低濃度 HNPs 促進(jìn)肺上皮細(xì)胞損傷修復(fù) 有研究發(fā)現(xiàn) 4～10 μg/ml HNP1-3 呈劑量依賴(lài)的方式誘導(dǎo) A549細(xì)胞增生。許多研究顯示表皮生長(zhǎng)因子受體和 MAPK 信號(hào)通路參與細(xì)胞增生，然而 HNPs 誘導(dǎo)細(xì)胞增生不被表皮生長(zhǎng)因子受體*激酶抑制劑 AG1478 抑制，而*被有絲分裂原激活蛋白酶抑制劑 U0126 抑制，表明 HNPs 誘導(dǎo)細(xì)胞增生可能通過(guò)下游 MAPK 信號(hào)通路介導(dǎo)。盡管 HNPs 誘導(dǎo)細(xì)胞增生可能有利于人體防御，但是當(dāng)局部 HNPs 濃度缺乏控制，過(guò)度和*刺激細(xì)胞增生可能也會(huì)造成不利影響。在慢性支氣管炎患者支氣管活組織切片中上皮細(xì)胞增生比例比正常人和哮喘患者增多，推測(cè) HNPs 參與上皮細(xì)胞化生，比如鱗狀細(xì)胞和黏液細(xì)胞化生，這些常與 PMN 炎癥有關(guān)。

    4.2 高濃度 HNPs 導(dǎo)致肺上皮細(xì)胞凋亡 研究發(fā)現(xiàn)高濃度的 HNP-1（10～20 μg/ml）引起肺上皮細(xì)胞 A549 細(xì)胞出現(xiàn)凋亡的形態(tài)學(xué)改變以及 Caspase-3 活性增加。共焦顯微鏡觀察 HNP-1 在 30 min 內(nèi)轉(zhuǎn)移并定位至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)而不需要聚集到細(xì)胞膜，推測(cè)其細(xì)胞凋亡機(jī)制可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)而不是細(xì)胞膜受體介導(dǎo)。也有研究發(fā)現(xiàn)A549 細(xì)胞與 50μg/ml HNP1-3 共培養(yǎng) 3h，胞漿中細(xì)胞色素 C 的含量增加，并用 TUNEL 法檢測(cè)，結(jié)果顯示與培養(yǎng)基細(xì)胞相比凋亡細(xì)胞明顯增加，表明 HNP1-3 也引起 DNA 斷裂。

    4.3 HNPs 促進(jìn)肺上皮細(xì)胞免疫反應(yīng) Vaschetto 等研究發(fā)現(xiàn)，HNPs 刺激誘導(dǎo)肺上皮細(xì)胞表面表達(dá) CD51（ICAM-1）、CD81、CD86 以及相應(yīng)的主要配體 CD11a（LFA-1）、CD152（CTLA-4）和 CD28 在 CD4+ 淋巴細(xì)胞表面表達(dá)。因此，HNPs 通過(guò)活化肺上皮細(xì)胞和 CD4+ 淋巴細(xì)胞內(nèi)共刺激分子在連接天然免疫和獲得性免疫中發(fā)揮重要作用。HNPs 通過(guò)上調(diào)黏附分子 ICAM-1 增加細(xì)胞黏附，從而促進(jìn) A549 細(xì)胞和 CD4+ 淋巴細(xì)胞的相互作用。因此，CD4+ 淋巴細(xì)胞黏附到肺上皮細(xì)胞可能更進(jìn)一步引起并延長(zhǎng)免疫反應(yīng)。

    4.4 HNPs 增加氣道上皮細(xì)胞黏液分泌 在呼吸道中，黏液分泌對(duì)人體對(duì)抗病原體和刺激物有保護(hù)作用，而且黏液層有助于清除吸入的異物，然而慢性呼吸道感染的患者氣道黏液分泌也是一個(gè)重要的病理特征，可以導(dǎo)致氣道阻塞和氣體交換受損。在已被證實(shí)的 19 種 MUC 基因中 MUCC 是氣道表面上皮細(xì)胞分泌的主要呼吸系統(tǒng)黏蛋白。Ishimoto 等利用人氣道黏膜上皮細(xì)胞系 NCI-H292 細(xì)胞檢測(cè) HNP-1 在 MUCC 黏蛋白分泌中的作用，研究發(fā)現(xiàn) HNP-1 激活細(xì)胞表達(dá) MUCC，并且在 10 mg/L HNP-1 中 MUCC mRNA 和蛋白的表達(dá)水平zui高，此外，低劑量的 HNP-1 和 LPS 并不影響 MUCC 的產(chǎn)生，但是 10 mg/L HNP-1 和 10 ng/ml LPS 同時(shí)刺激顯示對(duì) NCI-H292 細(xì)胞 MUCC mRNA 和蛋白表達(dá)水平的累加效應(yīng)。

