乳鐵蛋白的跨行業(yè)應(yīng)用場景

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2023-08-28 13:07:00【大中小】

乳鐵蛋白（Lactoferrin，LF）是一種天然、無害、具有多種生物活性功能的鐵結(jié)合糖蛋白，由哺乳動物體內(nèi)腺上皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞產(chǎn)生，在具有分泌功能的組織及其分泌物中廣泛分布。

乳鐵蛋白的相對分子質(zhì)量約為76,000至81,000道爾頓，為該家族中鐵結(jié)合能力強(qiáng)的蛋白質(zhì)之一，含約700個氨基酸殘基。乳鐵蛋白存在缺鐵型、半飽和型和飽和型三種形式，且在73.1 ℃的變性溫度下具有良好的穩(wěn)定性，在酸性條件下表現(xiàn)尤為穩(wěn)定。

乳鐵蛋白介紹：

乳鐵蛋白是母乳中乳清蛋白的主要成分,占總?cè)榈鞍椎?0-15%；

乳鐵蛋白是一種天然的帶有免疫功能的糖蛋白；

母乳中乳鐵蛋白濃度高出牛乳20倍,初乳中含量是6-8g/L,一般母乳常乳中含有2~4g/L；

牛初乳中乳鐵蛋白含量是1g/L,一般牛乳常乳中含有 (0.1~0.2g/L)；

配方奶粉中的含量 ≤1.0g/kg.(中國食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑標(biāo)準(zhǔn))。

抗菌抗病毒應(yīng)用：

乳鐵蛋白具備廣譜的抗菌和抗病毒特性，其作用機(jī)制多樣且多層次。在抗菌方面，乳鐵蛋白通過結(jié)合鐵元素，抑制細(xì)菌生長，并通過強(qiáng)陽離子殺菌區(qū)域直接殺滅細(xì)菌，同時激活免疫細(xì)胞釋放抗微生物物質(zhì)。在抗病毒方面，乳鐵蛋白通過與宿主細(xì)胞和病毒顆粒表面成分的結(jié)合，抑制多種病毒，包括SARS-CoV-2，可能通過調(diào)節(jié)炎癥、鐵平衡、氧化應(yīng)激等因素影響病毒感染的多個方面。

《Functional properties of Lactoferrin and the application of Lactoferrin in domes- tic, overseas reigions》指出乳鐵蛋白在體內(nèi)外表現(xiàn)出廣譜抗菌作用，能有效預(yù)防微生物感染。對細(xì)菌而言，乳鐵蛋白擁有三種不同的作用機(jī)制：首先，乳鐵蛋白表現(xiàn)出抑菌效應(yīng)，這與其高度結(jié)合鐵的特性有關(guān)，它能夠剝奪細(xì)菌所需的生長關(guān)鍵營養(yǎng)——鐵元素。其次，乳鐵蛋白具有殺菌作用。這一作用是通過乳鐵蛋白中的N末端強(qiáng)陽離子區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的，該區(qū)域具有獨(dú)特的鐵結(jié)合性質(zhì)，能夠直接殺滅細(xì)菌。這個區(qū)域會增加細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致革蘭陰性菌的脂多糖從外膜中滲出。此外，乳鐵蛋白還能通過激活中性白細(xì)胞而釋放出，從而調(diào)節(jié)全身的免疫應(yīng)答，發(fā)揮出抗微生物的作用。在一些細(xì)胞中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對乳鐵蛋白高度親和的受體，包括淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及血小板。

《An overview on in vitro and in vivo antiviral activity of lactoferrin: its efficacy against SARS-CoV-2 infection》提出乳鐵蛋白對多種病毒具有抗病毒活性，包括SARS-CoV-2。乳鐵蛋白通過與寄主細(xì)胞和病毒顆粒表面成分的結(jié)合發(fā)揮作用，這一潛在作用機(jī)制涉及與寄主細(xì)胞的肝素硫酸蛋白聚糖（HSPGs）和病毒刺突糖蛋白的結(jié)合。研究表明，乳鐵蛋白在體外和體內(nèi)對病毒均具有抑制作用，且可作用于SARS-CoV-2。乳鐵蛋白可調(diào)節(jié)多種因素，如病毒進(jìn)入、炎癥、鐵平衡、氧化應(yīng)激和凝血等。因此，乳鐵蛋白的補(bǔ)充可能在COVID-19處理中發(fā)揮積極作用，不僅可作為無癥狀患者的獨(dú)立處理，還可作為有癥狀患者標(biāo)準(zhǔn)處理的輔助方法。

