2. 宁夏大学农学院, 银川 750021
2. College of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
在过去的半个多世纪，动物生产中抗生素的使用极大地推动了畜牧产业的发展，但其过量使用极易引发药物残留和细菌耐药性的产生，危害全球公共安全[1]。欧美多国已开始限制和禁止动物性饲料中抗生素类添加剂的使用。我国农业农村部将于2020年在畜禽生产中禁止除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂的使用。研究开发提高动物免疫力和抗病力的产品和策略迫在眉睫，近年来，通过营养调控手段提高畜禽肠道先天性免疫功能成为可行方法之一[2]。
宿主防御肽(host defense peptides, HDPs)又称抗菌肽，是一种广泛存在于生物体内具有广谱抗菌作用的阳离子小肽。它是机体先天免疫系统的重要效应分子，是机体抵抗外来致病菌侵袭的重要屏障。HDPs主要由消化道、呼吸道及泌尿生殖道黏膜上皮细胞和免疫细胞表达和产生，具有广谱抗菌特性，对革兰阴性细菌、革兰阳性细菌、病毒、真菌等都具有杀灭作用[3-5]。同时，它还可以通过诱导趋化因子的分泌、促进免疫细胞的分化和吞噬、激活模式识别受体、调节机体促炎抑炎反应等在机体内发挥免疫调节作用[6-7]。此外，HDPs还可促进体内紧密连接蛋白及黏蛋白的表达，影响肠道黏膜屏障的通透性，增强上皮组织的屏障功能，提高抵抗病原微生物入侵的能力[8-9]。在饲料中外源添加改造或重组表达生产的抗菌肽能够发挥杀灭肠道有害菌、调节肠道菌群、调节机体免疫、增强上皮屏障等功能[10-11]。但真正把抗菌肽应用于养殖业仍面临许多问题。因此，通过营养手段调控内源抗菌肽的表达作为一种更为有效的方法越来越受到关注[12]。本文综述了外源抗菌肽的应用现状及营养物质对内源抗菌肽表达的调控作用。
1 合成HDPs的应用及存在的问题基于HDPs的抗菌和免疫调节活性，已有研究利用化学合成或生物合成等方法在体外生成HDPs，作为一种潜在的抗菌生长促进剂，以饲料添加剂的方式用于动物生产。在健康的断奶仔猪饲料中按60 mg·kg－1添加一种采用Fmoc(9-芴甲基氯甲酸酯)固相法合成的HDPs(AMP-P5，由cecropin A及magainin2特定序列组成的复合抗菌肽)，可有效改善仔猪生产性能及提高饲料表观消化率，并且减少肠道大肠杆菌数量[11]。在肉鸡饲料中添加化学合成的HDPs(AMP-P5、AMP-A3)或在毕赤酵母中表达的重组天蚕素抗菌肽(CADN，由cecropin A靠近N-端的11个氨基酸残基与cecropin D靠近C-端的26个氨基酸残基组成嵌合肽cecropin A(1-11)-D(12-37)，并在嵌合肽的C-端加上天冬酰胺)可提高肉鸡的生产性能，改善肠道形态和提高营养物质消化率[13-15]。经化学合成法在体外合成的HDPs在一定程度上可提高其抗菌活性，并可减少溶血反应。彭建等[16]用氨基酸替换的方法改造抗菌肽Cec4，之后利用化学合成改造后的Cec4-4(GWLKKIGKKIERVGQNTRDATIQAIGVAQQAANVAAFL-KGK)，发现其对各鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌的抑菌活性较母肽提升了1倍，且抗菌肽在1 mg·mL－1浓度下对人体无溶血反应。同样，Dong等[17]截取禽β-防御素4羧基端的线性肽RL38区域，并用3个异亮氨酸取代其中的3个半胱氨酸，利用Fmoc法化学合成该小肽，发现其抗菌活性明显提高，并可降低溶血毒性。此外，基因重组表达的生物合成方式也是获得外源HDPs的有效手段之一[18]，如有学者利用SUMO融合技术在枯草芽孢杆菌表达系统中成功表达重组蛋白cecropin AD(一种嵌合抗菌肽)，发现其在多种蛋白酶(蛋白酶K、胰蛋白酶、胃蛋白酶)的作用下，仍保持功能活性，当pH在4.0至9.0之间变化时，对其活性亦无影响[19]。并且有研究发现，HDPs主要通过破坏病原菌的细胞壁来杀灭细菌，其产生耐药性的可能性要比抗生素低[20-21]，因此，认为合成HDPs可能会成为一种潜在的抗生素替代物在动物生产中使用。不过，近年来的研究发现，虽然合成的HDPs有一定的抗菌特性和免疫调节作用，但体外合成的HDPs有着稳定性较差，易在动物消化道及胃中发生降解等问题；同时，直接以饲粮的形式给动物补充HDPs仍可能存在局部过敏反应、溶血反应等毒性问题；再者，以化学合成或重组形式生产的抗菌肽还可能存在成本较高不能获得良好经济效益等问题[22]。
2 营养物质对HDPs表达的调控在正常生理条件下，体内的HDPs被激活以维持细胞和组织的能量状态，从而有助于增强机体防御功能，而不会造成机体损伤或炎症反应[23]。HDPs在动物机体内的表达和分泌依赖于非特异免疫调节分子的刺激，多数情况下，HDPs的表达量升高是由细菌等病原微生物感染和机体炎症引起的，且通常伴随着过度炎症反应和炎性损伤[9, 24-25]。近年来有文献报道，动物饲粮中的某些营养组分具有诱导内源性抗菌肽表达的能力，且不会引起炎性损伤[26]。因此，以营养调控的方式促进内源抗菌肽的表达，以此来发挥防御功能和免疫调节作用，可能是目前抗菌肽在畜牧生产中更有效的应用方式[9, 12]。已有相关文献指出，内源性抗菌肽的表达水平在一定程度上受饲粮中维生素、微量元素、必需氨基酸、益生菌和脂肪酸等营养物质的调节[2, 22](表 1)。
