与陆地节肢动物源抗菌肽相比，甲壳动物源抗菌肽相对较少。自1996年Schnapp等从三叶真蟹（ Carcinus maenas）的血细胞溶解产物中首先分离到第一个富含脯氨酸抗菌肽以来，目前从甲壳动物体内分离纯化的抗菌肽主要有四类。

⑴ 对虾素（Penaeidins）家族抗菌肽

①种类与结构 

Penaeidins是从多种对虾体内中分离获得的阳离子抗菌肽，等电点为9.34-9.84。通过分子生物学研究证实对虾素家族抗菌肽共有5种，分别命名为 Pen-1、Pen-2、Pen-3、Pen-4 和Pen-5。其共同结构特征是：分子中含有富含脯氨酸的N-末端和由6个半胱氨酸组成的3个分子内二硫桥构成的环状C-末端。富含脯氨酸的N端结构域在锚定微生物细胞膜中起着重要作用，而富含半胱氨酸的C端结构域则起着抗菌作用，两个结构域的功能互为补充。Penaeidins成熟肽是由前体分子加工而来，Pen-3的翻译后修饰,是通过将N末端谷氨酸变成焦谷氨酸而形成环状；Pen-2和Pen-3的C末端在翻译后加工时,因谷氨酸的酰胺化而被去除,这与其它海洋无脊椎动物中分离的抗菌肽C末端酰胺化作用相同。

②表达调控机制 

Penaeidins在血细胞中是以组成型合成,并贮存于颗粒细胞或半颗粒细胞的细胞质中,不存在于透明细胞中。在脂多糖、β-葡聚糖或微生物的刺激下（半）颗粒细胞释放包括抗菌肽在内的内含物至血淋巴中，参与抗菌反应。研究发现Penaeidins的表达在虾类无节幼体阶段就已经出现，不同对虾个体间Penaeidins的相对表达量也有较大差异。Penaeidins的表达和分布主要通过血细胞总数的变化和细胞内Penaeidins的释放进行调控的。病原微生物感染早期由于表达Penaeidins的血细胞数量减少，引起Penaeidins mRNA浓度降低，Penaeidins表达量较少。 感染中期血淋巴和其他组织中的血细胞数量恢复至正常水平，Penaeidins mRNA进行高水平转录表达，血淋巴中Penaeidins浓度增高并转运到微生物所在的局部发挥抗菌作用。

③ 生物学功能 

Penaeidins既具有抗真菌活性又具有抗细菌活性,并且还具有与几丁质相粘连的特性。其抗菌机制是在细菌细胞膜上形成孔洞，导致细菌裂解而死亡；抗真菌作用则是通过抑制丝状真菌孢子的萌发和菌丝的生长而实现。Penaeidins与几丁质相粘连的功能使Penaeidins参与几丁质聚合以及伤口愈合的过程，对于维持对虾在蜕皮周期中的防御保护机能是非常必要的。此外，penaeidin通过几丁质结合特性而结合到对虾的表皮,进而防止微生物入侵。

⑵ 甲壳素（Crustins）类抗微生物肽

① 种类与结构 

Crustins是在甲壳动物中发现的第二类阳离子抗菌肽，目前已在岸蟹、凡纳滨对虾、大西洋白对虾、斑节对虾、日本对虾和刺龙虾中发现有crustins存在。蟹类和虾类的Crustins具有高度同源性，Crustins与其它抗菌肽和乳清酸蛋白家族（WAP）中的蛋白酶抑制剂也具有较高的同源性。

