CN108778309A

CN108778309A - 调节肠道微生物群的方法

Info

Publication number: CN108778309A
Application number: CN201780017713.0A
Authority: CN
Inventors: P·诺德吉尔德; J·韦卡普; S·卡路福
Original assignee: Defensin Therapeutics ApS
Current assignee: Defensin Therapeutics ApS
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-11-09
Also published as: CA3012711A1; RU2018129160A; EP3407905A1; ZA201804515B; MX2018009100A; US20190111107A1; EP3407905B1; RU2738265C2; BR112018015170A2; JP6890135B2; JP2019504122A; RU2018129160A3; ES2871117T3; KR20180121489A; SG11201805954WA; WO2017129195A1; AU2017212534A1

Abstract

本发明涉及通过给予一种或多种防御素和/或GLP‑1/GLP‑1类似物来调节肠道微生物群的方法以及通过口服给予一种或多种防御素来预防或治疗肠道炎症的方法。GLP‑1类似物如利拉鲁肽以及哺乳动物和家禽α防御素和β防御素可以引起肠道中微生物群和代谢组组成的变化，并且因此可以用于治疗或预防肠道炎症、结肠直肠癌、代谢综合征、肥胖症、前驱糖尿病和糖尿病或用作肉类生产中的瘦肉生长促进剂。

Description

调节肠道微生物群的方法

技术领域

本发明涉及通过口服给予一种或多种防御素来调节或稳定肠道微生物群的方法。该方法可以用于治疗或预防肠道炎症、结肠直肠癌、代谢综合征、肥胖症、前驱糖尿病、糖尿病和心血管疾病以及用于促进肉类生产中的瘦肉生长。

发明背景

肠道微生物群

肥胖症和肥胖症相关疾病等常见障碍的日益增加的患病率与我们的西方化生活方式和饮食密切相关。最突出的肥胖症相关疾病是胰岛素抵抗、明显2型糖尿病(T2D)和某些癌症(Faulds&Dahlman-Wright,2012)。虽然这些疾病的病因很复杂，但其中许多疾病的特征在于低度炎症的一般状态，这可能源于肠道微生物群失调(Everard&Cani,2013；Belkaid&Hand,2014)。尽管与现代人类生活方式和动物肉类生产相关的挑战可能看起来相距甚远，但可以设想肠道健康受损是一个共同点。失调的肠道健康确实与大量疾病有关，如肥胖症(Ridaura et al,2013)、2型糖尿病(Qin et al,2012)、类风湿性关节炎(Zhang etal,2015)和结肠直肠癌(Feng et al,2015)。最近，已经报道了肠道微生物群之间的联系，并且特别是来自拟杆菌属(Bacteroides)的某些脂多糖的存在，以及芬兰与邻近地区相比更高的1型糖尿病发生率(Leviten 2016)。

肥胖症及其伴随的低度炎症形成了失调的代谢体内平衡的有效驱动因素。Turnbaugh et al.(2006)发现肥胖症相关的微生物群具有增加的能量收获能力，并且在从肥胖小鼠移植微生物群后2周，无菌小鼠的脂肪量增加显著高于瘦型小鼠的类似移植。Turnbaugh et al.(2008)进一步且明显地发现，在暂时饲喂高脂肪/糖“西方(Western)”饮食的小鼠中转回到原始饮食后，肠道微生物组成的变化完全逆转。Vrieze et al.(2012)在人类中证实了这些发现，其证明从瘦型人类供体转移肠道微生物群增加了代谢综合征个体的胰岛素敏感性。

通过使用低剂量抗生素和益生菌如嗉囊乳杆菌(Lactobacillus ingluviei)，已经在农业牲畜中持续多年采用用以增加体重和增重率的肠道微生物群操纵。已经在鸡(Khan et al,2007)、鸭(Angelakis&Raoult,2010)和小鼠(Angelakis et al,2012)中证明了用于体重增加的肠道微生物群操纵。在人类中，也发现接受抗生素的婴儿比其对照更大(Trasande et al,2012)，而早期暴露于口服抗生素与儿童超重相关(Ajslev et al,2014)。并且在孕妇中，晚期妊娠中肥胖的生理性增加和妊娠期糖尿病的潜在发展似乎与肠道微生物群的深刻变化相关(Koren et al,2012)。

