鸡源抗菌肽研究进展_朱惠丽.pdf

动物医学进展，（）：鸡源抗菌肽研究进展收稿日期：基金项目：河南省科技攻关项目（）。作者简介：朱惠丽（），女，山东菏泽人，讲师，博士，主要研究方向为畜禽寄生虫病药物的防治。朱惠丽，王松，胡建和，韩艳辉，张圳（河南科技学院动物科技学院，河南新乡 ）摘要：抗菌肽作为机体抵御外来病原入侵而产生的一类具有生物活性的多肽物质，能够迅速杀菌且不易产生耐药性，可单独使用或与抗菌药物联合使用，成为具有重要发展潜力的天然药物，然而关于鸡源抗菌肽的报道较少。自从鸡的异嗜性白细胞中首次分离到抗菌肽后，大量研究人员投身到鸡源抗菌肽的生物学活性、作用机理以及开发应用的研究领域。论文对鸡源抗菌肽的种类与结构、分布与表达、生物活性以及在家禽养殖中的应用进行综述，以期为研发新型、高效、环保型抗生素替代品提供理论依据。关键词：鸡源抗菌肽；种类；生物学活性；分布中图分类号：文献标识码：文章编号：（）随着集约化养殖规模的扩大和生态环境的恶化，畜禽对疫病的抵抗力下降，抗菌药物在动物疫病的预防与治疗、养殖业的产品数量与质量提高等方面发挥了重要的作用。据联合国粮食及农业组织（，）统计，鸡肉成为全球第一大类动物蛋白，我国禽肉产量世界第一，年达到 万吨，家禽年出栏量超过 亿只。然而，各类抗菌药物的广泛使用以及高剂量的使用，导致其在畜禽产品中大量残留以及耐药菌株的产生，严重影响畜禽养殖业的健康发展和公共卫生安全。我国农业农村部宣布从 年月日起实施促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）退出行动，因此寻找防治畜禽疫病的新型抗菌药物替代抗生素已成为亟待解决的问题。抗菌肽（，）又称宿主防御肽（，），是生物体应对外界病原体入侵而产生的一类免疫应答反应产物，具有分子质量小、水溶性好、耐热性强、抗菌谱广等特点，能够抵御细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体以及肿瘤细胞对生物体的侵害。世纪 年代中期，从鸡和火鸡的异嗜性白细胞中首次分离到鸡源抗菌肽，随后国内外学者在鸡源抗菌肽的种类和生物学活性等方面开展了大量的研究工作，本文就近年来鸡源抗菌肽的种类与分布、生物活性以及在畜牧养殖中的作用等方面进行综述，为鸡源抗菌肽的开发与应用提供理论基础。鸡源抗菌肽的种类与结构研究表明鸡源抗菌肽主要有种，分别为防御素（）、组 织 蛋 白 酶 抑 制 素（，）、肝脏表达抗菌肽（，）和自然杀伤细胞产生的溶解素（），在鸡不同的器官和组织中表达，发挥有效的抗细菌、病毒、真菌以及寄生虫的作用。防御素防御素（）结构上有个保守的半胱氨酸，形成个二硫键，根据半胱氨酸的配对模式，防御素可分为 、和 种。研究显示鸡染色体内只有 ，目前发现鸡源有 种 （）和种鸡胚防御素（，和），其编码基因位于鸡染色体。在鸡的先天性免疫系统中发挥抗菌和免疫调节作用，在鸡的生殖系统、消化系统、呼吸系统以及泌尿系统等器官组织均有表达，而 仅在鸡胚蛋白和输卵管中表达。组织蛋白酶抑制素组织蛋白酶抑制素（，）首次于 年报道，目前有 种 ，分别为 、和 ，也被称为 、以及 ，编码基因均位于鸡染色体，有个保守的信号肽和个 结构域。、和 可在不同的器官组织DOI:10.16437/ki.1007-5038.2023.06.011表达，包括呼吸道、胃肠道、生殖道、淋巴器官以及皮肤等，特异性在法氏囊内表达，发挥免疫调节和杀伤病原微生物的作。肝脏表达抗菌肽和溶解素肝脏表达抗菌肽（）位于鸡染色体，鸡源 与哺乳动物类的 的序列同源性大约为，主要表达在肝脏、小肠、胆囊、肾脏以及多个生殖器官。