|
表 1 营养物质影响宿主防御肽表达 Table 1 Nutrients affect the expression of host defense peptides |
维生素是一类动物机体所必需的重要营养成份，已有文献报道，维生素A、D、E对多种宿主防御肽的产生具有诱导作用。其中，维生素D作为炎症反应的开关可诱导多种宿主防御肽的产生[52]，维生素D通过结合并激活维生素D受体(vitamin D receptor，VDR)与目的基因启动子中的维生素D反应元件(VDRE，vitamin D receptor element)结合，从而实现宿主防御肽的转录调节[22]。有研究显示，用0.5 μmol·L－1的25-羟基维生素D3(25(OH)D3)处理轮状病毒感染的猪肠道上皮细胞(IPEC-J2)，结果发现，抗菌肽cathelicidin家族中PG1-5和PMAP23基因的表达量均会上升[28]。类似研究发现，20和200 ng·mL－1维生素D3的添加可诱导鸡胚胎肠上皮细胞中β-防御素AvBD3、AvBD6和AvBD9的表达量增加，并且对原代单核细胞中的AvBD1、AvBD6和AvBD9的诱导表达存在剂量依赖性[29]。同时，有研究者发现，用10 nmol·L－1的1，25二羟基维生素D3(1, 25(OH)2D3)处理牛乳腺上皮细胞，牛的β-防御素DEFB5与DEFB7基因表达上调，这种调控作用可能受到DNA甲基化和组蛋白乙酰化的影响[30]。并且维生素D3还可促进牛气管抗菌肽Tap (一种重要的牛β-防御素)在皮肤的表达，降低牛蹄部皮肤的炎性反应[31]。此外，还有研究表明，维生素D3可与丁酸协同诱导HDPs的表达，如用10-8 mol·L－1的1，25二羟基维生素D3和2 mmol·L－1丁酸分别处理鸡巨噬细胞系HD11，可使禽的β-防御素9(AvBD9)的表达量提高约2.5倍和600倍，而同时添加可使禽的β-防御素9的表达量提高4 900倍，并发现二者对多种宿主防御肽均存在协同作用[53]，同时还发现，VD3和丁酸的协同使用可显著降低由脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)刺激引起的细胞炎性因子白介素1β(interleukin 1β, IL-1β)表达量的升高，减少炎症反应[53]。但亦有体内试验显示，当按照5 000 IU·kg－1体重的剂量给鸡腹腔注射维生素D时，并不能直接增加鸡的肠道宿主防御肽的表达量，但可与LPS协同诱导多种禽宿主防御肽的产生[54]。除维生素D外，维生素A、E对HDPs的表达也存在一定的诱导作用，用不同浓度的维生素(A、D、E)分别处理猪小肠上皮细胞IPEC-J2，结果发现，维生素A、E均可显著提高多种猪β-防御素的mRNA及蛋白表达量，同时，认为维生素A可能通过丝裂原细胞外激酶(MEK)-细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)(MEK/ERK)信号通路诱导猪β-防御素pBD-1、pBD-3基因的表达，通过核因子-κB(NF-κB)通路调节pBD-2基因的表达[27]。
2.2 脂肪酸对HDPs表达的影响脂肪酸是动物体内重要的能量来源，是细胞膜的重要组成部分，游离脂肪酸还具有直接的抗菌活性[55]。有研究表明，脂肪酸可诱导宿主HDPs基因的表达，促进动物机体抗病性，且其诱导作用与脂肪烃链长度呈负相关，用不同烃链长度的游离脂肪酸处理鸡HD11巨噬细胞和原代单核细胞，发现短链脂肪酸诱导效果最强，中链脂肪酸次之，长链脂肪酸仅有微弱诱导作用[26]。在猪上也发现类似的研究结果，通过比较不同链长的饱和游离脂肪酸对HDPs的诱导作用，发现含有3~8个碳的脂肪酸对IPEC-J2细胞中HDPs的表达有明显的诱导作用，其中丁酸的诱导作用最强，长链脂肪酸的诱导作用较弱[33]。此外，不同脂肪酸诱导的HDPs表达除与脂肪酸链的长短有关外，还与其本身的饱和度密切相关，与饱和长链脂肪酸相比，不饱和长链脂肪酸对鸡单核细胞中HDPs表达的诱导作用更强[26]。短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸不仅可增强肠上皮屏障功能，调节宿主黏膜免疫系统[56]，亦可有效地诱导HDPs的表达。其中，丁酸是迄今为止发现的最有效的HDPs刺激因子，丁酸及其类似物能够通过诱导内源性HDPs表达，调节人和多种家畜的机体免疫[28, 33]。如丁酸可诱导鸡多种β-防御素的表达，其中对AvBD9的诱导作用最强，丁酸作用于鸡的巨噬细胞系HD11、原代单核细胞，AvBD9基因表达量分别可增加数千倍、数百倍[32]。除此之外，研究发现，丁酸对HDPs的诱导表达存在时间和剂量依赖性[34-35]，且丁酸对不同细胞和不同HDPs基因的诱导表达也存在较大差异[33]。