朱 颜，王美懿，王继红，宁淑香* (.辽宁师范大学，辽宁 大连 608；.辽宁何氏医学院，辽宁 沈阳 063)

富脯氨酸多肽(proline-rich polypeptides，PRPs)是一种来源于牛初乳的多肽类活性成分，是Janusz[1]等于1974年在采用凝胶过滤纯化羊初乳IgG时，伴随着IgG纯化出的一种不能被抗免疫球蛋白的抗血清所沉淀的物质。研究发现，PRPs具有免疫调节、抑制细菌、神经元保护等多种生物学功能。近年来研究人员又发现这种成分对于阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease，AD)具有很好的疗效[2]。本文从PRPs的分类、结构特点、分布情况及功能等方面阐述近几年的相关研究进展，为PRPs的进一步研究提供参考。

1 PRPs的分类、结构特点和分布

PRPs家族是一类生物活性多肽，由80多个多肽分子所构成。通过高效液相色谱法可以将PRPs大致分为PRP1、PRP2、PRP3三类。其中PRP1的分子量为2500～5000 Da，PRP2的分子量为1000～2500 Da，PRP3的分子量为为500～1000 Da。目前对于PRPs研究较多的是能够发挥生理作用的PRP2和PRP3。通过运用质谱法、生物信息学分析等多种蛋白质分析手段研究发现，PRPs含有脯氨酸比例约为20%。除此之外，PRPs中谷氨酸、缬氨酸以及亮氨酸等疏水性氨基酸含量也较多。PRPs的这种氨基酸组成提示，其结构与生物活性功能之间存在着对应关系[3]。电泳分离结果发现，PRPs包含三种酪蛋白、β-乳球蛋白、分泌球蛋白、载脂蛋白和牛血清白蛋白，其活性作用与酪蛋白的存在有关[4]。

有研究证实，哺乳动物PRPs包含不同的家族并且有很多亚型。在哺乳动物中，PRPs主要存在于体内不同组织上皮及屏障系统中。在外界环境条件影响以及自身因素变化下，不同亚型的PRPs表达量会发生显著的变化，如紫外线、肿瘤病毒因素、激素、体内因子都会影响着PRPs的表达[5-6]。

2 PRPs的生物活性

2.1 具有免疫调节特性

胸腺是T细胞重要产生场所，因此在免疫系统中发挥着重要的作用。PRPs是重要的免疫因子，无论是体内还是体外都可诱导PNA+胸腺细胞形成辅助细胞，具有刺激或抑制免疫反应的调节活性。PRPs可以诱导小鼠胸腺细胞发育为功能成熟的辅助性T细胞或抑制性T细胞，影响体液和细胞免疫。同时有研究发现，PRPs不仅对小鼠的胸腺有调节作用，对于人体胸腺也有一定的调节作用。PRPs可以维持机体生理平衡，保证正常的免疫系统反应[7-9]。

2.2 具有神经保护功能

随着人口老龄化的发展，AD患者的人数不断上升。虽然AD的发病机理还没有得到明确，但已有研究表明PRPs在抗氧化、抗衰老以及抗神经退行性病变方面有很好的功效[10-11]。

神经生长因子、白细胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、脑源性神经营养因子等神经营养因子在神经保护和中枢神经系统功能的控制中起着重要作用[12-13]。神经营养因子的表达减少可导致神经元功能失调和神经元死亡；IL-6在神经发生、神经元生长、存活、分化和再生中起关键作用。

大量证据表明，神经营养因子表达的减少及其受体水平的变化可导致神经元功能失调，神经元的死亡进而导致神经退行性疾病的发展。因此，神经保护物质水平的上调是维持神经系统发育和功能的重要途径之一[14]。

星形胶质细胞在未受损的中枢神经系统中维持稳定，并为神经元提供结构、代谢和营养支持，可以产生和释放广泛的促进神经发生、控制神经细胞的存活和分化以及调节中枢神经系统免疫系统的因子[15-16]。在病理条件下，星形胶质细胞是中枢神经系统对有害反应释放的神经营养因子的主要来源。

研究表明，PRPs复合物及其0.01～10 mg/L低剂量的PRPs非肽片段都可以增加神经元生存率，刺激神经元增殖并诱导PC12细胞的神经元发生。PRPs还具有免疫调节特性，包括对适应性和先天免疫反应的影响，调节细胞的功能及表型分化，显示了促存活和促神经炎活性，并具有防止β-淀粉样蛋白的形成及溶解已经形成的聚集物的作用[17]。

