抗菌肽的发现可能会改变猪病管理

USask的研究人员最近在《科学报告》上发表了一篇论文，确定了一种控制猪痢疾等传染病的有前景的替代方案。猪β-防御素5（pBD-5）是一种宿主防御肽（HDP），可能有助于减少该行业对抗生素的依赖。

HDPs也称为抗菌肽，是所有复杂生物体中天然存在的先天免疫分子。HDP的抗菌特性使其在对抗细菌和病毒等病原体方面发挥着至关重要的作用。

“作为研究人员，我们在促进动物福利方面发挥着重要作用和责任。我很高兴能参与这个新项目，因为我知道通过探索这种新分子的特性可以增强猪的疾病反应，”西部兽医学院（WCVM）的博士生、该研究论文的主要作者Arthur Nery Finatto博士（DVM）说。他的导师是Matheus Costa博士（兽医学博士，博士），WCVM副教授，也是猪健康管理领域的董事会认证兽医。

猪痢疾是由猪痢疾杆菌引起的一种限制生产的疾病，给养猪户带来了巨大的经济损失。这种传染病没有有效的疫苗，唯一的治疗选择是抗生素药物。Finatto表示，pBD-5有望成为传统抗生素治疗的替代品，这是全球应对全球人口不断增长的抗菌素耐药性和粮食安全威胁的重要因素。Finatto说：“出于动物福利的原因，我们目前需要抗生素——我们不能让动物患上可治疗的疾病。”。“但这种新型分子的开发很重要，因为它是由猪自然产生的。我们可以选择性地培育产生更多这种蛋白质的动物，基本上创造出具有更强先天免疫力的猪。”

该团队的发现受到了他们观察到的一些猪如何出现严重的猪痢疾临床症状的启发，而同一群猪中的其他猪则相对不受这种疾病的影响。

通过详细的基因组分析，研究人员确定了猪基因组中与这种弹性相关的一个区域，该区域编码了一种类似于β-防御素的肽，这是一个以抗菌特性而闻名的宿主防御分子家族。

基于这一发现，Finatto和团队在实验室合成了肽。USask研究人员与魁北克大学蒙特利尔分校的化学科学家合作完成了这项具有挑战性的任务。当研究人员将pBD-5暴露于各种细菌菌株时，合成的肽表现出广谱抗菌活性，有效抑制细菌生长。“真正令人兴奋的是，当我们将猪免疫细胞暴露于pBD-5时，我们看到了基因表达的变化，”Finatto补充道。“猪自身的免疫系统开始表达不同的免疫相关基因，这表明pBD-5不仅具有抗菌特性，而且还具有免疫调节剂的作用。”

此外，研究人员观察到，pBD-5导致巨噬细胞中某些基因的下调（反应减少），巨噬细胞是在炎症反应中起核心作用的免疫细胞。通过调节免疫反应，pBD-5可以帮助减少猪痢疾和其他限制生产的疾病造成的损害。

此外，pBD-5似乎增强了免疫细胞中线粒体的活性，特别是在负责抗体产生的细胞中。这一发现表明，在疫苗制剂中添加pBD-5可以提高其产生抗体的能力，并为猪提供强大的长期免疫力。

Finatto希望这项研究将有助于加强加拿大的养猪业。

“归根结底，我们的目标是让猪更健康，为人们提供高质量的猪肉，我很自豪能为这一重要责任做出贡献。”