抗菌肽，又称抗微生物肽，作为机体天然免疫的重要组成部分，广泛存在于自然界生物体中，是生物体内诱导产生的具有生物活性的小分子多肽。人体内主要产生两大类抗菌肽：Defensin类和Cathelicidin类。Defensin类涵盖多种抗菌肽，但Cathelicidin类只有一种抗菌肽产物——LL-37。
LL-37是发现的唯一存在于人体中的Cathelicidin类抗菌肽，由Cathelicidin蛋白N端的37个氨基酸组成，起始氨基酸分别是L-L，故得名LL-37。LL-37是中性粒细胞中的主要蛋白质，广泛存在于中性粒细胞、骨髓、子宫颈及阴道鳞状上皮等细胞中。LL-37前体由一个信号肽、cathelin保守区域和37个氨基酸残基组成，当细胞被激活后通过丝氨酸蛋白酶3和其他蛋白水解酶的作用切割产生出具有生物活性的LL-37，具有抗细菌、抗真菌和抗病毒功能，同时具有趋化和免疫刺激/调节作用。
LL-37具有广谱杀菌及抗肿瘤活性，它对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌、链球菌等）、革兰氏阴性菌（如沙门氏菌、大肠杆菌等）、真菌、病毒有抑制或杀灭作用。LL-37可能通过多聚体的N端与磷脂双分子层相互作用，扰乱细胞膜磷脂分子排列，改变膜的通透性，影响细胞膜的结构和功能，使胞内物质大量外渗，引起细胞死亡；也通过抑制胞内核酸和蛋白合成，酶的活性及胞壁的合成等，引起细胞死亡。LL-37除了能直接杀菌，更重要的是还能调节免疫和炎症介质的释放、引起免疫细胞分化和趋化、诱导细胞分化、细胞因子释放、中和内毒素和抗肿瘤等，增强机体抵抗有害微生物的能力。人源性抗菌肽LL-37，与传统抗生素相比，不仅可以杀灭病原菌，还不易产生耐药性，不易产生免疫排斥反应，是天然免疫系统重要的效应分子。
研究发现髓系和非肿瘤细胞表达的LL-37是肺肿瘤发生和发展的重要调控因子。研究观察到在NSCLC患者的癌性肺组织中LL-37的表达量显著增加，血清中LL-37浓度与NSCLC患者较差的无复发生存期和总生存期相关。血清LL-37水平与NSCLC患者的生存呈负相关，异常表达的LL-37通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进肿瘤生长，表明LL-37可能是一个潜在的预后生物标志物，并可作为治疗靶点。[1]
因斯布鲁克医学大学和柏林夏洛特医科大学的研究者首次揭示了LL-37在缺血性心脏病中的作用，发现Shock wave treatment (SWT)能使抗菌肽LL-37因机械压力释放，从而激活Toll样受体，诱导血管再生和缺血心肌再生，抑制心肌疤痕的形成。[2]
研究发现在感染诱导的急性肺损伤中，抗菌肽LL 37可通过p-FAK、p-ERK及p-P38信号通路抑制中性粒细胞浸润及迁移，抑制炎症反应（炎症因子：IL-1β、IL-6），减轻肺组织损伤（标志物：ALT、AST、LDH），为感染诱导肺损伤的治疗提供一些新思路。[3]
[1] Ji P, Zhou Y, et al. Myeloid cell-derived LL-37 promotes lung cancer growth by activating Wnt/β-catenin signaling. Theranostics 2019; 9(8):2209-2223.[2] Tepekoylü, Can, Primessnig U, et al. Shockwaves prevent from heart failure after acute myocardial ischaemia via RNA/protein complexes[J]. Journal of Cellular & Molecular Medicine, 2017, 21(4):791-801.[3] Qin X, Zhu G, Huang L, et al. LL37 and its analog FF/CAP18 attenuate neutrophil migration in sepsisinduced acute lung injury[J]. Journal of Cellular Biochemistry, 2019.