另有研究发现，丁酸与乙酸、丙酸联用对HDPs的诱导表达存在协同作用，如在鸡HD11巨噬细胞中同时添加这3种短链脂肪酸，对HDPs基因的诱导表达作用更强，可进一步减少盲肠中的肠道沙门菌数量，且不会引发促炎白细胞介素-1β的产生[26]。研究证明，丁酸钠通过Toll样受体2(TLR2)激活胞内信号通路，其中NF-κB和MAPK均参与了猪PK-15细胞多种宿主防御肽的表达[57]。此外，相关动物试验也已发现，断奶仔猪饲料中0.2%丁酸钠可显著上调回肠和结肠中pBD-2和pBD-3基因的表达，并减少了粪便中O157:H7大肠杆菌的数量，缓解了肠道的炎症反应；进一步用4 mmol·L－1的丁酸钠刺激猪3D4/2细胞系24 h后发现，pBD-2、pBD-3、PG1-5、PR-39等多种HDPs表达呈剂量依赖性增加，并指出，丁酸通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)来影响HDPs的表达[34]。
2.3 益生菌对HDPs表达的影响动物肠道内的益生菌可有效防止病原菌在肠道内的定植，调节动物肠道菌群结构，增强动物肠道黏膜的免疫屏障功能。近来有众多研究发现，益生菌及其某些组分(如细胞壁组分、代谢产物)可调节动物体内宿主防御肽的表达，从而影响肠道菌群和机体免疫[58]。有研究者发现，分离自健康鸡消化道的鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、屎肠球菌以及分离自内蒙古传统乳制品的发酵乳杆菌均能促进鸡胚原代小肠上皮细胞抗菌肽AvBD9基因的表达，且呈时间和剂量依赖性[36-37]。分离自健康仔猪肠道的植物乳杆菌ZLP001和罗伊氏乳杆菌I5007在体外研究中发现，其能够使猪宿主防御肽pBD-2、pBD-3、PG1-5和pPE2C等的表达量增加，且体内试验也发现，其可以促进仔猪小肠组织宿主防御肽的表达，从而通过影响肠道菌群、调节免疫等提高仔猪健康水平和生产性能[38, 40]。进一步研究发现，日粮中添加植物乳杆菌ZLP001对断奶仔猪空肠和回肠组织HDPs的诱导表达作用主要是通过TLR2以及ERK1/2/JNK和c-jun/c-fos信号通路实现的[39]。此外，有学者将从鼠李糖乳杆菌MLGA分离获得的细胞壁完整肽聚糖、脂磷壁酸、全细胞壁组分、全细胞壁蛋白及无菌培养上清等5种不同的细胞组分，分别刺激鸡胚原代小肠上皮细胞，发现5种不同的细胞组分均可不同程度地增加AvBD9基因的表达量，其中细胞壁肽聚糖的诱导表达效果最明显[41]。另有研究还发现，热灭活鼠李糖乳杆菌MLGA亦能上调鸡胚的原代小肠上皮细胞AvBD9基因的表达, 并且其促进程度显著高于活菌体[42]。类似研究结果也表现在酵母中，如酿酒酵母及其灭活菌可不同程度地上调绵羊瘤胃外植体SBD-1基因的表达，增强瘤胃天然免疫功能[43]。深入研究益生菌及其组分与动物肠道细胞之间的相互作用以及相关的信号通路，将有助于进一步揭示饲用益生菌免疫调节作用的机理，也将为饲用益生菌的进一步改造及科学应用提供新的思路。
2.4 氨基酸对HDPs表达的影响氨基酸是构成动物营养所需蛋白的基本物质，尤其是各种必须氨基酸，对维持动物体内正常的新陈代谢和动物的健康生长至关重要。已有研究表明，某些氨基酸，尤其是支链氨基酸，能提高猪、牛等不同宿主防御肽的表达量[44, 47]，发挥免疫调节功能。Mao等[44]报道，用25~250 μg·mL－1的L-异亮氨酸处理猪肠上皮细胞IPEC-J2可以刺激猪pBD-1、pBD-2和pBD-3的表达。此外，用亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸处理猪IPEC-J2细胞，可诱导pBD-2、pBD-3、pEP2C的表达，其中异亮氨酸的诱导效果最明显。有关调控机理的研究进一步显示，异亮氨酸调节宿主β-防御素的表达主要通过沉默信息调节因子1(SIRT1)-ERK-核糖体S6蛋白激酶(RSK)(Sirt1/ERK/90RSK)信号通路的激活[59]。而Fehlbaum等[47]通过利用NF-κB探针和蛋白酶抑制剂(lactacystin和MG-132)预处理，发现L-异亮氨酸诱导牛肠上皮防御素表达和产生可能与NF-κB/rel家族转录因子有关。动物体内试验也发现，饲粮中添加0.4%的异亮氨酸可通过增加断奶仔猪空肠和回肠中pBD-1、pBD-2、pBD-3、pBD-114和pBD-129的表达[45]，提高肠道免疫防御功能，抵御病原菌的感染，从而促进断奶仔猪的健康和提高其生长性能。类似的研究还表明，饲粮中添加1%的异亮氨酸可改善仔猪生产性能，并引起轮状病毒感染仔猪回肠pBD2、pBD3表达量的上调，同时缓解仔猪腹泻[46]。除此外，精氨酸、色氨酸也是HDPs的诱导剂。如饲料中添加L-精氨酸可以促进断奶仔猪口腔上皮、舌、回肠β-防御素1、2、3的表达[48]。断奶仔猪饲料中添加0.2%或0.4%的色氨酸可引起仔猪空肠组织中pBD-2和pBD-3的mRNA表达量上调[49]，并有研究者推测，这种诱导作用是通过激活mTOR通路来实现的[2]。
