根据2017年中国肿瘤登记年报显示,与2012年相比,癌症新发人数继续上升,从358万增加到368万,增幅3%;同年,世界新发病例约1409万,中国新发癌症病例占世界的1/4。目前针对癌症的治疗主要有手术治疗、化学治疗和放射治疗,在达到治疗效果的同时,往往会伴随着严重的副作用。随着治疗的深入,也有可能出现多重耐药的肿瘤细胞,这些都会影响治疗效果。因此急需研发新型抗肿瘤药物。抗菌肽(antimicrobialpeptides,AMPs)是哺乳动物防御体系的重要组成部分,作为机体天然免疫系统的成员,最初发现其对细菌具有抑制作用,随后发现其也具有较好的抗肿瘤活性。目前已经报道的抗菌肽有2950多种,其中有210多种具有抗肿瘤活性,这些多肽也被称为抗癌肽(anticancerpeptides,ACPs)。temporin-GHa 和 temporin-GHb 是海南沼蛙(Rana guentheri)皮肤抗菌肽,Lc-NKlysin-1a 为来自于大黄鱼(Larimichthys crocea)抗菌肽 Lc-NKlysin-1的人工合成抗菌肽。本研究对三种抗菌肽的生物学活性进行研究。通过固相合成法,合成抗菌肽 temporin-GHa 和 temporin-GHb、及 Lc-NK-lysin-1a,经分离纯化,获得纯度大于95%的抗菌肽。通过圆二色谱分析抗菌肽temporin-GHa和temporin-GHb在不同溶液中的二级结构。发现抗菌肽在生理盐水中呈不规则结构,在30 mM SDS和50%的TFE溶液中,抗菌肽结构发生改变呈现α-螺旋结构。通过 MTT 方法检测抗菌肽 temporin-GHa 和 temporin-GHb,及 Lc-NK-lysin-1a对5种肿瘤细胞:人宫颈癌细胞系Hela、人肝癌细胞系HepG 2、人结肠癌细胞系HCT116、人乳腺癌细胞系MDA-MB-231、小鼠胶质瘤细胞GL261的抗肿瘤活性,其中temporin-GHb抗肿瘤活性较强,IC50分别为39.91 μM、46.53 μM、38.01 μM、31.59 μM 和 39.21 μM,抗菌肽 temporin-GHa 活性较弱,Lc-NK-lysin-1a几乎无抗肿瘤活性。抗菌肽temporin-GHb的抗肿瘤活性具有选择性,对正常细胞人胚肾细胞系293FT具有较小的毒性,在浓度为67.81 μM时,细胞存活率达到92.33%。通过伤口划痕实验,分析抗菌肽temporin-GHa和temporin-GHb对人乳腺癌细胞MDA-MB-231迁移的影响,结果显示,抗菌肽temporin-GHb对乳腺癌细胞的迁移具有良好的抑制作用,在16.95和33.91 μM时处理24 h后,对细胞迁移的抑制率分别达到36.38%和93.19%,而用相同浓度抗菌肽temporin-GHa处理细胞时,不能抑制细胞迁移。用抗菌肽temporin-GHb处理MDA-MB-231细胞后,通过对细胞形态学观察、细胞DNA变化和细胞膜磷脂酰丝氨酸变化进行分析,发现temporin-GHb能够诱导MDA-MB-231细胞发生凋亡,在33.91 μM处理细胞15 h后,通过流式细胞仪分析,细胞凋亡率达到34.37%。抗菌肽temporin-GHb能使细胞内的活性氧水平增加,线粒体膜电位去极化,从而破坏线粒体的生理功能。通过实时荧光定量PCR研究凋亡相关基因的表达,抗菌肽temporin-GHb能够促进细胞内的bax和caspase-3基因表达,抑制bcl-2基因表达。而抗菌肽Lc-NK-lysin-1a无抗肿瘤活性,通过琼脂板扩散实验和DPPH自由基清除实验,发现Lc-NK-lysin-1a具有良好的抗菌和抗氧化活性。其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑制活性最好,其MIC值为11.45～22.91 μM,其抗菌活性具有浓度依赖性。通过电镜观察,发现Lc-NK-lysin-1a能够破坏细菌胞膜,细胞膜发生褶皱、坍塌、形成穿孔,并使细胞的内容物外流,从而使细菌死亡。Lc-NK-lysin-1a浓度为1.47 mM时,能够清除66.79%的DPPH自由基。通过MTT实验发现Lc-NKlysin-1a在0.73～73.33μ 时对H202诱导的细胞损伤具有保护作用。通过不同因素(温度、酸碱度、加热时间等)对抗菌肽进行处理后,发现其抗菌活性和抗氧化活性具有很好的稳定性。本研究为抗菌肽在抗肿瘤、抗菌及抗氧化等药物前导分子研究及相关产品开发中提供参考。