肠粘膜是迄今为止暴露于外部环境的最大体表(大约200m²)。因此，肠道表面与外来物质(源自我们饮食的代谢物)以及估计的10¹⁴个细菌(栖息在我们的肠道中的肠道微生物群)紧密接触。因此，肠屏障受到持续且强烈的免疫监视，需要免疫系统、饮食成分和肠道微生物群之间的动态串扰。饮食干预对免疫调节(Mowat&Agace,2014)和肠道微生物群组成(Walter,2015)产生巨大影响，两者都独立和协同地影响代谢体内平衡。在这方面，最近的两篇论文强调了食品添加剂在微生物群调节的向代谢体内平衡变化的(不利)潜力。最近的一篇论文(Chassaing et al,2015)阐明了膳食乳化剂如何通过诱导失调的肠道微生物群来削弱葡萄糖耐量，从而增加体重增加以及结肠炎易感性。该观察结果不能在无菌(GF)小鼠中复制，这表明肠道微生物群的关键作用。类似地，Suez et al.(2014)最近展示了无热量人造甜味剂如何通过改变肠道微生物群来诱导代谢功能障碍。作者通过粪便转移到GF小鼠来验证他们的发现，之后GF小鼠迅速发展成葡萄糖耐受不良。这些观察结果反映了GF小鼠的开拓性研究( et al,2007)，阐明了肠道微生物在维持代谢健康中的作用。本研究显示，在没有共生微生物的情况下，由此导致不均衡的粘膜免疫体内平衡，脂肪组织响应于高脂肪饮食而尺寸和功能减少。尽管没有体重增加(通常表现为健康的表型)，但异位脂质积累(肝脏脂肪变性和血清甘油三酯水平升高)导致严重的代谢障碍。在人类中，已经显示微生物群的基因丰富度与健康表型相关，而基因贫乏(低基因计数)与代谢障碍风险增加相关(Le Chatelier et al,2013)。

防御素

防御素代表主要的先天宿主防御之一，其用于维持健康的微生物组并避开潜在的病原体(Wehkamp et al,2002和Salzman et al,2007)。防御素是具有抗革兰氏阳性和阴性细菌、真菌和古细菌的抗微生物活性以及增加抗炎细胞因子和减少炎性细胞因子的抗炎活性的肽。

人防御素是小阳离子肽，基于其三个分子内半胱氨酸二硫键的拓扑结构，所述肽可分为α-防御素和β-防御素。人α-防御素可以进一步细分为首先从嗜中性粒细胞颗粒分离的那些(HNP1-4)和由小肠隐窝中的帕内特细胞表达的肠α-防御素(HD5和HD6或者DEFA5和DEFA6)。β-防御素(DEFBn)主要由各种组织和器官中的上皮细胞产生，所述组织和器官包括皮肤、眼睛、中耳、口腔、气管、肺、胃肠道、肝脏、泌尿生殖系统、肾脏、阴道、胰腺和乳腺。人β-防御素家族中最佳表征的成员是hBD1-4。一些人防御素是组成性产生的，而其他是由促炎细胞因子或外源微生物产物诱导的。一些人防御素已经在羊水中表达，其水平随着孕龄而增加，保护子宫内的胎儿。母乳并且特别是初奶(初乳)含有α-防御素和β-防御素，但在母乳中仅发现少数以显著浓度存在(Armogida et al,2004)。

Liu et al.(2008)发现HNP-1和HNP-2(均由白细胞产生并属于血液中α-防御素的亚组)能够通过与经典胰岛素信号传导通路明显不同的细胞内机制抑制分离的肝细胞中的糖原分解和糖异生。

发明概述

本公开文本证明，口服给予的哺乳动物肠α-防御素和β-防御素具有在饲喂高脂肪饮食的小鼠的肠道中维持正常微生物群组成的能力。实施例中的数据证明，口服给予哺乳动物α-防御素和/或β-防御素导致生态失调(dysbiotic)微生物群的稳定化或正常化。因此，防御素可用于治疗或预防结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病，或用作肉类生产中的瘦肉生长促进剂。

如实施例1和3中所证明的，口服剂量的人α防御素5(HD5)或人β-防御素2(hBD2)预防或减少保持接受高脂肪饮食的小鼠的体重增加。该动物模型是代谢综合征和早期2型糖尿病的模型。如果不进行治疗，饲喂高脂肪饮食的小鼠通过积累脂肪(特别是腹部脂肪和肝脏脂肪)而发展成肥胖。该小鼠进一步发展出糖尿病的体征，如胰岛素抵抗和葡萄糖耐量受损。

