低浓度 HNPs 促进肺上皮细胞损伤修复 有研究发现 4～10 μg/ml HNP1-3 呈剂量依赖的方式诱导 A549细胞增生。许多研究显示表皮生长因子受体和 MAPK 信号通路参与细胞增生，然而 HNPs 诱导细胞增生不被表皮生长因子受体*激酶抑制剂 AG1478 抑制，而*被有丝分裂原激活蛋白酶抑制剂 U0126 抑制，表明 HNPs 诱导细胞增生可能通过下游 MAPK 信号通路介导。尽管 HNPs 诱导细胞增生可能有利于人体防御，但是当局部 HNPs 浓度缺乏控制，过度和*刺激细胞增生可能也会造成不利影响。在慢性支气管炎患者支气管活组织切片中上皮细胞增生比例比正常人和哮喘患者增多，推测 HNPs 参与上皮细胞化生，比如鳞状细胞和黏液细胞化生，这些常与 PMN 炎症有关。

    4.2 高浓度 HNPs 导致肺上皮细胞凋亡 研究发现高浓度的 HNP-1（10～20 μg/ml）引起肺上皮细胞 A549 细胞出现凋亡的形态学改变以及 Caspase-3 活性增加。共焦显微镜观察 HNP-1 在 30 min 内转移并定位至内质网而不需要聚集到细胞膜，推测其细胞凋亡机制可能与内质网应激有关而不是细胞膜受体介导。也有研究发现A549 细胞与 50μg/ml HNP1-3 共培养 3h，胞浆中细胞色素 C 的含量增加，并用 TUNEL 法检测，结果显示与培养基细胞相比凋亡细胞明显增加，表明 HNP1-3 也引起 DNA 断裂。

    4.3 HNPs 促进肺上皮细胞免疫反应 Vaschetto 等研究发现，HNPs 刺激诱导肺上皮细胞表面表达 CD51（ICAM-1）、CD81、CD86 以及相应的主要配体 CD11a（LFA-1）、CD152（CTLA-4）和 CD28 在 CD4+ 淋巴细胞表面表达。因此，HNPs 通过活化肺上皮细胞和 CD4+ 淋巴细胞内共刺激分子在连接天然免疫和获得性免疫中发挥重要作用。HNPs 通过上调黏附分子 ICAM-1 增加细胞黏附，从而促进 A549 细胞和 CD4+ 淋巴细胞的相互作用。因此，CD4+ 淋巴细胞黏附到肺上皮细胞可能更进一步引起并延长免疫反应。

    4.4 HNPs 增加气道上皮细胞黏液分泌 在呼吸道中，黏液分泌对人体对抗病原体和刺激物有保护作用，而且黏液层有助于清除吸入的异物，然而慢性呼吸道感染的患者气道黏液分泌也是一个重要的病理特征，可以导致气道阻塞和气体交换受损。在已被证实的 19 种 MUC 基因中 MUCC 是气道表面上皮细胞分泌的主要呼吸系统黏蛋白。Ishimoto 等利用人气道黏膜上皮细胞系 NCI-H292 细胞检测 HNP-1 在 MUCC 黏蛋白分泌中的作用，研究发现 HNP-1 激活细胞表达 MUCC，并且在 10 mg/L HNP-1 中 MUCC mRNA 和蛋白的表达水平zui高，此外，低剂量的 HNP-1 和 LPS 并不影响 MUCC 的产生，但是 10 mg/L HNP-1 和 10 ng/ml LPS 同时刺激显示对 NCI-H292 细胞 MUCC mRNA 和蛋白表达水平的累加效应。

    4.5 HNPs 破坏肺屏障功能 Bdeir 等利用细菌人工染色体 10 构建能表达α- 防御素的转基因小鼠（Def+/+），在小鼠气管内注入 pH≈2 的 HC12.5 μl/g 诱导急性肺损伤，结果显示 Def+/+ 小鼠生存时间（420 min）较 WT 小鼠（1 200 min）明显短，此外，免疫组织化学显示 Def+/+ 小鼠肺组织中α- 防御索的量较多而 WT 小鼠肿组织中没有表达，同时 Def+/+ 小鼠肺表现出明显的肿胀和发红，由此可见肺组织中α- 防御索的释放与肺毛细血管内皮和肺泡上皮的通透性增加相关从而加重了急性肺损伤，进一步研究还发现α- 防御素破坏肺毛细血管 - 内皮屏障作用是通过低密度脂蛋白受体相关蛋白信号转导介导。

5 HNPs 与 PMN 相关的肺部疾病

     5.1 HNPs 与肺炎 肺炎链球菌是导致社区获得性肺炎、鼻窦炎、中耳炎和脑膜炎的主要病原体，Beiter 等将有荚膜菌株（血清型 1、2，4、9V）和相应的无荚膜菌株（血清型 1R、2R、R6、4R、9VR）分别置于 3.75 μg/ml 和 7.5μg/ml HNP1-3 中培养，菌株的死亡均呈剂量依赖的方式，且有荚膜的菌株更有效地被杀死，这些结论否定了荚膜是抗菌肽介导抗菌作用的阻力。在无荚膜的菌株中引进阳离子表面电荷或者减少阴离子表面电荷可以对抗 HNP1-3 的作用，而没有发现阴离子电荷的荚膜和无电荷的荚膜与 HNP1-3 敏感性的关系，因此，荚膜参与防止表面电荷的修饰机制仍需要进一步研究。

