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抗菌肽Cecropin-X是一种带正电荷的抗菌小肽，由36个氨基酸残基组成，不含甲硫氨酸和半胱氨酸，末端酰胺化。初步实验证明Cecropin-X对多种鼠源和人源肿瘤细胞有明显的抑制作用。为了更好地评价抗菌肽Cecropin-X的应用价值和研究其作用机理，需要构建一个高效表达、易于纯化的表达体系以大量制备Cecropin-X。
本研究采用将抗菌肽Cecropin-X基因与肿瘤坏死因子α(TNFα)基因融合表达的方式，开发出了一个经济、环保的大肠杆菌表达系统，利用简单的提高温度的方法来诱导表达融合蛋白，TNFα-Cecropin-X。在优化宿主菌、培养基、诱导时机、诱导时间、溶氧等培养条件的基础上，融合蛋白在30升发酵罐中实现了稳定的高表达，平均每升发酵液可获得多于5克的包涵体，其中融合蛋白占80％以上，从源头上保证了Cecropin-X的高产量。在Cecropin-X的纯化过程中，我们首先确立了精确定量Cecropin-X的方法，其中RP-HPLC外标法可以适用于所有含Cecropin-X的溶液，紫外吸收法只适用于Cecropin-X的纯品。我们也分析了Cecropin-X的一些主要的理化性质，如分子量、等电点、N-端和C-端氨基酸序列、CNBr残留等。为了进一步提高产量，满足动物实验的需求，我们详细探讨含有不同浓度盐酸的变性剂盐酸胍和尿素对包涵体的溶解能力、盐酸浓度对CNBr切割效率的影响、CNBr切割副反应对Cecropin-X得率的影响，找到了合适这一包涵体溶解切割的条件，为后续柱层析获得高纯度有生物活性的Cecropin-X打下了坚实的基础。我们选择了具有高载量的强阳离子交换介质SP Sepharose Fast Flow进行柱层析，通过比较梯度洗脱和分步洗脱的效率，最终形成了仅用一步柱层析和分步洗脱达到最终纯化目的的纯化工艺，满足了大量、高效、简便的工业化生产的要求。利用这一工艺，我们从1.0克包涵体得到56毫克纯度高于98％的Cecropin-X，总回收率达到36.75％左右，真正实现了抗菌肽Cecropin-X的高产量。由上述方法得到的抗菌肽Cecropin-X纯品(RP—HPLC纯度大于98％；SDS—PAGE银染显示一条带)对多种鼠源和人源肿瘤细胞有明显的抑制作用，IC50在5 μM—50μM之间。在对A549人肺腺癌细胞的研究中，我们发现不同浓度范围的Cecropin-X对A549细胞表现出不同的作用，高浓度的Cecropin-X不但能有效地杀伤A549细胞，还能诱导一些致炎基因的表达；低浓度的Cecropin-X则有提高细胞的黏附能力、运动能力和促进创口愈合的作用。初步的信号通路研究表明Cecropin-X的作用机制与LL-37和defensin存在较大的差异，ERK 1/2的活化在Cecropin-X引起的基因表达中只起到部分作用。另外，Cecropin-X对尿激酶型纤溶酶原激活剂(u—PA)和基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的基因转录和酶活力表现出不同的作用。因此，Cecropin-X确切作用和具体的机制都还有待进一步的研究。