岸蟹Crustins的相对分子量为11.5KDa,结构中富含疏水性甘氨酸和1个WAP结构域；凡纳滨对虾Crustins的相对分子量为16.3KDa，氨基酸序列的N端含有25个氨基酸残基组成的信号肽，随后是大约50个甘氨酸组成的疏水区，C端是富含脯氨酸或半胱氨酸的序列，其中部分半胱氨酸参与形成二硫键，这也是与岸蟹Crustins的同源区域；凡纳滨对虾和大西洋白对虾Crustins由163个氨基酸残基组成，N端含有一个由18个氨基酸组成的信号肽，随后是大约24个甘氨酸组成的疏水区，C端类似岸蟹Crustins，C端区域中含有l2个半胱氨酸残基和一个WAP结构域；斑节对虾Crustins与大西洋白对虾和凡纳滨对虾Crustins结构相似，也带有一个由l8个氨基酸组成的信号肽，在C端结构域中含有一段WAP蛋白保守区，但斑节对虾的Crustins只含有11个半胱氨酸残基，与大西洋白对虾和凡纳滨对虾的Crustins在半胱氨酸数目和位置上存在着差异；在日本对虾血细胞的cDNA文库和PCR扩增中观察到5种Crustins样肽的cDNA，以Crustins-1的含量最丰富，其cDNA由679个核苷组成，ORF由573个碱基对组成，编码一个由191个氨基酸残基组成的肽；Crustins l-5在N端氨基酸序列中含有不同的富含甘氨酸重复区。日本对虾Crustins1l-5的氨基酸序列与凡纳滨对虾、大西洋白对虾的Crustins的同源性均为80% ，与岸蟹Crustins的同源性为44%；Stoss等在刺龙虾的上皮细胞中也发现了一种Crustins样肽，该肽在先天性免疫应答中具有一定的作用。

②生物学功能

Crustins具有抗菌活性和蛋白酶抑制剂活性。在WAP结构域中，N端带正电荷的氨基酸和疏水性氨基酸的正确定位可使蛋白质呈现出两性分子特征，而两性分子蛋白质可以插入至微生物细胞膜中破坏膜结构，从而起到抗菌作用。C端结构域显示蛋白酶抑制剂活性。与抗菌活性一样，蛋白酶抑制剂活性在甲壳动物免疫应答中起到一定作用，通过参与蛋白酶级联反应，防止蛋白酶的过量激活，从而避免宿主组织的自身损伤和抵抗病原微生物的感染。

（3）抗脂多糖因子（antilipopolysaccharid factor，ALF）

①种类与结构

ALF最初发现于马蹄蟹体内，是一种具有抗菌作用和结合脂多糖（LPS）的多肽分子。此后，在白滨对虾、斑节对虾和中国明对虾中也发现ALF，并且虾类ALF与马蹄蟹ALF具有较高的同源性。ALF的相对分子量约为11.5KDa，由102个氨基酸残基组成，N端有20个高度疏水性氨基酸，在Cys32-Cys53间形成二硫键，二硫内有保守的正电荷氨基酸。

②生物学功能

ALF能替换LPS分子中的Ca2＋，然后利用它的正电荷特性，结合到LPS的磷酸基团和羧基基团上，ALF与LPS结合后可以阻止启动炎性细胞因子的级联反应，减少组织损伤。此外，LPS是革兰氏阴性菌的内毒素，ALF与LPS的毒性成分类脂A结合后，可破坏内毒素的毒性作用。

（4）来自血蓝蛋白的抗菌肽

①阴离子抗菌肽

Dexstoumieux-Garzon等从细角滨对虾（Penaeus stylirostris）和凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）的血淋巴中分离到3种具有抗真菌活性的阴离子抗菌肽。两种来源于细角滨对虾的酸性血浆，相对分子量分别为7.9KDa和8.3KDa，分别命名为 PsHctl和 PsHct2，PsHct1是PsHct2除去了部分残基所得到的短肽；另一种来源于凡纳滨对虾，相对分子量为2.7KDa，命名为PvHct。3种阴离子抗菌肽与其他类型的抗菌肽没有序列上的相似性，但与对虾血蓝蛋白的C端氨基酸具有95%～100%的同源性，表明它们是血蓝蛋白的裂解片段。阴离子抗菌肽与阳离子抗菌肽最大的区别是它们在生理pH条件下带负电荷，pI为5.65～6.54，分子结构中不包含铜离子结合位点。通过免疫检测发现受真菌感染的甲壳动物血淋巴中的阴离子抗菌肽浓度高于未被感染动物血淋巴中的阴离子抗菌肽浓度，说明阴离子抗菌肽与抗真菌免疫反应有关。同时，通过体外抑菌试验发现阴离子抗菌肽对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均未有抗菌活性，但对真菌显示出广谱的抗菌活性。

