研究重點

抗菌胜肽，普遍稱為抗微生物胜肽 (Antimicrobial Peptides, AMPs)。長度大約是由10~80 個不等的胺基酸所組成，是許多生物體中一種對抗病原的微小物質。它的功能主要就是幫助生物體對抗體內的有害物質，其作用大致有滲透細菌之細胞膜、穿孔、干擾細菌增殖與促進傷口癒合等功能。未來發展的潛能具有取代抗生素的能力。海洋生物存在於充滿各式微生物以及病原體的環境之中，不少的致病原會嚴重危害到海洋生物的活存，因此必須依靠生物體自身的免疫能力來對抗病原體入侵體內。

 

抗菌胜肽（antimicrobial peptide, AMP）在對抗各種病原體的非特異性宿主防禦機制上，發揮著重要作用。 除了直接的抗菌功能外，它們還參與了對抗病原菌感染之免疫反應基因的調節。鐵調素(hepcidin)為一種重要的抗菌胜肽，吳郭魚上的鐵調素直到最近才被選殖出來。吳郭魚鐵調素2-3(TH2-3)的表達可藉由細菌內毒素脂多醣(lipopolysachcharride, LPS)所調控表達，探討TH2-3對細菌內毒素脂多醣 (LPS)刺激小鼠巨噬細胞的前炎性細胞因子的調控，研究證明，TH2-3對腫瘤壞死因子(TNF)-α，細胞介素(IL）-1α，細胞介素-1β，細胞介素-6，環氧合酶（COX）-2呈抑制作用。 研究環氧合酶（COX）-2特異性抑製劑(美洛昔康 (melaxicam))和環氧合酶（COX）-2高表達細胞內估計的環磷酸腺苷(cAMP)顯示，環氧合酶（COX）-2的抑制是經由TH2- 3控制腫瘤壞死因子(TNF)-α分泌的機制。未來將會逐一分析其他免疫相關因子是否也具有參與調控實驗室其他抗菌胜肽(如anti-lipopolysaccharide factor、 epinecidin-1、hepcidin、pardaxin)對免疫細胞調控的能力，是否有抗菌胜肽之受體傳遞訊息，以找尋治療敗血症(或抗癌)的新方向，並期望能應用於臨床研究。

 

Fig. 1. Proposed signaling pathway modulated by tilapia hepcidin (TH) 2-3 in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW264.7 cells.

 

許多水產養殖產業、畜牧業等，目前都尋找取代抗生素之物質，我們運用基因轉殖技術，表達抗菌胜肽結合螢光蛋白在中型觀賞魚的肌肉上，希望未來能使用量產化養殖技術生產含抗菌胜肽之觀賞魚，並使用這些魚當作高抗病飼料魚粉填加物之來源。同時也利用蛋白質表達系統表達抗菌胜肽，當作魚類免疫刺激之飼料填加物。另外抗菌胜肽也應用並開發在佐劑、婦潔液填加、KY軟膏填加、鴨子雷氏桿菌之治療、以及抗菌胜肽乳牛乳房炎之軟膏開發、燒燙傷敷藥耗材之開發、抗敗血症與抗癌藥物之開發等，或以liposome包裹研發長效性之抗菌胜肽，測試抗菌胜肽之藥物動力學與藥理學之生理效應，並逐步取代(或降低)抗生素之使用。

 

Fig. 2. 表達抗菌胜肽結合螢光蛋白之中型螢光觀賞魚(九間波蘿)

 

海洋中存在許多有趣又有用的抗菌胜肽，目前還沒被科學家發現，針對海洋生物的新型抗菌胜肽，實驗室將進行大規模篩選、測試，並找尋治療敗血症(或抗癌)之新型抗菌胜肽，而且又具低溶血性之海洋新型抗菌胜肽，期待未來能逐步取代(或降低)抗生素之使用。

 

著作目錄

1. Han-Ning Huang, Venugopal Rajanbabu, Chieh-Yu Pan, Yi-Lin Chan, Jyh-Yih Chen*, Chang-Jer Wu* (2015). Use of Shrimp anti-lipopolysaccharide factor (SALF) antimicrobial peptide as a cancer vaccine adjuvant enhances control of bladder-associated tumors in mice. Marine drugs 13(5):3241-3258. *Corresponding author.

 

2. Jayaram Lakshmaiah Narayana, Jyh-Yih, Chen* (2015). Antimicrobial Peptides: Possible Anti-Infective agents. Peptides 72:88-94. *Corresponding author.

 

3. Wen-Chun Lin, Hsiao-Yun Chang, Jyh-Yih Chen* (2016). Electrotransfer of the tilapia piscidin 3 and tilapia piscidin 4 genes into skeletal muscle enhances the antibacterial and immunomodulatory functions of Oreochromis niloticus. Fish and Shellfish Immunology 50:200-209. *Corresponding author.

 

4. Yi-Da Wang, Yao-Horng Wang, Cho-Fat Hui, Jyh-Yih Chen* (2016). Transcriptome analysis of the effect of Vibrio alginolyticus infection on the innate immunity-related TLR5-mediated induction of cytokines in Epinephelus lanceolatus. Fish and Shellfish Immunology (in press) *Corresponding author.

 

5. Chen-Hung Ting, Yi-Chun Chen, Chang-Jer Wu, Jyh-Yih Chen* (2016). Targeting FOSB with a Cationic Antimicrobial Peptide, TP4, for Treatment of Triple-Negative Breast Cancer. Oncotarget (in press) *Corresponding author.

 

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