加州大学戴维斯分校的研究人员发现，先天防御系统的关键组分防御素HD6能与微生物表面结合，形成“纳米网”包裹微生物并使其失活，从而保护小肠细胞防止微生物入侵。文章发表在6月22日的Science杂志上。

该研究描述了一种全新的防御素作用机制。防御素是白细胞循环防御机制的一类分子，能保护细胞抵御入侵病原体，并调节有益微生物在细胞表面定殖。HD6水平或功能缺陷会引起炎症性肠病，而这一研究为治疗炎症性肠病尤其是Crohn's病提供了重要信息。

防御素defensins是一些结构相关且具有抗生素活性的小多肽家族，在植物和动物体内广泛存在。人体内存在六种不同的alpha-defensins，其中位于小肠壁的特异性分泌细胞Paneth细胞分泌产生HD5和HD6。HD5的抗菌能力广为人知，而HD6的功能此前还不为人知。Paneth细胞富含防御素的分泌物与小肠干细胞一同维持机体内的微生物平衡并负责小肠细胞表面的更新。

研究人员在小肠上皮细胞和转基因小鼠模型中对HD6的生物活性进行了研究。研究人员本以为HD6会像其他alpha-defensin那样，通过在微生物膜上打洞来杀死病原体，研究却显示HD6并不杀死细菌、真菌或寄生虫。

研究人员随后对实验数据进行了仔细的分析，发现当在细菌或真菌悬液中加入HD6时，溶液中会形成白雾或白色沉淀物。而且HD6虽然不杀死病原菌，但能保护转基因小鼠免于致死性的感染。

研究人员通过surface plasmon resonance表面等离子体子共振技术对HD6分子进行了实时检测，发现HD6分子在微生物表面结合细菌蛋白，并进行自我组装形成纤维和纳米网。研究人员还发现4个HD6分子结合在一起形成进一步装配为纤维和网络的基石。对HD6进行X射线晶体结构研究，发现HD6分子histidine-27的氨基酸残基改变，会使HD6失去形成四聚体的能力，不能形成纳米网，从而失去抑制病原体入侵的能力。说明histidine-27是HD6分子进行自组装的关键结构组分。 

这一研究说明HD6在机体先天免疫系统中具有独特作用，能结合微生物表面并自组装成为纤维网包裹细菌、真菌和原生寄生虫等病原体，从而赋予小肠强大而广谱的防御机制。这一成果能帮助科学家对炎症性肠病尤其是Crohn's病进行研究和治疗。