《The Biology of Lactoferrin, an Iron-Binding Protein That Can Help Defend Against Viruses and Bacteria》指出乳鐵蛋白是一種具有鐵結(jié)合性質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)，存在于哺乳動物乳汁中。它具有重要的免疫學(xué)特性，不僅具有抗菌作用，還可抗病毒。乳鐵蛋白能與冠狀病毒使用的受體結(jié)合，如肝素硫酸蛋白聚糖（HSPGs）和宿主受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2），從而阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞。特別是在當(dāng)前COVID-19大流行中，乳鐵蛋白可能具有預(yù)防和處理的潛在價值，尤其是那些能夠提高生物利用率的腸溶包被形式。

抗氧化、抗癌應(yīng)用：

乳鐵蛋白及其衍生物作為多功能生物活性物質(zhì)，受到了廣泛的科學(xué)界關(guān)注。其在抗氧化、抗腫瘤以及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能等多方面展現(xiàn)出優(yōu)越的生物學(xué)特性，被認(rèn)為是一種抗氧化和抗癌物質(zhì)。與此同時，乳鐵蛋白及其衍生物在外源性處理方面也顯示出潛在的抗腫瘤效果，能夠有效地抑制腫瘤的生長并增加腫瘤發(fā)生的抑制敏感性。

《乳鐵蛋白及其衍生物抗腫瘤作用與機(jī)制研究進(jìn)展》指出乳鐵蛋白多種生物學(xué)作用被科學(xué)界普遍接受。它不僅參與鐵的儲存和轉(zhuǎn)運(yùn),而且具有抗微生物、抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能等作用,被認(rèn)為是一種新型的抗菌、抗癌物質(zhì)。乳鐵蛋白及其衍生物的外源性處理可有效抑制腫瘤的生長并降低腫瘤發(fā)生的敏感性。乳鐵蛋白主要通過細(xì)胞膜破壞、凋亡誘導(dǎo)、細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞免疫反應(yīng)等途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。

《Investigation and comparison of the anti-tumor activities of lactoferrin, α-lactalbumin, and β-lactoglobulin in A549, HT29, HepG2, and MDA231-LM2 tumor models.》聚焦于A549、HT29、HepG2和MDA231-LM2四種人類腫瘤細(xì)胞模型，對比了乳鐵蛋白、α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的抗腫瘤效果。通過體外實(shí)驗(yàn)檢測了它們對細(xì)胞增殖、遷移和凋亡的影響，以及在攜帶腫瘤的裸鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的效果。結(jié)果顯示，這三種蛋白質(zhì)均以不同程度抑制了腫瘤細(xì)胞的存活和遷移，并通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡達(dá)到抗腫瘤的效果。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了乳鐵蛋白和α-乳白蛋白分別對特定腫瘤模型的腫瘤質(zhì)量有顯著影響。研究也驗(yàn)證了這些蛋白質(zhì)在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白方面的作用。

《Lactoferrin’s Anti-Cancer Properties: Safety, Selectivity, and Wide Range of Action》著眼于乳鐵蛋白在抗癌方面的作用。盡管癌癥處理取得進(jìn)展。天然保健品作為抗癌輔助療法逐漸受到關(guān)注，其具有豐富、生物利用度高、安全性強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。綜述指出，乳鐵蛋白是一種免疫防御分子，通過口服給藥能高效轉(zhuǎn)化為L-巖藻糖，對癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的選擇性。乳鐵蛋白在多個分子靶點(diǎn)上調(diào)控腫瘤增殖、存活、遷移等，表現(xiàn)出廣泛的作用。值得注意的是，乳鐵蛋白促進(jìn)正常細(xì)胞增殖和遷移，對癌細(xì)胞具有抑制作用，并且應(yīng)用耐受性好。通過增強(qiáng)免疫反應(yīng)，乳鐵蛋白能預(yù)防腫瘤發(fā)展和抑制腫瘤生長。研究發(fā)現(xiàn)，乳鐵蛋白能穿越血腦屏障，有望用于處理腦腫瘤，呈現(xiàn)出廣泛的癌癥預(yù)防潛力，特別適合聯(lián)合療法。

