天然BPI對各種光滑型革蘭陰性菌外膜LPS的親和力有很大差異,而對各種純化的游離LPS的親和力則基本相同。這表明細菌外膜上LPS分子的表型與游離LPS分子存在差異。前者通過脂質A區(qū)結合的長鏈脂肪酸﹐借疏水鍵與細菌外膜脂質雙分子層的外側緊密相連,因此位于菌體表面LPS最外層的長鏈特異性多糖可通過空間位阻作用,不同程度地干擾BPI及其rBPI23對LPS內核心和深部脂質A區(qū)的結合。鑒于各種革蘭陰性菌LPS內核心和脂質A區(qū)的結構基本相同,所以上述兩種抗菌蛋白對各種游離LPS的親和力基本相同。
這表明細菌外膜上LPS分子的表型構象與游離LPS分子有顯著差異。前者通過脂質A區(qū)結合的長鏈脂肪酸,借助疏水鍵與細菌外膜脂質雙層的外側緊密相連,因此位于菌體表面LPS最外層的長鏈特異性多糖可以通過空間位阻作用,不同程度地阻礙BPI及rBPI23對LPS內核和深部脂質A區(qū)的結合。當細菌LPS從外膜脫落后,長鏈特異性多糖的空間位阻效應消失,原來靠近外膜脂質雙層的內核和脂質A區(qū)得以暴露,因此 BPI及rBPI23可以不受任何阻礙而直接與之結合。
以宿主BPI作為保護劑,促使LPS形成LPS 聚集體,通過內化活動轉運到溶酶體內,在多種酶參與下將其降解,從而達到內毒素的解毒和清除效果,對于治療內毒素血癥具有重要意義。美國已經完成BPI的二期實驗,效果確切,目前正在進行BPI三期臨床試驗,有可能成為一種有效的內毒素治療手段,我們拭目以待。
BPI屬于宿主防御反應中的陽離子肽之一,利用其帶正電荷與LPS的帶負電荷的特點,可促使LPS間形成復合物,阻止LPS進行信號轉導,這樣即抑制了LPS的生物學效應。其實宿主中陽離子肽種類繁多,其氨基酸多半少于100個,典型的少于35個氨基酸,帶凈正電荷,通常為4個以上,這是因為存在過量的賴氨酸和精氨酸的緣故。陽離子肽能與抗生素發(fā)揮協(xié)同作用,具有顯著抗內毒素作用。但因為許多陽離子肽對機體具有明顯的毒性,因而限制了開發(fā)利用。