猪β防御素-1的研究进展

    发布时间: 2010-07-24 15:00 浏览次数:

    作者:孟虹艳 李培锋 朱建国…   文章来源:中国畜牧网2007年,34(9);50-52

    防御素(defensin)是近年来发现的广泛存在于动物和植物体内的一类抗菌活性肽,是抗菌肽中较为重要的一种,主要来源于上皮组织,是正常机体抵抗外界病源微生物入侵的第一道防线。它们分子质量小,富含正电荷,作用于细胞膜,具有广谱高效的杀菌活性,能有效杀灭革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、某些真菌、螺旋体、被膜病毒等微生物。由于其独特的作用机制,几乎无耐药性,它可作为食品保鲜剂和饲料添加剂,随着耐药、真菌和寄生虫的出现,人们越来越重视内源性的抗菌微生物肽,以代替普通的抗生素使病原微生物不易对其产生抗性。因此哺乳动物防御素在医药开发或是植物抗病育种种都具有广泛应用前景和更高的应用价值,在畜牧领域中也会日益受到关注。猪β防御素-1(PBD-1)具有广泛分布的特性、作用特点,因此PBD-1具有广泛的应用前进。
     
    1.   PBD的种类
    在哺乳动物抗菌肽中防御素(defensin)是一个重要的抗菌肽,其他2个重要的亚家族,以β折叠片为特性的α、β防御素,其有6个二硫键的半胱氨基酸框架(Ganz,2003;Lehrer等,2005;Schutte等,2002)。α防御素和防御素中班胱氨酸的二硫键匹配不同和在6个半胱氨酸氨肌酸的数量也不同。迄今,只有β防御素在猪上皮细胞中被发现,还没有记载有关α防御素在猪体内被发现(Ganz,2003).
    据报道,通过生物信息学方法鉴定,在猪体内共编码了11种β防御素,这些猪β防御素基因被命名为:PBD-1、PPD-2、PBD-3、PBD-4、PBD-104、PBD-108、PBD-114、PBD-123、PBD-125、PBD-129、PBD-2E。和大多数防御素不同,PPD-2和PBD-3在骨髓和其他组织中表达,包括胸腺、脾脏、淋巴结、十二指肠和肝脏。包括PPD-2和PBD-3在内的6种PBD在肺脏和皮肤中表达。一些新鉴定的PBD,包括PBD-123、PBD-125和类似于人DEFB125-129的PBD-129,在生殖器组织中表达,包括睾丸小叶和一些附睾部分。有研究发现重度烧伤的猪经过L-精氨酸食品添加剂治疗下,在PPD-2、PBD-3组中比在PBD-1组具有更高的氧合指数(Hong,2006)。
     
    2.   猪β防御素-1的分布
    PBD-1广泛分布于呼吸道、胸腺、脾脏、淋巴结、脑、肝、肾、膀胱、睾丸、皮肤、心脏、肌肉、骨髓、外周血嗜中性粒细胞、肺泡巨噬细胞和脐带中。PBD-1被认为是组织表达型抗菌肽,PBD-1分布可能受病原菌的调控。沙门氏菌是引起动物和人残疾的一个重要致病因素,然而当机体收到病毒和细菌侵袭,PBD-1的含量会增加,在抗菌肽的调控下,沙门氏菌对机体的影响会减小。最近有报道称,当猪肠细胞系IPEC JZ收到沙门氏菌感染时,PBD-1 MRNA的表达量会增加8倍(Sang等,2005)。PBD-1 MRNA在肠粘膜的表达量较高,PBD-1在十二指肠的分布量较少,在回肠、空肠的分布相对稳定且为十二指肠的10倍以上。有研究用猪肠细胞系IPI-2I的分布受猪机体免疫系统中肽聚糖识别蛋白(PGRPS)的2个亚型(PPGRP-L1、PPRGP-L2)的调控,当肠道受到单核细胞增多性李氏菌感染时,PPGRP-L2沉默表达结果使得PBD-1呈现向下调节,相反,PPGRP-L1或PPGPR-L2的过多表达使得PBD-1呈现引人注目的向上调节。