β防御素是机体抵御病原微生物的第一道防线,具有广谱抗菌和免疫调节等作用。本研究旨在通过基因扩增和原核表达获得牦牛β防御素121(βdefensin 121,DEFB121)蛋白,采用抑菌试验、细胞毒性试验、体外细胞试验和动物感染模型治疗试验等分析其抑菌作用和机制。结果表明:牦牛DEFB121基因CDS区为228 bp,编码75个氨基酸,带正电荷,N端含有一段信号肽序列,是疏水性的分泌蛋白。在体外,牦牛DEFB121蛋白可抑制烟曲霉生长和生物膜形成(P<0.05),浓度达到32μg/m L时抑菌率达80%。DEFB121蛋白与牦牛巨噬细胞共培养,提高细胞吞噬活性和核酸荧光强度(P<0.05)。DEFB121蛋白处理后,灭活烟曲霉孢子刺激的牦牛巨噬细胞表现为活性增强和NO释放减少,且selleck MK-4827相关基因γ-actin、Lgals、Man2b和Capg表达增加(Pselleck GNE-140<0.05)。DEFB121蛋白未造成小鼠红细胞发生明显溶血,对小鼠巨噬细胞无细胞毒性(P<0.05)。动物试验中,模型组小鼠发病率为93%,具体表现为采食和活动减少、精神沉郁甚至腹式呼吸,剖检后肺有出血点且表面有灰白色病灶出现,肺脏器系数上升(P<0.05);DEFB121组小鼠发病率为27%,表现为临床症状缓解,各器官组织眼观正常,肺脏器系数下降(P<0.05);各组小鼠均未见死亡。取肺组织切片HE染色,模型组呈现为肺泡壁增厚,肺泡壁毛细血管充血、出血,部分肺泡腔可见红细胞充盈;而DEFB121组肺呈现清晰的肺泡结构,肺泡壁为单层上皮细胞围绕。与对照组相比,模型组白细胞数目、单核细胞数目和中性粒细胞数目上升(P<0.05),淋巴细胞数目下降(P<0.05);总蛋白、白蛋白和C反应蛋白含量上升(P<0.05),白球比下降(P<0.05)。与模型组相比,DEFB121组白细胞plasmid-mediated quinolone resistance数目、单核细胞数目和中性粒细胞数目下降(P<0.05),淋巴细胞数目上升(P<0.05);总蛋白、白蛋白和C反应蛋白含量下降(P<0.05),白球比上升(P<0.05)。肺组织q PCR和Western Blot分析表明,模型组NOD1、NOD2、RIP2、ATG16L1(P<0.05)和NF-κB(P>0.05)转录水平上升,ATG16L1蛋白表达增多(P<0.05),DEFB121组和对照组无显著差异。综上所述,牦牛DEFB121蛋白抑制烟曲霉并对烟曲霉感染具有治疗作用。这为进一步开发研究抗真菌的β防御素蛋白积累资料。