5.2 HNPs 与肺结核 Ashitani 等研究发现，活动性肺结核（TB）患者治疗前血浆 HNPs 浓度 [（437±38）ng/ml] 比健康对照者高 [（230±28）ng/ml，P＜0.05]，支气管肺泡灌洗液（BALF）中 HNPs 浓度 [（1 245±314）ng/ml] 比正常对照者高 [（14±4）ng/ml，P＜0.000 1]。用反相 HPLC 法测定正常对照者血浆中成熟的 HNPs 与前体防御素比例为 3：1，而 TB 患者比例为 4：9，因此血浆中 HNPs 可能直接反映 TB 患者骨髓刺激的程度。活动性 TB 患者血浆和 BALF 中 HNPs 的浓度均增高，提示 HNPs 可能参与导致 TB 患者肺功能紊乱，而这些多肽类可能作为评价疾病严重程度新的参数。而耐多药 / 多耐药肺结核患者血浆 HNP1-3 的浓度在经抗结核治疗前后均低于正常，且与痰菌阳性持续时间以及影像学记分呈负相关，提示 HNP1-3 表达水平减少可能是耐多药肺结核形成的原因之一，同时检测到耐多药肺结核患者 HNPl-3 浓度低于 60 ng/ml，因此提出 HNP1-3 表达水平可能作为耐多药肺结核的标记。

5.3 HNPs 与慢性阻塞性肺疾病（COPD）COPD 急性加重期组诱导痰中 HNP1-3 表达水平明显高于 COPD 稳定期组和健康对照组，并且 COPD 患者诱导痰中 HNP1-3 表达水平与 FEV1 占预计值 %、FEV1/FVC 和 PaO2 呈负相关，表明 COPD 病情越严重，痰中 HNP1-3 水平越高，提示痰中 HNP1-3 水平可以作为 COPD 严重程度的指标。Paone 等对 71 例吸烟者进行检测，结果显示 COPD 患者痰 HNPs 浓度比有症状吸烟者高 [（14±1.5）μg/ml vs （1.6±0.4）μg/ml，P＜0.000 1]，阻塞程度严重的 COPD 患者比轻、中度 COPD 患者 HNPs 浓度更高 [（19.9±2.3）μg/ml vs（10.3±0.8）μg/ml，P=0.003]。重度 COPD 患者痰中测得的 HNPs 表达水平超过了对气道上皮细胞、肺纤维母细胞以及肺泡巨噬细胞的细胞毒作用的浓度。尽管体外检测发现 COPD 患者痰中 HNPs 表达水平显示出细胞毒性，但是它们在体内的活性仍需要检测，因为一些甚至大部分 HNPs 被黏附到α1-AT、黏多糖和核酸而失去作用。

5.4 HNPs 与哮喘 哮喘被认为是一种异质性的疾病，根据外周血或痰中存在或缺乏粒细胞分为 4 种不同哮喘类型，即嗜酸粒细胞型哮喘、中性粒细胞型哮喘（NA）、嗜酸粒细胞 / 中性粒细胞混合型哮喘和寡粒细胞型哮喘。Baines 等研究发现，NA 中 HNPs（DEFA1、DEFAIB、DEFA3 和 DEFA4）、中性粒细胞组织蛋白酶 G 和弹性蛋白酶（ELA2）基因表达明显升高，由于 HNPs 和中性粒细胞蛋白酶基因表达与气道 PMN 聚集有明显的相关性，并且 NA 中系统 PMN 活化和迁移至气道增加，提示 HNPs 和中性粒细胞蛋白酶参与了该过程，从而提出外周血基因表达 HNPs 和中性粒细胞蛋白酶用于鉴定 NA 的可能。Vega 等提出 HNPs 可能通过黏附于*蛋白酶抑制剂家族如α1- 蛋白酶抑制剂的膜表面促进肺上皮细胞损伤，此外，哮喘患者更容易发生感染，这个效应可能是由于 HNPs 的 ADP- 糖基化引起，在哮喘患者 BALF 中已经发现了 ADP- 糖基化的 HNPs，HNPs 的 ADP-糖基化改变了防御素的生物特性，降低了抗菌活性，维持了促炎特性。

    5.5 HNPs 与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）ARDS 是以增加肺泡毛细血管屏障和肺泡上皮损伤为特征。临床病理研究显示 PMN 在 ARDS 发病机理中发挥重要作用，然而 ARDS 患者和健康对照者 PMN 的成熟、内容物以及功能的差别尚不清楚。Ashitani 等检测发现 ARDS 患者血浆中 HNPs 的浓度 [（2012±1 389）ng/ml] 比健康对照者 [（271±153）ng/ml] 高，BALF 中 HNPs 的浓度 [（726±848）ng/ml] 亦高于健康对照者 [（14±14）ng/ml]。利用 RP-HPLC 的方法检测健康对照者血浆中成熟 HNPs 与前体防御素的比例为 3：1，而 ARDS 患者成熟 HNPs 与前体防御素的比例为 1：5。BALF 中高水平的 HNPs 可能是感染部位活化的 PMN 释放的成熟防御素。然而，同样的患者血浆中 HNPs 主要来源于骨髓的中性粒细胞前体细胞。在 ARDS 中活化的炎症细胞释放介质刺激骨髓，促进不成熟中性粒细胞和前体防御素从骨髓中释放到外周循环。因此，血浆 HNPs 可能直接反映骨髓刺激的程度。这一推测也由 ARDS 患者外周血中性粒细胞计数以及杆状核细胞计数均高于正常对照者得到证实。