2.5 矿物元素对HDPs表达的影响矿物元素参与动物机体内的各种新陈代谢，其多种生物学功能对于动物的健康生长至关重要，与动物的免疫功能密不可分[60]。有研究发现，某些矿物元素也可诱导动物体内HDPs的表达[2, 7]。研究者用不同浓度的硫酸锌处理体外培养的猪IPEC-J2细胞系，其pBD-1、pBD-2及pBD-3的mRNA和蛋白表达量均显著增加[44]。类似的体内试验发现，给杜×长×大三元杂交断奶仔猪饲喂不同锌源的饲粮，可激活内源抗菌肽PR-39基因启动子上游区域中锌指蛋白Sp-1识别位点，从而不同程度地提高仔猪PR-39基因的表达，其中高氧化锌组(Zn 3 000 mg·kg－1)内源防御素PR-39基因的表达量提高了378.26%[50]，并且在饲粮中添加164 mg·kg－1浓度的氧化锌也观察到断奶仔猪pBD-3表达量的上升[61]。此外，还发现氧化锌对体内抗菌肽PR-39的诱导作用还受猪不同日龄阶段的影响，锌对幼龄仔猪(58日龄)体内抗菌肽PR-39的诱导作用要强于生长阶段猪(84日龄)[51]。铁也是HDPs的诱导物之一，通过外源添加的方式给小鼠饲料中补充铁，小鼠肝细胞的抗菌肽Hepcidin基因的mRNA表达量显著增加，并表现剂量依赖性[62]。研究发现，断奶仔猪日粮中添加1%的乳铁蛋白可以增加PR-39和Protegrin-1的表达量[63]。除此之外，有研究发现，钙离子也可调节人牙龈细胞中人β防御素-2(hBD-2)mRNA的表达[64]，并能促进多种β-防御素在人角质形成细胞中的表达[65]。铁和钙在对畜禽宿主防御肽表达影响的研究目前还较少。
3 小结目前已发现动物日粮中的维生素、氨基酸、脂肪酸、矿物质及益生菌等均能不同程度地诱导宿主防御肽表达量发生改变，这些营养物质在满足动物正常营养需求、提高动物生产性能的同时，还能增强动物机体的免疫力及对外源致病因子的清除能力，预防各种病菌的侵扰，减少机体的炎症反应。因此，通过外源营养素调节动物内源抗菌肽的表达，有可能成为一种有效的抗生素替代策略而应用于动物生产中。
然而，某一特定的HDPs基因表达受到物种、细胞类型、营养素种类及其剂量、相应处理时间的影响。目前，较多的相关研究仍停留在体外阶段，即使不少研究者也进行了体内研究，但营养素的处理剂量、处理时间仍是一个大致的范围。再者，各种营养素之间的相互作用也是今后研究中需考虑的问题，就动物单纯地营养供给而言，某些氨基酸、矿物质、维生素间本身存在协同或拮抗作用，其在诱导HDPs表达、增强动物机体免疫力方面是否存在类似或截然相反的作用，目前并没有一个明确而清晰的指向。因此，今后还需在以上方面开展有针对性的研究，以明确营养物质在满足营养供给的同时，能够有效地诱导、调控内源HDPs表达，提高机体免疫力，预防感染和疾病的发生，达到减少抗生素使用的目的。
| [1] | ZHU Y G, JOHNSON T A, SU J Q, et al. Diverse and abundant antibiotic resistance genes in Chinese swine farms[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2013, 110(9): 3435–3440. |
| [2] | WU J M, MA N, JOHNSTON L J, et al. Dietary nutrients mediate intestinal host defense peptide expression[J]. Adv Nutr, 2020, 11(1): 92–102. |
| [3] | ZASLOFF M. Antimicrobial peptides of multicellular organisms[J]. Nature, 2002, 415(6870): 389–395. |
| [4] | GWYER FINDLAY E, CURRIE S M, DAVIDSON D J. Cationic host defence peptides:potential as antiviral therapeutics[J]. BioDrugs, 2013, 27(5): 479–493. |
| [5] | VAN DER WEERDEN N L, BLEACKLEY M R, ANDERSON M A. Properties and mechanisms of action of naturally occurring antifungal peptides[J]. Cell Mol Life Sci, 2013, 70(19): 3545–3570. |
| [6] | MANGONI M L, DERMOTT A M, ZASLOFF M. Antimicrobial peptides and wound healing:biological and therapeutic considerations[J]. Exp Dermatol, 2016, 25(3): 167–173. |
| [7] |
张萌萌, 姜宁, 张爱忠, 等. 饲料添加剂影响内源性抗菌肽表达和免疫调节机制[J]. 动物营养学报, 2019, 31(1): 90–96.
