望成为传统抗生素和抗癌药物的最佳替代品，因而吸引了医学界和生物界的广泛关注。
尽管国内外有很多学者也对抗菌肽的生物活性进行了相关研究，但均比较局限、不系统。朱家勇告诉记者，课题组以“家蝇抗菌肽-筛选-功能评价”为研究主线，运用基因芯片和RACE技术对家蝇抗菌肽基因进行高通量克隆筛选出5种抗菌肽，采用Real-timePCR研究家蝇卵、一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、蛹和成虫6个生长阶段各种抗菌肽基因的表达差异，采用原位杂交技术研究各种抗菌肽基因在家蝇三龄幼虫体不同组织中的分布差异，揭示了家蝇独特的免疫防御机制和抗菌肽在家蝇免疫防御中所起的作用。在此基础上，对家蝇抗菌肽抗细菌和抗肿瘤作用及其机制、以及家蝇提取物中分子量在4.1KD左右物质群降血脂与抗动脉粥样硬化等相关方面进行了研究，为家蝇抗菌肽的基础研究及其应用开发打下了基础。
朱家勇进一步介绍，采用基因芯片技术来筛选家蝇抗菌肽基因，属于国内外首创。该技术具备自动、准确、快速、高效、微型化、高特异性和大规模等特征，对家蝇抗菌肽基因进行了高通量克隆筛选，并对其抗菌和抗肿瘤等生物功能进行系统评价，为充分认识和开发利用家蝇资源提供科学依据。
另外，课题组采用重叠延伸PCR技术构建了家蝇来源的抗菌肽天蚕素和人体来源的溶菌酶融合基因，通过原核表达系统制备融合蛋白。体外检测融合蛋白的抗菌活性，发现该蛋白对多种常见细菌标准菌株均有明显的抑菌效应，比其亲本蛋白的抗菌谱更广，且活性有所增加，利用扫描电镜和透视电镜技术，进一步对其杀菌机制进行探讨，发现融合蛋白综合了其亲本蛋白二者的特点，不仅对细菌细胞膜有作用，同时也能溶解细胞壁。这为开发一种新型抗菌肽药物奠定了一定的实验基础。
除此之外，课题组还开拓思路，多维研究，首次将两种作用机制不同的抗菌蛋白进行融合，期望它们的融合可能构成一种新的、具有多重作用机制的抗菌物质。
应用广泛，产业化大有可为
家蝇抗菌肽具有分子量少、受温度影响小、水溶性好、无免疫原性、广谱的生物活性等特点。朱家勇说，抗菌肽与传统的抗生素和抗癌药物相比，作用机制独特，可以在饲料、医药、食品和农业等领域应用。
产业化的发展，提取大量的抗菌肽是第一步。为此，课题组采用物理联合微生物免疫法诱导刺激家蝇三龄幼虫，制备富含抗菌肽的提取物。该提取物具有调节脂代谢、减轻炎症反应及抗氧化损伤等功效，对实验性高脂血症及动脉粥样硬化模型有良好地防治效果，初步安全性评价试验显示无明显毒副作用，为家蝇提取物作为药物开发提供了实验依据。另外，课题组还从家蝇体中克隆筛选出5种抗菌肽，并对其抗细菌、抗肿瘤、降血脂与抗动脉粥样硬化等功能做了较系统评价，为开发家蝇抗菌肽的价值提供了科学依据。
朱家勇介绍，为了保证农业走上绿色、无公害发展的道路，抗生素被安全、高效的新型饲料添加剂替代是发展趋势。而抗菌肽独特的杀菌机制和理化性质可以使其作为一种无毒、无害、无残留的绿色饲料添加剂。在食品工业，抗菌肽可作为防腐剂，作为个人保健品用作香口剂和除臭剂。在农业领域，可以通过转基因工程技术获得抗病能力增强的种株等等。在医学方面，课题组以人肝癌细胞BEL-7402和荷瘤裸鼠动物模型为受试对象，从体外细胞水平和动物整个水平较系统地研究了家蝇抗菌肽cecropin的抗肿瘤作用及其机制。研究结果显示，该抗菌肽能诱导肿瘤细胞发生凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、粘附和迁移；而对裸鼠的肝脏、脾脏、肾脏等主要脏器没有毒副作用，显示出家蝇抗菌肽在肿瘤治疗中的应用前景。
课题组的成果属于基础理论研究领域，主要以论著和专利形式体现。到目前为止，本成果已发表科研论文12篇，其中SCI收录论文4篇，被他引60余次；申报国家发明专利5项，授权2项；培养博士研究生1名，硕士研究生5名。
广东省既是我国医药大省强省，也是水产、动物养殖与消费大省，推广与转化该成果前景开阔，有部分成果已经与江西九氏农业发展有限公司初步达成转让意向。“这只是万里长征的第一步。”朱家勇感言，课题不会停步，将会继续推动各方合作，加快该成果应用。未来课题组将会对筛选出的抗菌肽进行分子改造，以期优化其结构与功能关系，充分挖掘其潜在价值；对筛选出的抗菌肽的生物功能还会推进研究，把受试对象扩展为细菌、病菌、真菌和肿瘤等。
记者印象
甘当人梯让年轻人上
“化作春泥更护花”这句话是对朱家勇的真实写照。
初次见到朱家勇，他给人温文尔雅、严谨深邃的学者印象。“科学研究的事情不是我做的，都是团队成员做的，我只是团队其中的一员。”当谈到项目成果时，朱家勇谦虚地对记者说。他称，团队的科研成果频出，在校内排名第一的管理秘诀就是相信年轻人，让年轻人上。“我只是团队的一个带头人，为成员提供良好的发展平台，同时坚持鼓励创新，并继续发挥年轻科研人员引以为傲的创新执行力。”
一个优秀的管理者的素质包括眼光、胸怀等。“我们的实验室专职的员工并不多，更多地是把实验室打造成一个流动开放的平台。”科学研究并不是封闭的，通过开放式的管理，让更多的在校学生和教职工可以利用实验室的资源，进行科学研究，提高科研水平。朱家勇还告诉记者，曾经有一个土耳其的留学生报读他的研究生，他灵机一动。“在不影响学业的基础上，我要求团队成员都采用英语和留学生交流，营造良好外语氛围，提高了团体成员的英语水平，为他们撰写专业的论文奠定了良好的外语基础。”
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