免疫及腸道菌群調(diào)節(jié)應(yīng)用：

乳鐵蛋白在免疫調(diào)節(jié)和腸道菌群調(diào)控方面的作用逐漸受到重視。免疫調(diào)節(jié)和腸道菌群的平衡對于維持機(jī)體健康至關(guān)重要，而乳鐵蛋白在這兩個領(lǐng)域都展現(xiàn)出了獨(dú)特的影響。隨著科學(xué)研究的深入，關(guān)于乳鐵蛋白如何調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和影響腸道微生物的機(jī)制逐漸被揭示。

《Lactoferrin Efficiently Counteracts the Inflammation-Induced Changes of the Iron Homeostasis System in Macrophages》指出，乳鐵蛋白在免疫防御系統(tǒng)中扮演關(guān)鍵角色，具備多種生物學(xué)功能。它不僅作為鐵的儲存與轉(zhuǎn)運(yùn)分子，還在炎癥狀態(tài)下被釋放，與免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)。該文研究利用牛乳鐵蛋白在M1巨噬細(xì)胞中探究其對鐵平衡和炎癥平衡主要蛋白表達(dá)的影響。結(jié)果表明，bLf顯著降低了細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子IL-6和IL-1β，并有效預(yù)防了細(xì)胞內(nèi)鐵超載。這暗示了bLf能夠在細(xì)胞內(nèi)保持鐵平衡，對抗炎癥狀態(tài)具有重要意義。

《A critical review of the roles of host lactoferrin in immunity》指出乳鐵蛋白在固有免疫中的關(guān)鍵作用。乳鐵蛋白是固有免疫的重要組成部分，可作為抗原非特異性防御機(jī)制在感染后迅速發(fā)揮作用。它能夠識別微生物分子，并與宿主細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的遷移、成熟和功能。文章強(qiáng)調(diào)乳鐵蛋白的免疫調(diào)節(jié)性質(zhì)，其作用取決于機(jī)體的生理狀態(tài)，可能與免疫細(xì)胞受體相互競爭或合作有關(guān)。通過批判性分析文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，揭示了乳鐵蛋白在免疫調(diào)節(jié)中的實(shí)際作用。

《Human Lactoferrin attracts monocytes and activates monocyte‐derived Dendritic Cells to become mature antigen‐presenting cells》指出人乳鐵蛋白在免疫系統(tǒng)中的作用。研究發(fā)現(xiàn)，重組人乳鐵蛋白能夠吸引單核細(xì)胞，并在血液或樹突狀細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中促使細(xì)胞成熟，表現(xiàn)為特定細(xì)胞表面標(biāo)志物的上調(diào)、促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及刺激淋巴細(xì)胞增殖的能力提高。在小鼠體內(nèi)，乳鐵蛋白還能夠引發(fā)白細(xì)胞的聚集和活化。研究結(jié)果暗示，乳鐵蛋白通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活化和趨化，可能在固有和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中扮演重要角色。

聯(lián)合用藥應(yīng)用：

乳鐵蛋白在納米技術(shù)和藥物聯(lián)合療法中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。未來的研究將進(jìn)一步深入探討乳鐵蛋白在藥物傳遞、疾病處理等領(lǐng)域的機(jī)制，為新型藥物傳遞系統(tǒng)策略的開發(fā)提供有益的指導(dǎo)。

《Sequential Delivery of Novel Triple Drug Combination via Crosslinked Alginate/Lactoferrin Nanohybrids for Enhanced Breast Cancer Treatment》探討了乳鐵蛋白在乳腺癌處理中的應(yīng)用。研究人員將多種藥物組合應(yīng)用于納米蛋白多糖雜化體系中，實(shí)現(xiàn)了藥物的逐步釋放。結(jié)果表明，這種納米雜化體系顯著提高了藥物的抗腫瘤效果，并證實(shí)了乳鐵蛋白在提高藥物細(xì)胞內(nèi)吸收方面的作用。