ZHANG M M, JIANG N, ZHANG A Z, et al. Feed additives affect endogenous antimicrobial peptide expression and immunoregulatory mechanisms[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2019, 31(1): 90–96. (in Chinese) |
| [8] |
王鑫, 张萌萌, 姜宁, 等. 宿主防御肽调节动物肠道屏障功能的研究进展[J]. 动物营养学报, 2018, 30(9): 3410–3416.
WANG X, ZHANG M M, JIANG N, et al. Research progress in regulation of animal intestinal barrier function by host defense peptides[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2018, 30(9): 3410–3416. (in Chinese) |
| [9] |
汪以真. 动物源抗菌肽的研究现状和展望[J]. 动物营养学报, 2014, 26(10): 2934–2941.
WANG Y Z. Antimicrobial peptides of animal origin:current situation and prospect[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014, 26(10): 2934–2941. (in Chinese) |
| [10] | XIAO H, WU M M, TAN B E, et al. Effects of composite antimicrobial peptides in weanling piglets challenged with deoxynivalenol:I.Growth performance, immune function, and antioxidation capacity[J]. J Anim Sci, 2013, 91(10): 4772–4780. |
| [11] | YOON J H, INGALE S L, KIM J S, et al. Effects of dietary supplementation with antimicrobial peptide-P5 on growth performance, apparent total tract digestibility, faecal and intestinal microflora and intestinal morphology of weanling pigs[J]. J Sci Food Agric, 2013, 93(3): 587–592. |
| [12] | MISHRA B, REILING S, ZARENA D, et al. Host defense antimicrobial peptides as antibiotics:design and application strategies[J]. Curr Opin Chem Biol, 2017, 38: 87–96. |
| [13] | CHOI S C, INGALE S L, KIM J S, et al. Effects of dietary supplementation with an antimicrobial peptide-P5 on growth performance, nutrient retention, excreta and intestinal microflora and intestinal morphology of broilers[J]. Anim Feed Sci Technol, 2013, 185(1-2): 78–84. |
| [14] | CHOI S C, INGALE S L, KIM J S, et al. An antimicrobial peptide-A3:effects on growth performance, nutrient retention, intestinal and faecal microflora and intestinal morphology of broilers[J]. Br Poult Sci, 2013, 54(6): 738–746. |
| [15] | WEN L F, HE J G. Dose-response effects of an antimicrobial peptide, a cecropin hybrid, on growth performance, nutrient utilisation, bacterial counts in the digesta and intestinal morphology in broilers[J]. Br J Nutr, 2012, 108(10): 1756–1763. |
| [16] |
彭建, 赵行行, 吴兆颖, 等. 抗菌肽Cec4的结构改造及抗菌活性研究[J]. 生物技术, 2019, 29(4): 330–335.