    4.5 HNPs 破壞肺屏障功能 Bdeir 等利用細(xì)菌人工染色體 10 構(gòu)建能表達(dá)α- 防御素的轉(zhuǎn)基因小鼠（Def+/+），在小鼠氣管內(nèi)注入 pH≈2 的 HC12.5 μl/g 誘導(dǎo)急性肺損傷，結(jié)果顯示 Def+/+ 小鼠生存時(shí)間（420 min）較 WT 小鼠（1 200 min）明顯短，此外，免疫組織化學(xué)顯示 Def+/+ 小鼠肺組織中α- 防御索的量較多而 WT 小鼠腫組織中沒(méi)有表達(dá)，同時(shí) Def+/+ 小鼠肺表現(xiàn)出明顯的腫脹和發(fā)紅，由此可見(jiàn)肺組織中α- 防御索的釋放與肺毛細(xì)血管內(nèi)皮和肺泡上皮的通透性增加相關(guān)從而加重了急性肺損傷，進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)α- 防御素破壞肺毛細(xì)血管 - 內(nèi)皮屏障作用是通過(guò)低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)。

5 HNPs 與 PMN 相關(guān)的肺部疾病

     5.1 HNPs 與肺炎 肺炎鏈球菌是導(dǎo)致社區(qū)獲得性肺炎、鼻竇炎、中耳炎和腦膜炎的主要病原體，Beiter 等將有莢膜菌株（血清型 1、2，4、9V）和相應(yīng)的無(wú)莢膜菌株（血清型 1R、2R、R6、4R、9VR）分別置于 3.75 μg/ml 和 7.5μg/ml HNP1-3 中培養(yǎng)，菌株的死亡均呈劑量依賴(lài)的方式，且有莢膜的菌株更有效地被殺死，這些結(jié)論否定了莢膜是抗菌肽介導(dǎo)抗菌作用的阻力。在無(wú)莢膜的菌株中引進(jìn)陽(yáng)離子表面電荷或者減少陰離子表面電荷可以對(duì)抗 HNP1-3 的作用，而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)陰離子電荷的莢膜和無(wú)電荷的莢膜與 HNP1-3 敏感性的關(guān)系，因此，莢膜參與防止表面電荷的修飾機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。

5.2 HNPs 與肺結(jié)核 Ashitani 等研究發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)性肺結(jié)核（TB）患者治療前血漿 HNPs 濃度 [（437±38）ng/ml] 比健康對(duì)照者高 [（230±28）ng/ml，P＜0.05]，支氣管肺泡灌洗液（BALF）中 HNPs 濃度 [（1 245±314）ng/ml] 比正常對(duì)照者高 [（14±4）ng/ml，P＜0.000 1]。用反相 HPLC 法測(cè)定正常對(duì)照者血漿中成熟的 HNPs 與前體防御素比例為 3：1，而 TB 患者比例為 4：9，因此血漿中 HNPs 可能直接反映 TB 患者骨髓刺激的程度。活動(dòng)性 TB 患者血漿和 BALF 中 HNPs 的濃度均增高，提示 HNPs 可能參與導(dǎo)致 TB 患者肺功能紊亂，而這些多肽類(lèi)可能作為評(píng)價(jià)疾病嚴(yán)重程度新的參數(shù)。而耐多藥 / 多耐藥肺結(jié)核患者血漿 HNP1-3 的濃度在經(jīng)抗結(jié)核治療前后均低于正常，且與痰菌陽(yáng)性持續(xù)時(shí)間以及影像學(xué)記分呈負(fù)相關(guān)，提示 HNP1-3 表達(dá)水平減少可能是耐多藥肺結(jié)核形成的原因之一，同時(shí)檢測(cè)到耐多藥肺結(jié)核患者 HNPl-3 濃度低于 60 ng/ml，因此提出 HNP1-3 表達(dá)水平可能作為耐多藥肺結(jié)核的標(biāo)記。