在饮食中没有HD5或hBD2的情况下，接受高脂肪饮食的动物增加相当多的体重并最终发展出糖尿病和肥胖症的体征。随着脂肪量积累减少，体重增加减少。与接受高脂肪饮食的未经处理的动物相比，接受HD5或hBD2剂量的动物显示增加的葡萄糖耐量和降低的胰岛素抵抗。

类似地，实施例证明向具有生态失调微生物群的动物口服给予HD5可以至少部分地使该微生物区系正常化。因此，HD5和其他防御素可以用于使生态失调微生物区系正常化或用于使微生物区系正常化。已知高脂肪饮食和具有高糖含量的饮食会诱导生态失调微生物区系。因此，防御素可以用于治疗这种生态失调微生物区系。防御素也可以预防性地用于要进行预期会对该微生物区系产生负面影响的治疗的受试者，所述治疗为例如抗生素治疗、免疫抑制治疗、化疗、免疫疗法或放射疗法。

一个方面涉及治疗非人动物的肠道炎症的方法，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素。

一个方面涉及治疗人的肠道炎症的方法，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和β-防御素。

一个方面涉及治疗肠道炎症的方法，其中该炎症位于动物的口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、直肠和/或肛管中，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素或β-防御素。

一个方面涉及维持肠道中的正常微生物群组成的方法，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及治疗肠道中的生态失调微生物群的方法，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及增加肠道微生物群的基因丰富度的方法，该方法包括给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及增加肠道微生物群的宗族(phylae)的数量的方法，所述方法包括给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及增加肠道微生物群中短脂肪酸的产生的方法，所述方法包括给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及增加肠道微生物群的丁酸盐产生或降低肠道微生物群的乙酸盐产生的方法，所述方法包括给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及增加肠道中属于选自下组的属的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：拟杆菌属(Bacterioidetes)、柔嫩梭菌属(Faecalibacterium)、罗氏菌属(Roseburia)、布劳特氏菌属(Blautia)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、粪球菌属(Coprococcus)、梭菌属(Clostridium)、别样棒菌属(Allobaculum)、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、阿克曼菌属(Akkermansia)、优杆菌属(Eubacterium)，所述方法包括给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。优选地，该细菌属包括以下项中的一个或多个：别样棒菌属、拟普雷沃菌属、阿克曼菌属和乳杆菌属。

一个方面涉及减少肠道中选自下组的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：脆弱拟杆菌(Bacteroidetes fragilis)、Sutturella wadsworthia、小韦荣球菌(Veillonella parvula)、大肠杆菌(Escherichi coli)、副流感嗜血杆菌(Haemophilusparainfluenzae)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、侵蚀艾肯菌(Eikenellacorodens)、麻疹双球菌(Gemella moribillum)，所述方法包括给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或胰高血糖素样肽1(GLP-1)/GLP-1类似物。

一个方面涉及治疗结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病的方法，所述方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素。由于防御素可以用于治疗肥胖症和2型糖尿病的各种症状，并且可以用于使微生物区系正常化，因此它们还可以降低感染一种或多种所述障碍的风险。

一个方面涉及促进动物肉类生产中瘦肉生长的方法，所述方法包括向有需要的受试者给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素。这个方面得到以下证明的支持，即向肥胖小鼠给予HD5或hBD2导致脂肪百分比降低，即防御素有利于瘦肉生长而不是脂肪生长。

一个方面涉及包含至少一种哺乳动物或家禽α-防御素和至少一种哺乳动物或家禽β-防御素的组合物。

一个方面涉及包含与以下项组合的至少一种哺乳动物α-防御素或β-防御素的组合物：胰岛素/胰岛素类似物和/或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)/GLP-1类似物和/或胰高血糖素样肽-2(GLP-2)/GLP-2类似物和/或二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂和/或二甲双胍和/或钠葡萄糖转运蛋白-2(SGLT-2)抑制剂和/或胰高血糖素受体拮抗剂和/或瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员1(TRPV1)拮抗剂或这些的组合。在一个方面，该防御素是HD5或hBD-2。

一个方面涉及包含至少一种哺乳动物α-防御素或β-防御素的组合物，其与化疗、免疫疗法、放射疗法或这些的组合联合使用。在一个方面，该防御素是HD5或hBD-2，优选当口服给予该防御素时。

