人类先天免疫的识别靶标：肽聚糖

肽聚糖：肽+聚糖的大分子物质

肽聚糖（Peptidoglycan，简称PG）为细菌等原核生物细胞壁构架中基础的组成因素，是糖肽通过一系列糖苷键、肽键交联而成的一类紧密坚固的大分子物质，它的组成成分是肽和聚糖。

肽聚糖的结构看似复杂，其组成成分却是肽聚糖单体。每个肽聚糖单体都是由两个通过β-1,4 糖苷键连接的双糖单元（N-乙酰葡糖胺、N-乙酰胞壁酸）与4个氨基酸串联的四肽尾组成的，它们重复交替构成肽聚糖的骨架。

短肽一般由四个氨基酸组成，接在胞壁酸上。肽桥多为短肽链，变化也较多，可以用来连接前后两个四肽尾分子以便让相邻的短肽也互相交叉连接，因而人们说肽聚糖是多层网状的化合物。

短肽的连接方式因细菌种类的不同而不同，不同细菌的细胞壁厚度不一，化学成分也完全不一样。革兰氏阳性细菌的细胞壁厚、肽聚糖含量高，革兰氏阴性菌的细胞壁薄、肽聚糖含量相对较低。

肽聚糖中小分子活性肽

肽聚糖的肽部分通过其N末端与胞壁酸的羧基结合，包含交替的L型和D型氨基酸。具有D构型的氨基酸是肽聚糖的典型特征。通常L-丙氨酸与胞壁酸结合，然后是D-谷氨酸，其通过其γ-羧基与L-二氨基酸连接，最后D-丙氨酸与二氨基酸连接。

某些情况下，谷氨酸的α-羧基会被取代，并且在C末端连接另外的D-丙氨酸。这些肽部分被称为肽亚单位。未结合在肽亚单位中的L-二氨基酸的氨基与相邻肽亚单位的C末端的D-丙氨酸之间形成肽键，或者通过内肽桥进行取代。因此，肽聚糖的肽部分可以仅由肽亚基或肽亚基和肽内桥构成。

肽聚糖中的功能性糖链

肽聚糖的聚糖部分非常均匀，通常由交替的β-1,4-连接的N-乙酰葡糖胺(NAG)和N-乙酰胞壁酸残基(NAM)组成。N-乙酰胞壁酸残基由Strange和Dark首次发现，且该氨基糖只存在于细菌和蓝绿藻中。进一步的研究表明，它是葡萄糖胺的3-O-D-乳酸醚。聚糖结构通常较为单一，可在胞壁酸2位或6位发生变化，例如胞壁酰基6-羟基的乙酰化或磷酸化，偶尔缺失肽或N-乙酰基取代基。

最近对细菌孢子肽聚糖的研究表明，胞壁酸残基可以以胞质内酰胺形式存在，为孢子特有的成分。肽聚糖通常具有多分散性，链长不一，需以平均数表示，不同的生物体中，肽聚糖的平均链长在10和65个二糖单位之间。

肽聚糖：乳酸菌的MAMPs

肽聚糖是乳酸菌细胞壁的主要组成成分, 除了大家所熟知的上述功能外, 它作为乳酸菌中含量最丰富的微生物相关保守分子 (MAMPs)之一, 在益生菌与宿主的联系中起重要作用, 并对宿主免疫反应具有一定的调节作用和抗炎作用。因为MAMPs可被宿主天然免疫系统中存在的相关模式识别受体识别, 通过激活不同的信号传导途径释放各种免疫调控物质, 从而发挥免疫功能。

此外, 乳酸菌肽聚糖可作为功能蛋白的结合组件使乳酸菌成为理想的靶向载体。比如肽聚糖水解酶有特异性结合位点, 将它与功能蛋白进行融合可构建表面功能展示系统。

肽聚糖：人类免疫系统识别的激活剂

肽聚糖是乳酸菌细胞壁中的重要组分, 可能参与乳酸菌多种生物学功能, 如免疫增强功能、抗感染、抗肿瘤及抗过敏等。乳酸菌肽聚糖是人类免疫系统识别的激活剂, 它是通过诱导非特异性免疫因子或特异性免疫因子的释放或表达来刺激机体免疫系统发挥功能。

免疫调节：研究表明，口服或非胃肠道途径使肽聚糖进入宿主体内，可使宿主免疫监视功能得到提高，并且促使免疫器官体内淋巴细胞产生各种细胞因子和抗体，同时提高巨噬细胞和NK细胞活性，达到提高机体特异与非特异免疫功能，从而发挥自身稳定的细胞调节和抗感染的效果。

抗肿瘤功能：除了免疫调节功能外，肽聚糖的抗癌功能页被研究者广泛挖掘。研究表明，乳酸杆菌肽聚糖可诱导能够与靶细胞上具有抑制肿瘤细胞生长作用的Fas-Fas配体系统结合的TNF-α产生，利用其对肿瘤细胞的细胞毒性，使肿瘤细胞编程性死亡。也有研究表明，肽聚糖能够对癌细胞的复制进行干扰，通过抑制癌细胞的G1至S期，进而阻断DNA的合成，通过一系列分子生物学层面干扰，使癌细胞无法增殖，最终达到抗肿瘤的效果，进一步研究发现，肽聚糖除了能抑制癌细胞遗传物质的复制外，还能促进癌细胞凋亡。

肽聚糖：无限的未来

低分子量的肽聚糖对机体非常安全，因此肽聚糖在未来的生物领域发展前景广阔。例如益生菌是公认的副作用小、安全性高的微生 物。依据肽聚糖的生物学特性，益生菌肽聚糖具有作为免疫调节及抗癌药物的前景。

目前，肽聚糖已经被用于畜禽饲料添加剂和药物添加剂，借助其免疫调节功能增强畜禽的抗病能力。但要使肽聚糖成为更稳定的添加剂和人类药物，还有很多的技术和安全问题需要解决。