溶解素（）简称 ，是最近报道的鸡源抗菌肽，有抗微生物和抗肿瘤的作用，在多个免疫器官和胃肠道大量表达，诸如脾脏和十二指肠盘袢等。鸡源抗菌肽的表达与活性防御素研究发现，当用 、和 各自的配体与小肠各段孵育后，发现 的配体可使 和 在盲肠内表达上升，的配体可增强 、和 在盲肠内的表达，而 的配体则可上调 在回肠和盲肠内的表达，而下调 和 在盲肠内的表达，表明肠道病原体可影响并调控鸡 的表达，然而鸡口服青、链霉素后肠道内菌群的组成和密度发生变化，和 的表达下调。是在鸡胚内表达的抗菌肽，三维结构扫描分析发现 具有双 结构域，最初来源于单结构域基因，逐渐进化为双结构域，这 在 节 肢 动 物 中 也 曾 出 现 这 种 情 况。在蛋鸡卵巢上皮性肿瘤中大量表达，而在蛋鸡的正常卵巢中没有表达，因此 可作为卵巢肿瘤诊断标记和监测卵巢肿瘤的治疗效果。在不同胚龄（）的鸡胚内呈现不同表达形式，、和 在胚龄的鸡胚内表达量低，在 胚龄的鸡胚内表达量上升，而在 胚龄 的鸡 胚内表 达 量 下 降，在胚龄的鸡胚内表达量高。通过原位杂交的方法发现 在内胚层的上皮细胞内表达，、和 主要在异嗜性白细胞内表达，而 在鸡胚头部表达量高。研究发现不同的病原感染鸡后，在不同的组织中表达不同。禽腺病毒（，）感 染 鸡 后，可 引 起 脾 脏 内 、与 和心脏内 的显著表达，而法氏囊、盲肠扁桃体、肝脏和哈德氏腺的 未呈现显著表达。柔嫩艾美耳 球 虫（）感 染 鸡 后，引 起 盲 肠 、和 的上调表达。另外，在抵御病原感染参与调节机体免疫的作用机制也不同。通过诱导机体产生 、和 细胞因子，激活 和 信 号 通 路 等 调 节 免 疫 反 应 发 挥 抗 菌 作 用，通过诱导细胞因子（与 ）和趋化因子（、与 ），激活 信号通路发挥抗细菌的作用，可通过 信号通路参与鸡体免疫反应。可通过中和脂多糖（）或与细菌 作用等方式发挥抗菌活性，但是高盐环境和较高的细菌数量却能抑制其抗菌活性。组织蛋白酶抑制素在对 日胚龄鸡胚直至周的孵育过程中，发现 仅在鸡胚内异嗜性白细胞中表达，而脾脏、法氏囊和小肠等组织的 随着孵育时间的延长，表达量逐渐降低；在肺脏的表达呈双相性，即 日胚龄鸡胚内 表达量最高，随后下降。研究还发现在 日龄鸡的法氏囊内 和 的表达量比日龄鸡的低，特别是 的表达量几乎降低 倍，显示 的表达量与法氏囊的发育成熟呈负相关，推测法氏囊内的 细胞和 细胞的发育在鸡的幼龄期（日龄），一旦细胞发育成熟，启动了获得性免疫，那么先天性免疫作用降低，的表达量降低，这还需要进一步的验证。家族抗菌肽作为脊椎动物来源的一个重要的抗菌肽家族，不仅具有广谱高效的抗微生物活性、低溶血活性以及细胞毒性，而且还能调节机体细胞因子产生和免疫细胞的聚集增强宿主免疫反应。禽致病性大肠埃希氏菌（，）感染鸡后，可诱导巨噬细胞的 的表达，促进巨噬细胞的吞噬作用，降低促炎性细胞因子（，和）的表达，增强抗炎性细胞因子（）的表达，表明 可 发 挥 重 要 的 免 疫 调 节 作 用。和 对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有抗菌活性，而且对于大多数菌株在非盐依赖的情况下的最小抑菌浓度（，）为 ，与鹌鹑源、野鸡源和鸭源 的 相似（分别为 ，），但 均 小 于 鸽 源 的 （）；鸡源 对真菌（白色念珠 菌 等）具 有 一 定 的 敏 感 性，为 动物医学进展 年第 卷第期（总第 期）。目前关于鸡源 在治疗寄生虫感染的研究还未见报道。和 等发现沙门菌感染鸡后 呈下调表达，而 等 发现延迟喂食（）可使孵化后的鸡体内 的表达量显著高于孵化后 的 表达量。然而，在早熟艾美耳球虫（.）