PENG J, ZHAO X X, WU Z Y, et al. Structural modification and antibacterial related activity study of antimicrobial peptide Cec4[J]. Biotechnology, 2019, 29(4): 330–335. (in Chinese) |
| [17] | DONG N, MA Q Q, SHAN A S, et al. Novel design of short antimicrobial peptides derived from the bactericidal domain of avian β-defensin-4[J]. Protein Pept Lett, 2012, 19(11): 1212–1219. |
| [18] |
黄佳明, 姜宁, 张爱忠. 基因工程菌生产抗菌肽的研究进展[J]. 微生物学通报, 2019, 46(3): 654–659.
HUANG J M, JIANG N, ZHANG A Z. Progress in engineering bacteria producing antibacterial peptides[J]. Microbiology China, 2019, 46(3): 654–659. (in Chinese) |
| [19] | CHEN X, ZHU F M, CAO Y H, et al. Novel expression vector for secretion of cecropin AD in Bacillus subtilis with enhanced antimicrobial activity[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2009, 53(9): 3683–3689. |
| [20] | PERRON G G, ZASLOFF M, BELL G. Experimental evolution of resistance to an antimicrobial peptide[J]. Proc Roy Soc B:Biol Sci, 2006, 273(1583): 251–256. |
| [21] | ONG Z Y, CHENG J C, HUANG Y, et al. Effect of stereochemistry, chain length and sequence pattern on antimicrobial properties of short synthetic β-sheet forming peptide amphiphiles[J]. Biomaterials, 2014, 35(4): 1315–1325. |
| [22] | ROBINSON K, MA X, LIU Y L, et al. Dietary modulation of endogenous host defense peptide synthesis as an alternative approach to in-feed antibiotics[J]. Anim Nutr, 2018, 4(2): 160–169. |
| [23] | BECKER T, LOCH G, BEYER M, et al. FOXO-dependent regulation of innate immune homeostasis[J]. Nature, 2010, 463(7279): 369–373. |
| [24] | LYU W, CURTIS A R, SUNKARA L T, et al. Transcriptional regulation of antimicrobial host defense peptides[J]. Curr Protein Pept Sci, 2015, 16(7): 672–679. |
| [25] | HANEY E F, STRAUS S K, HANCOCK R E W. Reassessing the host defense peptide landscape[J]. Front Chem, 2019, 7: 43. |
| [26] | SUNKARA L T, JIANG W Y, ZHANG G L. Modulation of antimicrobial host defense peptide gene expression by free fatty acids[J]. PLoS One, 2012, 7(11): e49558. |
| [27] |
陈金永.猪β-防御素基因表达特点及维生素A的调节作用[D].雅安: 四川农业大学, 2010.
CHEN J Y.Porcine β-defensin gene expression and its regulation by vitamin A[D]. Ya'an: Sichuan Agricultural University, 2010.(in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-2010244549.htm |
| [28] | TIAN G, LIANG X F, CHEN D W, et al. Vitamin D3 supplementation alleviates rotavirus infection in pigs and IPEC-J2 cells via regulating the autophagy signaling pathway[J]. J Steroid Biochem Mol Biol, 2016, 163: 157–163. |
| [29] | ZHANG L, LU L, LI S M, et al. 1, 25-Dihydroxyvitamin-D3induces avian β-defensin gene expression in chickens[J]. PLoS One, 2016, 11(5): e0154546. |
| [30] | KWEH M F, MERRIMAN K E, NELSON C D. Short communication:Inhibition of DNA methyltransferase and histone deacetylase increases β-defensin expression but not the effects of lipopolysaccharide or 1, 25-dihydroxyvitamin D3 in bovine mammary epithelial cells[J]. J Dairy Sci, 2019, 102(6): 5706–5712. |
| [31] | WATTS K M, LAHIRI P, ARRAZURIA R, et al. Oxytetracycline reduces inflammation and treponeme burden whereas vitamin D3 promotes β-defensin expression in bovine infectious digital dermatitis[J]. Cell Tissue Res, 2020, 379(2): 337–348. |
| [32] | SUNKARA L T, ACHANTA M, SCHREIBER N B, et al. Butyrate enhances disease resistance of chickens by inducing antimicrobial host defense peptide gene expression[J]. PLoS One, 2011, 6(11): e27225. |
| [33] | ZENG X F, SUNKARA L T, JIANG W Y, et al. Induction of porcine host defense peptide gene expression by short-chain fatty acids and their analogs[J]. PLoS One, 2013, 8(8): e72922. |
| [34] | XIONG H T, GUO B X, GAN Z S, et al. Butyrate upregulates endogenous host defense peptides to enhance disease resistance in piglets via histone deacetylase inhibition[J]. Sci Rep, 2016, 6: 27070. |
| [35] | SUNKARA L T, ZENG X F, CURTIS A R, et al. Cyclic AMP synergizes with butyrate in promoting β-defensin 9 expression in chickens[J]. Mol Immunol, 2014, 57(2): 171–180. |
| [36] |
洪智敏.乳酸杆菌对鸡小肠上皮细胞抗菌肽AvBD9基因表达的影响[D].南昌: 江西农业大学, 2011.