本领域已知防御素(包括人β-防御素2)是强抗炎剂(WO 2010/007165)。本发明人已经证明了口服给予的人β-防御素2的抗肥胖症和抗糖尿病作用。另一种肠激素GLP-1和GLP-1类似物(如利拉鲁肽)同样可以用于治疗肥胖症和糖尿病。本发明人在实施例4中证明，肠胃外给予的利拉鲁肽对各种炎性和抗炎细胞因子没有影响。因此，与防御素相比，GLP-1和GLP-1类似物具有不同的作用模式。因此，本发明人考虑给予至少一种防御素与至少一种GLP-1或GLP-1类似物的组合来治疗如本文所述的适应症。

附图简述

图1A.用于研究哺乳动物α防御素和/或β防御素对小鼠代谢的影响的实验设置的图解提纲。在第-1周，将C57/BL/6J小鼠分进组和笼子，使得每个笼子3只小鼠且每组...只笼子。在第-1周和第0周之间，通过磁共振扫描临床检查小鼠以估计脂肪分布。在第0、1和4周，分析粪便的微生物组。在第4周，除了分析微生物群外，扫描小鼠并测量血糖和胰岛素水平。在第6周，通过分析粪便的氮和脂质含量来评估能量消耗。在第7周，进行胰岛素耐量测试(ITT)。在第8周，进行口服葡萄糖耐量测试(OGTT)和葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)。在第9周(终止)，进行几次分析，特别是对小鼠进行称重和扫描，并评估结肠、盲肠和小肠的血浆组成和微生物群组成。此外，对肌肉组织(四头肌)、iWAT、eWAT、iBAT、肝脏、结肠、空肠、回肠和十二指肠进行组织学分析和蛋白质/RNA分析。

图1B.用于研究哺乳动物α防御素和/或β防御素对小鼠代谢的影响的实验设置的图解提纲。在第-1周，C57/BL/6J小鼠到达。在第0周，收集粪便。在第0周和第12周之间的磨合期中，给小鼠饲喂高脂肪饮食。在第12周，通过磁共振扫描临床检查小鼠以估计脂肪分布，收集粪便并进行口服葡萄糖耐量测试(OGTT)和葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)。在第13-0周，将小鼠分进组和笼子，每只笼子4只小鼠且每组3只笼子。在第0、12和13-10周，分析粪便的微生物组。在第13-2、13-4、13-6、13-8和13-10周，扫描小鼠并测量血糖和胰岛素水平。在第13-9周，进行胰岛素耐量测试(ITT)。在第13-10周(终止)，进行几次分析，特别是对小鼠进行称重和扫描，并评估结肠、盲肠和小肠的血浆组成和微生物群组成。此外，测量iWAT、eWAT和肝脏重量。

图2.人β防御素1-4的Clustal W(2.1)多序列比对。

图3.人α防御素5和6的Clustal W(2.1)多序列比对。

图4：人嗜中性粒细胞肽1-3的Clustal W(2.1)多序列比对。

图5：人、恒河猴、黑猩猩和红猩猩β防御素2的Clustal W(2.1)多序列比对。

在Clustal W比对中：

*指示具有单个完全保守残基的位置。

:指示以下“强”组之一是完全保守的：

-S,T,A；N,E,Q,K；N,H,Q,K；N,D,E,Q；Q,H,R,K；M,I,L,V；M,I,L,F；H,Y；F,Y,W。

.指示以下“较弱”组之一是完全保守的：

-C,S,A；A,T,V；S,A,G；S,T,N,K；S,T,P,A；S,G,N,D；S,N,D,E,Q,K；N,D,E,Q,H,K；N,E,Q,H,R,K；V,L,I,M；H,F,Y。

图6：用低脂肪饮食(LFD)、高脂肪饮食(HFD)或HFD和防御素hBD2(HFD+P2)处理小鼠7周的体重变化(A)和体重发展(B)以及累积采食量(C)。

A：体重变化。N＝12。两个HFD均与LFD参考组显著不同。星号描绘了HFD和HFD+P2之间的差异。两个HFD从第w周开始均与LFD显著不同(p<0.001)。双因素方差分析，图基事后检验。

B：体重发展。N＝12。两个HFD均与LFD参考组显著不同。星号描绘了HFD和HFD+P2之间的差异。两个HFD从第w周开始均与LFD显著不同(p<0.001)。双因素方差分析，图基事后检验。

C：累积采食量。LFD参考组每克饲料具有与HFD组相比相同量的蔗糖和蛋白质。

图7：用低脂肪饮食(LFD)、高脂肪饮食(HFD)或HFD和防御素hBD2(HFD+P2)处理小鼠7周的瘦肉量/脂肪量发展。(A)第1周和第7周的瘦肉量发展。(B)第1周和第7周的脂肪量发展。A：第-1周和第7周的瘦肉量。N＝12。单因素方差分析，图基事后检验。B：第-1周和第7周的脂肪量。N＝12。单因素方差分析，图基事后检验。