②Astacidin1Lee等应用阳离子交换层析和反相HPLC从淡水小龙虾（Pacifastacus leniusculus）的血淋巴中分离纯化了一种具有16个氨基酸残基组成的相对分子量为1.95KDa的抗菌肽，并命名为astacidin1。与小龙虾血蓝蛋白序列比较发现：它也是一种来源于血蓝蛋白C端的抗菌肽，但与同样来源于血蓝蛋白C端的3种阴离子抗真菌肽无同源性。astacidin1的一级结构序列为FKVQNQHGQVVKIFHH-COOH，不含糖残基及半胱氨酸残基。astacidin1的二级结构中含有一个B-折叠结构。Astacidin1对革兰氏阳性和阴性菌均具有抗菌活性，但切去其氨基端后，抗菌活性明显降低，说明astacidin1的氨基端部分是具有抗菌活性的主要区域。此外，脂多糖或葡聚糖可以刺激螯虾血蓝蛋白产生astacidin1。

③来自血蓝蛋白抗菌肽的产生机制已有研究表明，许多抗菌肽都是由较大的前体蛋白加工后形成的。如蟾蜍素I是从亚洲蟾蜍胃腺细胞中的组蛋白H2A经胃蛋白酶水解而形成的。从牛蜱肠中分离得到的一种3.2KDa抗菌肽是牛血红蛋白的分解片段。此外，用人胃蛋白酶裂解牛乳铁蛋白（Lactoferrin）后产生了具有更高抗菌活性的Lactoferricins片段。这说明金属结合蛋白能通过蛋白酶水解作用产生抗菌肽而参加免疫防御反应，也为来自血蓝蛋白的甲壳动物抗菌肽的发现提供了一个佐证，因为它们是由结合铜的血蓝蛋白产生的。

对虾遭受病原微生物感染后，其血淋巴中可检测到高浓度的PvHct，说明血蓝蛋白的裂解不是由于抽提过程造成的，而是由生物学信号所引起的。虽然血蓝蛋白的加工机制还不清楚，但推测它很可能是被来源于血细胞的酶所驱动的，因为甲壳动物在遭受病原微生物感染后，血细胞发生胞吐作用，胞吐作用有助于血蓝蛋白裂解酶的释放，从而使PvHct的浓度增加。astacidin1也是经过半胱氨酸样蛋白酶对血蓝蛋白加工而形成的。因此，加深对这些酶的研究有助于揭示甲壳动物的免疫应答机制以及血蓝蛋白在防御中所起的作用。

④ 血蓝蛋白与酚氧化酶

血蓝蛋白是存在于节肢动物和软体动物血淋巴中的含铜呼吸蛋白。血蓝蛋白不仅具有运输氧气、调节渗透压、贮存能量、调节蜕皮过程和合成黑色素等功能外，近年来研究表明，血蓝蛋白及其降解片段还具有酚氧化酶活性、凝集素活性以及抗菌抗病毒等多种免疫学功能。虽然血蓝蛋白的氨基酸序列与酚氧化酶的氨基酸序列显示出高度同源性，但二者的合成部位不同。酚氧化酶在血细胞中表达，以酶原的形式合成，其氨基端被裂解后才发挥生物学活性，参与角质硬化和免疫防御反应；血蓝蛋白则是在肝胰腺中合成并释放至血浆中的。