HONG Z M.Effects of lactobacilli on the gene expression of antibacterial peptide AvBD9 in chicken intestinal epithelial cells[D]. Nanchang: Jiangxi Agricultural University, 2011.(in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10410-1011175950.htm |
| [37] |
洪智敏, 张和平, 贾永杰, 等. 发酵乳酸杆菌F6对鸡小肠上皮细胞β-防御素-9基因表达的影响[J]. 中国兽医学报, 2012, 32(8): 1142–1147.
HONG Z M, ZHANG H P, JIA Y J, et al. Effect of probiotic Lactobacillus fermentum F6 on β-defensin-9 expression in epithelial cells of chicken small intestine[J]. Chinese Journal of Veterinary Science, 2012, 32(8): 1142–1147. (in Chinese) |
| [38] | WANG J, ZENG Y X, WANG S X, et al. Swine-derived probiotic Lactobacillus plantarum inhibits growth and adhesion of enterotoxigenic Escherichia coli and mediates host defense[J]. Front Microbiol, 2018, 9: 1364. |
| [39] | WANG J, ZHANG W, WANG S X, et al. Swine-derived probiotic Lactobacillus plantarum modulates porcine intestinal endogenous host defense peptide synthesis through TLR2/MAPK/AP-1 signaling pathway[J]. Front Immunol, 2019, 10: 2691. |
| [40] | LIU H B, HOU C L, WANG G, et al. Lactobacillus reuteri I5007 modulates intestinal host defense peptide expression in the model of IPEC-J2 cells and neonatal piglets[J]. Nutrients, 2017, 9(6): 559. |
| [41] |
贾永杰.鼠李糖乳杆菌对鸡小肠上皮细胞β-防御素9基因表达的影响及其信号转导途径[D].南昌: 江西农业大学, 2012.
JIA Y J.Effects of Lactobacillus rhamnosus on β-defensin 9 expression and its signal transduction pathway in chicken small intestinal epithelial cells[D]. Nanchang: Jiangxi Agricultural University, 2012.(in Chinese) http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10410-1014169239.htm |
| [42] |
黎观红, 洪智敏, 贾永杰, 等. 鼠李糖乳酸杆菌LGA对鸡小肠上皮细胞β-防御素-9基因表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2012, 43(4): 634–641.
LI G H, HONG Z M, JIA Y J, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus LGA on β-defensin 9 expression in cultured chicken small intestinal epithelial cells[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2012, 43(4): 634–641. (in Chinese) |
| [43] |
王云鹤, 金鑫, 张曼, 等. 酿酒酵母菌及其灭活菌对绵羊瘤胃外植体β-防御素-1(SBD-1)表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(3): 581–591.
WANG Y H, JIN X, ZHANG M, et al. Effects of Saccharomyces cerevisiae and its inactivated bacteria on the expression of β-defensin-1 in ruminal explants of sheep[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2019, 50(3): 581–591. (in Chinese) |
| [44] | MAO X B, QI S, YU B, et al. Zn2+ and L-isoleucine induce the expressions of porcine β-defensins in IPEC-J2 cells[J]. Mol Biol Rep, 2013, 40(2): 1547–1552. |
| [45] | REN M, CAI S, ZHOU T, et al. Isoleucine attenuates infection induced by E. coli challenge through the modulation of intestinal endogenous antimicrobial peptide expression and the inhibition of the increase in plasma endotoxin and IL-6 in weaned pigs[J]. Food Funct, 2019, 10(6): 3535–3542. |
| [46] | MAO X B, GU C S, REN M, et al. L-Isoleucine administration alleviates rotavirus infection and immune response in the weaned piglet model[J]. Front Immunol, 2018, 9: 1654. |
| [47] | FEHLBAUM P, RAO M, ZASLOFF M, et al. An essential amino acid induces epithelial β-defensin expression[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2000, 97(23): 12723–12728. |
| [48] | MAO X B, QI S, YU B, et al. Dietary L-arginine supplementation enhances porcine β-defensins gene expression in some tissues of weaned pigs[J]. Livest Sci, 2012, 148(1-2): 103–108. |
| [49] | LIANG H W, DAI Z L, KOU J, et al. Dietary L-tryptophan supplementation enhances the intestinal mucosal barrier function in weaned piglets:implication of tryptophan-metabolizing microbiota[J]. Int J Mol Sci, 2018, 20(1): 20. |
| [50] |
汪以真, 王静华, 林文学, 等. 不同锌源对断奶仔猪抗菌肽PR-39 mRNA表达的影响[J]. 中国兽医学报, 2005, 25(5): 523–526.