5.3 HNPs 與慢性阻塞性肺疾?。–OPD）COPD 急性加重期組誘導(dǎo)痰中 HNP1-3 表達(dá)水平明顯高于 COPD 穩(wěn)定期組和健康對(duì)照組，并且 COPD 患者誘導(dǎo)痰中 HNP1-3 表達(dá)水平與 FEV1 占預(yù)計(jì)值 %、FEV1/FVC 和 PaO2 呈負(fù)相關(guān)，表明 COPD 病情越嚴(yán)重，痰中 HNP1-3 水平越高，提示痰中 HNP1-3 水平可以作為 COPD 嚴(yán)重程度的指標(biāo)。Paone 等對(duì) 71 例吸煙者進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示 COPD 患者痰 HNPs 濃度比有癥狀吸煙者高 [（14±1.5）μg/ml vs （1.6±0.4）μg/ml，P＜0.000 1]，阻塞程度嚴(yán)重的 COPD 患者比輕、中度 COPD 患者 HNPs 濃度更高 [（19.9±2.3）μg/ml vs（10.3±0.8）μg/ml，P=0.003]。重度 COPD 患者痰中測(cè)得的 HNPs 表達(dá)水平超過(guò)了對(duì)氣道上皮細(xì)胞、肺纖維母細(xì)胞以及肺泡巨噬細(xì)胞的細(xì)胞毒作用的濃度。盡管體外檢測(cè)發(fā)現(xiàn) COPD 患者痰中 HNPs 表達(dá)水平顯示出細(xì)胞毒性，但是它們?cè)隗w內(nèi)的活性仍需要檢測(cè)，因?yàn)橐恍┥踔链蟛糠?nbsp;HNPs 被黏附到α1-AT、黏多糖和核酸而失去作用。

5.4 HNPs 與哮喘 哮喘被認(rèn)為是一種異質(zhì)性的疾病，根據(jù)外周血或痰中存在或缺乏粒細(xì)胞分為 4 種不同哮喘類(lèi)型，即嗜酸粒細(xì)胞型哮喘、中性粒細(xì)胞型哮喘（NA）、嗜酸粒細(xì)胞 / 中性粒細(xì)胞混合型哮喘和寡粒細(xì)胞型哮喘。Baines 等研究發(fā)現(xiàn)，NA 中 HNPs（DEFA1、DEFAIB、DEFA3 和 DEFA4）、中性粒細(xì)胞組織蛋白酶 G 和彈性蛋白酶（ELA2）基因表達(dá)明顯升高，由于 HNPs 和中性粒細(xì)胞蛋白酶基因表達(dá)與氣道 PMN 聚集有明顯的相關(guān)性，并且 NA 中系統(tǒng) PMN 活化和遷移至氣道增加，提示 HNPs 和中性粒細(xì)胞蛋白酶參與了該過(guò)程，從而提出外周血基因表達(dá) HNPs 和中性粒細(xì)胞蛋白酶用于鑒定 NA 的可能。Vega 等提出 HNPs 可能通過(guò)黏附于*蛋白酶抑制劑家族如α1- 蛋白酶抑制劑的膜表面促進(jìn)肺上皮細(xì)胞損傷，此外，哮喘患者更容易發(fā)生感染，這個(gè)效應(yīng)可能是由于 HNPs 的 ADP- 糖基化引起，在哮喘患者 BALF 中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 ADP- 糖基化的 HNPs，HNPs 的 ADP-糖基化改變了防御素的生物特性，降低了抗菌活性，維持了促炎特性。

    5.5 HNPs 與急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）ARDS 是以增加肺泡毛細(xì)血管屏障和肺泡上皮損傷為特征。臨床病理研究顯示 PMN 在 ARDS 發(fā)病機(jī)理中發(fā)揮重要作用，然而 ARDS 患者和健康對(duì)照者 PMN 的成熟、內(nèi)容物以及功能的差別尚不清楚。Ashitani 等檢測(cè)發(fā)現(xiàn) ARDS 患者血漿中 HNPs 的濃度 [（2012±1 389）ng/ml] 比健康對(duì)照者 [（271±153）ng/ml] 高，BALF 中 HNPs 的濃度 [（726±848）ng/ml] 亦高于健康對(duì)照者 [（14±14）ng/ml]。利用 RP-HPLC 的方法檢測(cè)健康對(duì)照者血漿中成熟 HNPs 與前體防御素的比例為 3：1，而 ARDS 患者成熟 HNPs 與前體防御素的比例為 1：5。BALF 中高水平的 HNPs 可能是感染部位活化的 PMN 釋放的成熟防御素。然而，同樣的患者血漿中 HNPs 主要來(lái)源于骨髓的中性粒細(xì)胞前體細(xì)胞。在 ARDS 中活化的炎癥細(xì)胞釋放介質(zhì)刺激骨髓，促進(jìn)不成熟中性粒細(xì)胞和前體防御素從骨髓中釋放到外周循環(huán)。因此，血漿 HNPs 可能直接反映骨髓刺激的程度。這一推測(cè)也由 ARDS 患者外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)以及桿狀核細(xì)胞計(jì)數(shù)均高于正常對(duì)照者得到證實(shí)。