图8：用低脂肪饮食(LFD)、高脂肪饮食(HFD)或HFD和防御素hBD2(HFD+P2)处理7周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(A)胰岛素耐量测试(ITT)。(B)口服葡萄糖耐量测试。(C)葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)。(D)5小时空腹胰岛素测试。

A：饮食开始后7周的胰岛素耐量测试。N＝6/组。将HFD与LFD参考组进行比较。仅描绘了统计上显著的变化。上曲线上方的星号指示HFD和LFD之间的差异。

B：饮食开始后7周的葡萄糖耐量测试。N＝11-12/组。将HFD与LFD参考组进行比较。仅描绘了统计上显著的变化。上曲线上方的星号指示HFD和LFD之间的差异，并且中间曲线下方的星号指示HFD+P2和LFD之间的差异。

C：饮食开始后7周的葡萄糖刺激的胰岛素分泌(在GTT期间)。N＝11-12/组。将HFD与LFD参考组进行比较。仅描绘了统计上显著的变化。上曲线上方的星号指示HFD和LFD之间的差异。HFD+P2和LFD在任何时间点都不是统计上显著的。

D：饮食开始后7周的5小时空腹胰岛素。N＝11-12/组。

A-C：双因素方差分析，邓尼特事后检验。D：单因素方差分析，图基事后检验。

图9A、9B和9C：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2预防性处理(高脂肪+hBD-2)处理小鼠10周的体重发展(a)饲料效率(b)和能量摄入(c)。

显著性：低脂肪对高脂肪＝A；低脂肪对高脂肪+hBD-2＝B；高脂肪对高脂肪+hBD-2＝C。

9A.体重发展。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)

9B.饲料效率(针对笼中平均食物摄入量调整的增重克数)。采用图基校正的单因素方差分析NB！n＝4，归因于共同笼养。

9C.能量摄入。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)

图10A、10B和10C：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2预防性处理(hBD-2)处理小鼠10周的脂肪占总体重的百分比(a)、以克计的肝脏重量(b)和以克计的附睾脂肪(eWAT)重量(c)。

10A.不同周内总体重的脂肪百分比。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

10B.在终止时的附睾脂肪组织(内脏AT)重量。采用图基校正的单因素方差分析。

10C.在终止时的重量。采用图基校正的单因素方差分析

图11A和11B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2预防性处理(高脂肪+hBD-2)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)口服葡萄糖耐量测试。(b)葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)。

11A.第7周的口服葡萄糖耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

11B.在oGTT期间进行的第7周的葡萄糖刺激的胰岛素分泌。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图12A和12B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2预防性处理(高脂肪+hBD-2)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)胰岛素耐量测试(ITT)。(b)HOMA-IR。

显著性：低脂肪对高脂肪＝A；低脂肪对高脂肪+hBD-2＝B；高脂肪对高脂肪+hBD-2＝C

12a.第8周的胰岛素耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

12b.第9周的体内平衡模型评估(HOMA)。采用图基校正的单因素方差分析。

图13A和13B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2干预处理(高脂肪+hBD-2)处理小鼠10周的体重发展(a)和体重变化(b)。

13A.体重发展。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

13B.从磨合期结束时的第13周到接受实验饮食的接下来的10周的体重变化。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图14A和14B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2干预处理(hBD-2)处理小鼠10周的脂肪占总体重的百分比(a)和从第0周到第4周以克计的脂肪％变化(b)。

显著性：低脂肪对高脂肪＝A；低脂肪对高脂肪+hBD-2＝B；高脂肪对高脂肪+hBD-2＝C-

14A.不同周内总体重的脂肪百分比。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

14B.从磨合期结束到接受实验饮食的4周的脂肪百分比变化。采用图基校正的单因素方差分析。

图15A和15B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2干预处理(hBD-2)处理小鼠10周的以克计的肝脏重量(a)和以克计的附睾脂肪(eWAT)重量(b)。

15A.在终止时的肝脏重量。采用图基校正的单因素方差分析。

15B.在终止时的附睾脂肪组织(内脏脂肪)重量。采用图基校正的单因素方差分析。

图16A、16B和16C：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素hBD2干预处理(高脂肪+hBD-2)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)来自笼子1的口服葡萄糖耐量测试(b)来自小鼠D1的口服葡萄糖耐量测试。(c)胰岛素耐量测试(ITT)。