WANG Y Z, WANG J H, LIN W X, et al. Effect of different source of zinc on antibacterial peptide PR-39 gene expression in weaning piglets[J]. Chinese Journal of Veterinary Science, 2005, 25(5): 523–526. (in Chinese) |
| [51] |
赵燕飞, 汪以真, 林文学. 锌对断奶后不同阶段仔猪抗菌肽PR-39 mRNA表达的影响[J]. 中国兽医杂志, 2005, 41(4): 10–13.
ZHAO Y F, WANG Y Z, LIN W X. The effect of zinc on expression of antibacterial peptide PR-39 in different stage of weanling pigs[J]. Chinese Journal of Veterinary Medicine, 2005, 41(4): 10–13. (in Chinese) |
| [52] | WEISS S T, LITONJUA A A. Vitamin D in host defense:implications for future research[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2017, 56(6): 692–693. |
| [53] |
张龙.禽宿主防御肽基因进化及其受丁酸和1, 25(OH)2D3诱导表达研究[D].成都: 四川农业大学, 2017.
ZHANG L.Molecular evolution of avian host defense peptides and their expression induced by butyrate and 1, 25(OH)2D3[D]. Chengdu: Sichuan Agricultural University, 2017.(in Chinese) https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFD&filename=1018025312.nh |
| [54] | LU L, LI S M, ZHANG L, et al. Expression of β-defensins in intestines of chickens injected with vitamin D3and lipopolysaccharide[J]. Genet Mol Res, 2015, 14(2): 3330–3337. |
| [55] | DESBOIS A P, SMITH V J. Antibacterial free fatty acids:activities, mechanisms of action and biotechnological potential[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 2010, 85(6): 1629–1642. |
| [56] | SCHULTHESS J, PANDEY S, CAPITANI M, et al. The short chain fatty acid butyrate imprints an antimicrobial program in macrophages[J]. Immunity, 2019, 50(2): 432–445. |
| [57] | DOU X, HAN J, SONG W, et al. Sodium butyrate improves porcine host defense peptide expression and relieves the inflammatory response upon Toll-like receptor 2 activation and histone deacetylase inhibition in porcine kidney cell[J]. Oncotarget, 2017, 8(16): 26532–26551. |
| [58] |
艾红英, 彭富强, 黄娟, 等. 益生菌益生作用的新机制——作为肠道抗菌肽分泌的促进剂[J]. 中国兽医学报, 2016, 36(6): 1076–1080.
AI H Y, PENG F Q, HUANG J, et al. A new mechanism of probiotics——as a promoter of intestinal antimicrobial peptide secretion[J]. Chinese Journal of Veterinary Science, 2016, 36(6): 1076–1080. (in Chinese) |
| [59] | REN M, ZHANG S H, LIU X T, et al. Different lipopolysaccharide branched-chain amino acids modulate porcine intestinal endogenous β-defensin expression through the Sirt1/ERK/90RSK pathway[J]. J Agric Food Chem, 2016, 64(17): 3371–3379. |
| [60] | WINTERGERST E S, MAGGINI S, HORNIG D H. Contribution of selected vitamins and trace elements to immune function[J]. Ann Nutr Metab, 2007, 51(4): 301–323. |
| [61] | LIU P, PIEPER R, TEDIN L, et al. Effect of dietary zinc oxide on jejunal morphological and immunological characteristics in weaned piglets[J]. J Anim Sci, 2014, 92(11): 5009–5018. |
| [62] | PIGEON C, ILYIN G, COURSELAUD B, et al. A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload[J]. J Biol Chem, 2001, 276(11): 7811–7819. |
| [63] | WANG Y, SHAN T, XU Z, et al. Effect of lactoferrin on the growth performance, intestinal morphology and expression of PR-39 and protegrin-1 genes in weaned piglets[J]. J Anim Sci, 2006, 84(10): 2636–2641. |
| [64] | KRISANAPRAKORNKIT S, JOTIKASTHIRA D, DALE B A. Intracellullar calcium in signaling human β-defensin-2 expression in oral epithelial cells[J]. J Dent Res, 2003, 82(11): 877–882. |
| [65] | HARDER J, MEYER-HOFFERT U, WEHKAMP K, et al. Differential gene induction of human β-defensins (hBD-1, -2, -3, and -4) in keratinocytes is inhibited by retinoic acid[J]. J Invest Dermatol, 2004, 123(3): 522–529. |