由于抗生素不合理使用,导致细菌耐药性和超级细菌层出不穷。而抗菌肽被认为是最具潜力的抗生素替代品之一。抗菌肽是机体产生的一类小分子多肽,能够抵抗外来微生物入侵,是机体先天免疫系统的重要组成部分。抗菌肽凭借其分子量小,抗菌谱广,不易产生耐药性等优势,成为近年来研究热点。猪胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)是引起猪传染性胸膜肺炎的病原体,APP主要定殖在呼吸道,引起严重肺损伤,导致肺出血和坏死,临床特征从急性到慢性不等,给全球养猪业带来巨大经济损失。本研究主要围绕抗菌肽MPX与APP开展工作,具体如下:本研究首先选择了13种已报道的抗菌肽对APP进行活性测定,发现MPX对APP杀菌效果最佳(MIC=16μg/mL,显著低于其他肽),体外研究还发现MPX可有效破坏APP细胞膜,导致菌体内容物的释放,主要表现为阳离子浓度的差异变化;利用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜等技术证实抗菌肽MPX能够显著抑制APP生物被膜的形成;此外,通过qRT-PCR方法证实MPX能够调节APP毒力基因的表达,能够显著下调毒力基因黏附素Apa 1的表达,上调毒力基因PurC的表达;进一步研究发现APP毒力基因Sap A在APP抗菌肽耐受性方面发挥重要作用,以上结果表明,抗菌肽MPX具有良好的体外杀菌活性。小鼠模型上评价抗菌肽MPX的体内抗APP感染的作用效果。分别在APP鼻腔感染小鼠2 h后腹腔注射抗菌肽MPX,并以庆大霉素和抗菌肽PR-39为药物对照,结果发现抗菌肽MPX治疗后显著缓解APP对小鼠的致死性攻击,小鼠存活率高达85%,降低APP在肺脏中的定殖,减少血清中炎性因子TNF-α和IL-6的含量,此外,小鼠肺脏HE染色结果发现,抗菌肽MPX能够缓解小鼠的肺脏损伤和肺炎症状。以上结果表明,抗菌肽MPX在小鼠体内能够有效抵御APP的感染。为明确抗菌肽MPX通过调节肺脏差异基因的表达起到抗APP感染的效果,本研究采用新一代高通量测序技术对APP感染组小鼠和抗菌肽MPX治疗组以及空白对照组小鼠肺脏进行转录组学研究,结果发现:APP感染组小鼠与正常小鼠肺脏共有670个基因表达差异,其中包括618个上调基因和52个下调基因,差异表达基因主要集中在化合物和细胞大分子代谢、信号转导、细胞应激、炎症反应负调控等,差异基因主要参与在MAPK、钙离子调节等信号通路。APP感染后抗菌肽MPX治疗组与未治疗组共有63基因表达差异,其中包括上调基因35个和下调基因28个,差异基因主要集中在分子代谢,蛋白质互作,氧化应激和炎症反应等,差异基因主要参与MAPK、细胞粘附分子、NOD-样受体和钙离子调节等信号通路。本研究详细分析了抗菌肽MPX调控APP感染肺转录组差异,为抗菌肽治疗呼吸道感染研究提供理论参考。