16A口服葡萄糖耐量测试从磨合期结束(第13-0周)开始每两周重复一次，显示高脂肪+hBD-2组的第一笼。

16B.口服葡萄糖耐量测试从磨合期结束(第13-0周)开始每两周重复一次，仅显示高脂肪+hBD-2组的小鼠D1。

16C.第9周的胰岛素耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图17A、17B和17C：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5预防性处理(高脂肪+HD5)处理小鼠10周的体重发展(a)饲料效率(b)和能量摄入(c)。

显著性：低脂肪对高脂肪＝A；低脂肪对高脂肪+HD-5＝B；高脂肪对高脂肪+HD-5＝C。

17A.体重发展。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

17B.饲料效率(针对笼中平均食物摄入量调整的增重克数)。单因素方差分析图基校正NB！n＝4，归因于共同笼养。

17C.能量摄入。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图18A、18B和18C：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5预防性处理(HD5)处理小鼠10周的脂肪占总体重的百分比(a)、以克计的肝脏重量(b)和以克计的附睾脂肪(eWAT)重量(c)。

18A.不同周内总体重的脂肪百分比。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

18B.在终止时的肝脏重量。单因素方差分析图基校正

18C.在终止时的附睾脂肪组织(内脏AT)重量。采用图基校正的单因素方差分析。

图19A和19B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5预防性处理(高脂肪+HD5)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)口服葡萄糖耐量测试。(b)葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)。

19A.第7周的口服葡萄糖耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

19B.在oGTT期间进行的第7周的葡萄糖刺激的胰岛素分泌。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图20A和20B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5预防性处理(高脂肪+HD5)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)胰岛素耐量测试(ITT)。(b)HOMA-IR。

20A.第8周的胰岛素耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

20B.第9周的体内平衡模型评估(HOMA)。采用图基校正的单因素方差分析。

图21A和21B.该图示出了实施例1中针对四种处理的从第1周(Wk1)到第10周(Wk10)的变化：高脂肪饮食与HD5-HF HD5；高脂肪饮食与hBD2-HD hBD2；高脂肪饮食-不处理：HF；低脂肪饮食：LF。

第1周(21A)和第10周(21B)的微生物群的加权unifrac分析，即细菌物种的相对丰度。来自饲喂HFD加HD5的小鼠的微生物群逐渐接近饲喂LFD的小鼠的细菌区系，即微生物群的正常化。缩写：Wk 1-第1周；W10-第10周。

图21C.有助于该变化的微生物群物种的图解。微生物群的变化主要是由别样棒菌属和乳杆菌属的丰度增加以及梭菌属的丰度降低驱动。别样棒菌属是产生短链脂肪酸的物种。乳杆菌属是具有抗炎特性的细菌。

图22A和22B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5干预处理(高脂肪+HD5)处理小鼠10周的体重发展(a)和体重变化(b)。

22A.体重发展。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

22B.从磨合期结束时的第13周到接受实验饮食的接下来的10周的体重变化。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图23A和23B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5干预处理(HD-5)处理小鼠10周的脂肪占总体重的百分比(a)和从第0周到第4周以克计的脂肪％变化(b)。

23A.不同周内总体重的脂肪百分比。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

23B.从磨合期结束到接受实验饮食的第4周的脂肪百分比变化。采用图基校正的单因素方差分析。

图24A和24B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5干预处理(HD-5)处理小鼠10周的以克计的肝脏重量(a)和以克计的附睾脂肪(eWAT)重量(b)。

24A.在终止时的肝脏重量。采用图基校正的单因素方差分析。

24B.在终止时的附睾脂肪组织(内脏AT)重量。采用图基校正的单因素方差分析。

图25A和25B：用低脂肪饮食(低脂肪)、高脂肪饮食(高脂肪)或高脂肪饮食和用防御素HD5干预处理(高脂肪+HD5)处理10周的小鼠的葡萄糖体内平衡。(a)来自笼子2的口服葡萄糖耐量测试(b)胰岛素耐量测试(ITT)。

25A.口服葡萄糖耐量测试从磨合期结束(第13-0周)开始每两周重复一次，显示高脂肪+HD-5组的第二笼。

25B.第9周的胰岛素耐量测试。采用图基校正的双因素方差分析(匹配值叠加)。

图26.用于研究GLP-1类似物(利拉鲁肽)对小鼠肠道炎症和微生物群的影响的实验设置的图解提纲。在第-40周，C57/BI/6J DIO小鼠到达。给小鼠饲喂高脂肪饮食60％脂肪(SSNIFF(饮食#D12492))或普瑞纳(purina)粮38周，以达到55克的平均体重。从第-2周开始，将小鼠单独圈养。在第-1天和第27天收集粪便样品用于16S RNA分析。在第28天从距盲肠2cm处收集来自髂骨的样品。