近几年，有研究证明PRPs及其非肽片段在培养星形胶质细胞神经营养活性调节中的作用，即PRPs及其非肽片段可以刺激人星形细胞瘤细胞系U87释放大量的神经生长因子(nerve growth factor，NGF)到细胞外空间。此外，在PRPs非肽片段处理的细胞中，不仅βNGF的mRNA水平升高，IL-6数量也增加，表明了它们可被用作神经营养素诱导剂。改善NGF和IL-6的分泌,在新生儿发育过程中对海马体和新皮层的“成人”神经发生的控制,以及对神经退行性疾病的发病机制都很重要[18]。

2.3 抑菌作用

富含脯氨酸的抗菌肽是一种线性多肽，它主要存在于哺乳动物体内及昆虫和其他脊椎动物体内，其抗菌机制与大多数抗菌机制有所不同。例如，PRPs对于革兰阴性菌的抑菌作用不是引起细胞膜的溶解，而是进入细胞质后，与分子伴侣Dnak蛋白结合，从而抑制了Dnak的活性，阻止其发挥功能，最终导致细菌的死亡。

目前，对这方面研究最多的是PR-39。PR-39是哺乳动物体内的一种含有39个氨基酸残基的小分子抗菌肽。对其进行氨基酸序列分析，其一级结构中脯氨酸较多，因此得名。PR-39对革兰阴性菌有较强的抗菌作用，对部分革兰阳性细菌、金黄色葡萄球菌、巨大芽孢杆菌和链球菌也有作用，它能诱导黏连蛋白聚糖在间充质细胞的表达，能抑制嗜中性粒细胞NADPH氧化酶。PR-39在穿过细胞膜后进入细胞质，与特定的靶分子结合，从而抑制靶分子的生物功能，而靶分子又在细菌中发挥重要的功能，因此导致了细菌的死亡。

此外，富含脯氨酸的抗菌肽还有诱导血管生成的作用，对核因子-кB活化的信号途径也有重要影响[19]。对于人体来说，CD4+Th细胞是CD4+辅助性T细胞，能够识别由13～17个氨基酸残基组成的抗原肽，具有辅助其他免疫细胞分化、调解免疫应答的功能。CD4+Th细胞功能亚群在体内构成复杂的细胞调节网络，保持各亚群比例和功能平衡，在维持内环境稳定中起着重要的作用。过度的Th1细胞应答会产生如接触性皮炎、慢性炎症等反应；而过度的Th2细胞应答则会削弱对感染因子的保护性防御机制，并在遗传易感人群的个体引发过敏性症状[20-21]。病菌感染或其他诱因能改变微环境中细胞因子组成，进而影响T细胞分化并使T细胞功能亚群失衡，最终导致自身免疫疾病的发生。而PRPs就是通过对细胞因子的调节最终实现“免疫平衡”[22]。

2.4 对细胞生长与应激具有调节作用

国外多以细胞系或者小鼠活体为研究对象，探索PRPs潜在的生物活性功能[23]。研究发现，PRPs可在一定范围内降低细胞增殖速率，抑制细胞较快生长。当细胞处于应激状态时，PRPs会使细胞产生大量的抗氧化物质来抵御环境变化带来的损伤，消除致损伤因子，维持细胞稳态，使细胞即使在不利条件下也能处于较好的生长状态[24]。相关研究表明，细胞衰老的原因部分来自于细胞的氧化损伤[25]，因而PRPs也具有抗细胞衰老作用。

3 PRPs应用研究进展及前景

近年来，国外研究人员开发了一种来自初乳的PRPs的产品，命名为Colostrinin，具有调节细胞免疫和传递信号的独特作用。当生理系统受到病原体或其他致病因子攻击时，Colostrinin能激活细胞免疫。此外，随着AD患者人数增加，AD的发病机制及治疗药物的研究都成为热门领域。据相关报道，Colostrinin对AD具有一定的预防作用及较好的治疗效果,但是其作用机制目前尚少见报道[26]。

PRPs在抗氧化、抗衰老、抗菌等方面具有特殊的应用潜力，在功能性产品的开发领域也有很大进展。但以PRPs为代表的一些功能肽在国内的研究尚未见开展[27]。此外PRPs是一种可以调节免疫反应的强效药物，PRPs可提高先天免疫水平。研究表明，口服含有PRPs的补充剂可以提高外周血白蛋白的先天免疫反应，从而减少了促炎和抗炎细胞因子的产生，抑制了过度发展的炎症反应。进一步研究其对炎症反应的调控及其对神经退行性变的影响，可以显著改善早期诊断的生物标志物库，也将为AD等神经退行性变的更有效治疗开启新的探索[28]。

综上所述，PRPs存在于动物的血液和哺乳动物的初乳之中，具有调控和平衡机体免疫系统的保健作用及药用功效。相信未来随着研究的逐渐深入，PRPs的生物学功能及作用机制将会进一步地揭示，并终将造福人类。