抗菌肽的確切作用機(jī)制目前還在深入研究中，研究人員提出多種理論假設(shè)來(lái)解釋抗菌肽抑制或殺滅微生物的過(guò)程。但是抗菌肽的抗菌機(jī)制研究只針對(duì)個(gè)別幾種抗菌肽，所以目前還沒(méi)有一個(gè)能夠涵蓋所有種類抗菌肽作用機(jī)理的假說(shuō)，且不確定哪種假說(shuō)更接近真實(shí)情況。

1、 抗菌肽與細(xì)胞膜的相互作用

抗菌肽能夠與細(xì)胞膜表面相互作用，使膜的通透性改變。陽(yáng)離子抗菌肽的正電荷區(qū)域與細(xì)胞膜上的負(fù)電荷區(qū)域相互作用，使抗菌肽分子的疏水端插入細(xì)胞膜的脂質(zhì)膜中，進(jìn)而改變脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)?？咕呐c細(xì)胞膜作用后形成跨膜電位，打破酸堿平衡，影響滲透壓平衡，抑制呼吸作用，總之抗菌肽與膜的相互作用直接關(guān)系到抗菌肽的抗菌活性。目前，常用的至少有4個(gè)模型來(lái)描述抗菌肽的作用機(jī)制。A為聚集體模型(aggregate channel)，即抗菌肽與細(xì)胞膜上的磷脂分子結(jié)合成復(fù)合物，一旦復(fù)合物崩潰，抗菌肽就進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞膜也因受到彎曲張力導(dǎo)致細(xì)胞死亡。如：鱟肽等。B為環(huán)孔模型(toroidal)，認(rèn)為聚集的抗菌肽分子是垂直嵌入到細(xì)胞膜上，其疏水區(qū)的位移可以使細(xì)胞膜疏水中心形成裂口，引發(fā)磷脂單分子層向內(nèi)彎曲，形成一個(gè)直徑為1~2 nm的環(huán)孔。如：magainins等。C為桶板模型(barrel-stave)，有研究人員指出結(jié)合于細(xì)胞膜表面的抗菌肽相互聚集，以多聚體的形式插入細(xì)胞膜雙分子層中，因而形成一個(gè)跨膜離子通道。離子通道的形成使外界的水分子和離子等可以滲入到細(xì)胞內(nèi)部，細(xì)胞質(zhì)也可以外流。嚴(yán)重時(shí)細(xì)胞膜會(huì)崩裂導(dǎo)致細(xì)胞死亡。D為地毯模型(carpet-like)，抗菌肽先是平行排列在細(xì)胞膜上，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)就像地毯一樣覆蓋在膜表面，以“去垢劑”的作用方式破壞細(xì)胞膜而引起細(xì)胞死亡。此模型中，地毯模型無(wú)需抗菌肽的特殊結(jié)構(gòu)，也無(wú)需形成孔道，但抗菌肽的正電荷需要分布于多肽全長(zhǎng)，且在整個(gè)過(guò)程中抗菌肽始終與脂質(zhì)頭端作用而無(wú)多肽垂直重排過(guò)程。

2、抗菌肽干擾靶標(biāo)的能力

抗菌肽除了作用于細(xì)胞膜，還可以作用于細(xì)胞內(nèi)的其他靶標(biāo)?？咕脑谶M(jìn)入細(xì)胞之后，通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)靶標(biāo)的特異性結(jié)合干擾細(xì)胞代謝，達(dá)到抑制和殺滅細(xì)菌的目的。此理論解釋了許多抗菌肽在非常低的濃度下仍然能夠?qū)е录?xì)菌死亡的現(xiàn)象。抗菌肽主要通過(guò)以下幾個(gè)方面在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用：1)與細(xì)胞內(nèi)的酸性物質(zhì)結(jié)合，阻斷DNA復(fù)制和RNA合成；2)影響蛋白質(zhì)的合成；3)抑制細(xì)胞壁的合成，阻礙細(xì)胞分裂；4)抑制細(xì)胞內(nèi)酶活性等。Nan等通過(guò)對(duì)indolicidin的修飾，發(fā)現(xiàn)其類似物IN-3和IN-4可以透過(guò)大腸桿菌質(zhì)膜，在細(xì)胞內(nèi)積累并與DNA分子結(jié)合。Yenugu等發(fā)現(xiàn)抗菌肽HE2alpha、HE2betal或HE2beta2處理的大腸桿菌也能抑制其蛋白質(zhì)的合成，而且電鏡觀察到細(xì)菌細(xì)胞膜的變化和胞內(nèi)容物的泄露。Hasper等研究證明，nisin可將Lipid Ⅱ從細(xì)胞壁合成位點(diǎn)或隔膜處移除，以阻斷細(xì)胞壁的合成。Vincent等研究發(fā)現(xiàn)，由大腸桿菌質(zhì)粒編碼的細(xì)菌素microcin J25與RNA聚合酶集合后，可阻斷RNA聚合酶中堿基運(yùn)輸和合成過(guò)程中副產(chǎn)物的排出，從而阻止堿基與酶的活性中心集合，抑制RNA聚合酶的活性。

綜上所述，抗菌肽的抗菌機(jī)制復(fù)雜，抗菌肽不但能夠殺滅大量細(xì)菌，還能殺傷腫瘤細(xì)胞、真菌、病毒、寄生蟲(chóng)等。抗菌肽的作用對(duì)象雖然種類繁多，但共同的特點(diǎn)是作用于有膜成分的靶標(biāo)。