图27A.来自实施例4的微生物组分析的结果。将小鼠用利拉鲁肽或媒介物(DIO媒介物)处理四周。

在第-1天和第28天的未加权的微生物群unifrac分析示出了从实验开始至结束两个处理组的微生物组的变化。来自饲喂HFD加利拉鲁肽的小鼠的微生物群逐渐接近饲喂LFD的小鼠的细菌区系，而媒介物处理的小鼠的微生物群在研究期间没有变化。

图27B.加入微生物群的物种的情况下微生物群的变化。该变化主要是由阿克曼菌属和拟普雷沃菌属的丰度增加驱动。阿克曼菌属是产生短链脂肪酸的物种。

图28.在向雌性NMRI小鼠口服给予4mg/kg hBD-2后的药代动力学数据。Y轴显示以μg/g组织计的hBD2。结果以组均值+/-SEM给出。

图29.分别在皮下(SC)和静脉内(IV)给予1mg/kg后hBD-2的药代动力学数据。Y轴显示以μg/mL计的hBD2。不同的曲线代表不同的实验和检测方法(HPLC和ELISA)。

图30.分别在皮下和静脉内给予16.5mg/kg后“hBD-2-白蛋白融合N末端(hBD-2-albumin fusion N-terminal)”的药代动力学数据。Y轴显示以μg/mL计的融合蛋白浓度。结果是4只小鼠/采样时间的均值+/-SD。

图31.分别在皮下和静脉内给予16.5mg/kg后“hBD-2-白蛋白融合C末端(hBD-2-albumin fusion C-terminal)”的药代动力学数据。Y轴显示以μg/mL计的融合蛋白浓度。结果是4只小鼠/采样时间的均值+/-SD。

发明详述

定义：

防御素：如本文所用的术语“防御素”是指本领域技术人员认为属于抗微生物肽的防御素类别的多肽。该防御素属于α防御素类别或β防御素类别。防御素的例子包括人肠α防御素5(HD5，SEQ ID NO.8)、人α防御素6(HD6，SEQ ID NO.9)、人嗜中性粒细胞肽1(HNP-1)、人嗜中性粒细胞肽2(HNP-2)、人嗜中性粒细胞肽3(HNP-3)，均属于α防御素类别；以及人β防御素1(hBD1，SEQ ID NO.4)、人β防御素2(hBD2，SEQ ID NO.5)、人β防御素3(hBD3，SEQ IDNO.6)、人β防御素4(hBD4，SEQ ID NO.7)、黑猩猩β防御素2(SEQ ID NO:10)、猕猴β防御素2(SEQ ID NO:11)、红猩猩β防御素2(SEQ ID NO:3)、小鼠β防御素3(SEQ ID NO:12)、马β防御素2(SEQ ID NO:13)、猪β防御素1(SEQ ID NO:14)、山羊β防御素2(SEQ ID NO:15)、牛β防御素2(SEQ ID NO:1)、鸡β防御素2(SEQ ID NO:2)、人LL37(SEQ ID NO:16)(衍生自人组织蛋白酶抑制素(cathelicidin))和截短的hBD2(SEQ ID NO:17)，属于β防御素类别。防御素可以是糖基化的，并且防御素可以被蛋白水解切割成较小的生物活性片段。糖基化防御素和防御素片段也包括在本公开文本的范围内。

防御素表达为前体，并且在分泌到细胞外间隙之前通过信号肽(并且在一些情况下也通过前肽)切割来加工。上文鉴定的序列代表预测的成熟生物活性防御素。本领域技术人员将理解，加工可以在细胞与细胞之间不同，并且所得分泌的成熟肽可以与所预测的序列相差一个或两个C末端或N末端氨基酸，并且仍然保留其生物活性。

肠道：肠道是动物用来将食物转移到消化器官的管子，并且它包括消化器官本身。如本文所用的人体肠道是指由口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠和肛管组成的消化系统。一些实施方案涉及人体肠道的部分，并且特别是口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠和肛管。其他实施方案涉及除结肠之外的所有这些部分。如本文提及的反刍动物肠道是由口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠和肛管组成的肠道，但其特征在于以下事实：胃分为四个隔室，即瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃。如本文提及的家禽肠道是由食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠和肛管组成的肠道，但其特征在于以下事实：胃分为前胃或真胃和砂囊。在一些情况下，存在沿着食管的肌肉袋，称为嗉囊。