感染鸡后，引起十二指肠和空肠 的下调表达，也引起空肠内 的下调表达，具体的表达机制还需要进一步的研究。然而，关于鸡源 的表达特征未见研究报道。研究表 明 鸭 源 （）对 李 斯 特 菌（）和金黄色葡萄球菌（）都有杀灭效果，特别是对李斯特菌作用 即有杀灭效果，而鸡源 和 对病原体的杀灭活性目前还没有相关的研究报道。研究发现胃饥饿素（）是胃分泌的一种肽，可促进机体进食和生长激素（，）的分泌，而 是 的内源性抑制剂，通过抑制或促进 的表达调控生长激素的分泌、食物摄取以及机体的血糖水平，为通过胃肠道治疗鸡代谢类疾病提供理论基础。抗菌肽在家禽养殖业中的作用抗生素给人类和畜禽养殖业带来了很大的福祉，但其滥用也导致了许多问题，而且我国农业农村部发布 号公告，从 年月日起实施促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）退出行动，说明饲料端“禁抗”，养殖端“减抗、限抗”。抗菌肽作为一种新型高效的绿色饲料添加剂，当前阶段应用在畜牧生产领域得到相对广泛的应用。研究表明，动物服用添加抗菌肽的饲料并不会产生残留，对畜禽生产性能和畜禽产品品质的有效提升有十分积极的意义。研究发现，将抗菌肽 添加到肉鸡日粮中，肉鸡肠绒毛组织结构得到改善，肠道有害菌的数量减少，肉鸡的生长性能得到改善。将抗菌肽天蚕素加入饲料饲喂肉鸡，表明在饲料中添加 的天蚕素使肉鸡发病率降低，成活率 提 高 到 ，同 时 可 促 进 肉 鸡 的 生 长 发育。在 产 蛋 鸡 饲 料 中 添 加 适 量 抗 菌 肽（）可改变肠道黏膜状态，提高蛋鸡生产性能。在饲粮中添加 抗菌肽 可显著提高蛋鸡血清中白介素的含量，增强蛋鸡的免疫功能。研究表明抗菌肽对禽的生产性能有益，作为替代抗生素的饲料添加剂促进养禽业的发展。然而，关于鸡源的种抗菌肽用于鸡饲料未见研究报道。小结与展望抗菌肽作为替代抗生素大军中的一员，为解决抗生素滥用问题提供了新思路、新方法，与抗生素、益生菌等能够协同作用，甚至取代抗生素而提高防治保健的效果。但将其广泛应用于家禽养殖仍需解决诸多问题，抗菌肽虽然来源广泛，但组织含量较低，提取纯化方法复杂，导致生产成本高，难以推广；目前对于抗菌肽的作用机制研究较多，但研究多基于细胞模型，而且得出结果亦不一致；对于在动物体内的作用机制、广泛应用后可能产生的副作用及应对措施、对环境及生态系统的影响的研究较少，这些都有待于更多的体内研究。随着科学技术的发展，这些问题将会被攻破，使得抗菌肽更好地应用于家禽生产和疫病防控。参考文献：廖申权，戚南山，吕敏娜，等鸡球虫病流行病学、防治药物与疫苗研究进展 广东农业科学，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（），（）：，：，（），（）：，朱惠丽等：鸡源抗菌肽研究进展 ，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，：，：，：，（）：，（）：，：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：檀磊抗菌肽作为饲料添加剂的研究 生物化工，（）：王建饲粮添加抗菌肽 对肉鸡生长性能及肠道健康的影响 陕西杨凌：西北农林科技大学，许君茹，胡晓丹，沈精精，等 天蚕素抗菌肽体外抑菌及肉鸡饲喂效果观察 上海畜牧兽医通讯，（）：，张耀文，马文峰，张志丹，等天蚕素抗菌肽对产蛋后期蛋鸡生产性能、蛋品质及肠道黏膜形态的影响家畜生态学报，（）：田丽娜，王秀荣，李广兴抗菌肽 对蛋鸡免疫功能的影响研究中国预防兽医学报，（）：，（，）：，：；动物医学进展 年第 卷第期（总第 期）