《Lactoferrin-loaded nanostructured lipid carriers (NLCs) as a new formulation for optimized ocular drug delivery》介紹了納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體（Nanostructured Lipid Carriers，NLCs）作為優(yōu)化眼藥物傳遞的新型載體。通過雙乳化/溶劑揮發(fā)法成功制備了乳鐵蛋白負(fù)載的NLCs，該載體在眼藥物傳遞中表現(xiàn)出較高的藥物負(fù)載能力和控制釋放特性。此外，NLCs具有良好的生物相容性和粘附性，為進(jìn)一步的臨床應(yīng)用提供了有力支持。

《Different Pathways Mediate Amphotericin-Lactoferrin Drug Synergy in Cryptococcus and Saccharomyces》揭示了乳鐵蛋白與抗真菌藥物丙氧胺在不同真菌中協(xié)同作用的機(jī)制差異。這項(xiàng)研究通過轉(zhuǎn)錄組分析揭示，乳鐵蛋白與丙氧胺在不同真菌中的協(xié)同作用機(jī)制是物種特異性的，可能與乳鐵蛋白產(chǎn)生的肽結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)的差異以及對胞內(nèi)蛋白和脂質(zhì)生物合成的影響有關(guān)。

食品及飼料添加劑應(yīng)用：

乳鐵蛋白在食品及飼料添加劑應(yīng)用領(lǐng)域的研究具有重要意義，被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）認(rèn)定為安全食品添加劑。乳鐵蛋白表現(xiàn)出抗貧血、抗炎、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化和抗癌等多重保護(hù)活性。這使得乳鐵蛋白成為理想的營養(yǎng)品。此外，將乳鐵蛋白導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因水稻中，并作為飼料添加劑用于動物飼養(yǎng)，可以提高動物的抗菌能力和免疫特性,這種功能性添加劑不僅有助于動物健康，還為開發(fā)新型的飼料添加劑提供了新途徑。

《Lactoferrin from Bovine Milk: A Protective Companion for Life》指出乳鐵蛋白作為一種多功能糖蛋白，對宿主防御中具有重要作用。乳鐵蛋白被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）認(rèn)定為一種安全的食品添加劑。在口服后，乳鐵蛋白表現(xiàn)出抗貧血、抗炎、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化和抗癌等多種重要保護(hù)活性。這篇綜述強(qiáng)調(diào)了乳鐵蛋白作為一種理想的營養(yǎng)品，其口服后的多種益處，為其在預(yù)防中的應(yīng)用提供了展望。

《Porcine lactoferrin expression in transgenic rice and its effects as a feed additive on early weaned piglets.》描述了將豬乳鐵蛋白（LF）表達(dá)于轉(zhuǎn)基因水稻，并作為飼料添加劑用于早斷奶仔豬的研究。研究結(jié)果表明，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將豬乳鐵蛋白表達(dá)于水稻中，可以用作功能性添加劑，有助于改善早斷奶仔豬的抗菌能力和免疫特性，同時對生長性能沒有顯著影響。

化妝品行業(yè)應(yīng)用：

《Use of lactoferrin in cosmetic preparations acting against free radicals》指出在化妝品產(chǎn)品中應(yīng)用純化乳鐵蛋白作為抗自由基劑。這些制劑可用于對抗皮膚老化，以及減輕炎癥或紅斑引發(fā)的自由基損害。乳鐵蛋白是一種多功能糖蛋白，具有強(qiáng)大的抗自由基特性，因此非常適合用于化妝品配方。這些制劑為防止氧化應(yīng)激和炎癥引起的皮膚問題提供了有前景的解決方案。此發(fā)明突出了乳鐵蛋白作為抗自由基劑的能力，并強(qiáng)調(diào)了其在維護(hù)皮膚健康和活力的化妝品產(chǎn)品中的應(yīng)用潛力。

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牛乳鐵蛋白