”胰高血糖素样肽-1。GLP-1是神经肽和衍生自胰高血糖素原基因的转录产物的肠降血糖素。外周中GLP-1的主要来源是肠L细胞，其分泌GLP-1作为肠激素。GLP-1的生物活性形式是：GLP-1-(7-37)和GLP-1-(7-36)NH2。这些肽是由胰高血糖素原分子的选择性切割产生的。

回肠L细胞的GLP-1分泌取决于小肠腔中营养素的存在。这种激素的促分泌素(引起或刺激分泌的药剂)包括碳水化合物、蛋白质和脂质等主要营养素。一旦进入循环，由于被酶二肽基肽酶-4快速降解，GLP-1的半衰期小于2分钟。

GLP-1是有效的抗高血糖激素，诱导胰腺的β细胞响应于葡萄糖升高而释放激素胰岛素，同时抑制胰高血糖素分泌。这种葡萄糖依赖性作用特别有吸引力，因为当血浆葡萄糖浓度处于正常禁食范围内时胰岛素的不受调节的释放或者胰岛素注射不合时宜可导致血糖的危险降低-低血糖。GLP-1不会发生这种情况，因为当血糖水平处于禁食范围内时，GLP-1不再刺激β细胞释放更多的胰岛素。此外，GLP-1抑制胃分泌和运动。这延迟并延长了碳水化合物的吸收，并有助于饱腹作用。

同一性：两个氨基酸序列之间或两个核苷酸序列之间的相关性由参数“同一性”描述。

使用如在EMBOSS包(Rice et al.,2000，http://emboss.org)(优选3.0.0或更高版本)的Needle程序中实现的Needleman-Wunsch算法(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443-453)来测定两个氨基酸序列之间的同一性程度。所使用的任选参数是空位开放罚分10，空位扩展罚分0.5和EBLOSUM62(BLOSUM62的EMBOSS版本)取代矩阵。标记为“最长同一性”的Needle输出(使用–nobrief选项获得)用作百分比同一性，并如下计算：

(相同残基x 100)/(比对长度-比对中的空位总数)

瘦肉生长促进：如本文所用的术语“瘦肉生长促进”或“瘦肉生长增强”是指在目标是体重快速但瘦肉增加的肉类生产行业中的牲畜或家畜饲养，例如奶牛、猪、绵羊、山羊、马、鸭、鹅、鸽子、火鸡、鹌鹑和鸡。

牲畜：供家用而饲养的牛、马、家禽和类似动物。

正常微生物群：术语“正常微生物群”在本文中用于指示未生态失调的微生物群。正常微生物群的特征在于具有大的基因和宗族丰富度。正常微生物群的特征在于包含属于以下属的细菌：拟杆菌属、柔嫩梭菌属、罗氏菌属、布劳特氏菌属、瘤胃球菌属、粪球菌属、双岐杆菌属、甲烷短杆菌属、乳杆菌属、粪球菌属、梭菌属、阿克曼菌属、优杆菌属。

治疗：如本文所用的术语“治疗(treatment和treating)”是指出于对抗病症、疾病或障碍的目的对患者进行的管理和护理。该术语旨在包括对患者所患的给定病症的全部治疗，如出于以下目的给予活性化合物：减轻或缓解症状或并发症；延缓该病症、疾病或障碍的进展；治愈或消除该病症、疾病或障碍；和/或预防该病症、疾病或障碍，其中“预防(preventing或prevention)”应理解为指出于阻碍、减少或延迟该病症、疾病或障碍的发展的目的对患者进行的管理和护理，并且包括给予活性化合物以预防症状或并发症发生或者降低症状或并发症发生的风险。待治疗的患者优选是哺乳动物，特别是人。待治疗的患者可以是各个年龄段。

受试者、患者：受试者是本文公开的哺乳动物或家禽的物种之一的个体。患者是被诊断患有特定障碍的受试者。

哺乳动物和家禽α防御素以及哺乳动物和家禽β防御素

本公开文本涉及防御素即哺乳动物和家禽α防御素和/或β防御素(如牛、猪、绵羊、小鼠、猴、马和家禽(如鸡、火鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽子)、小鼠、猴或人β防御素，更优选人科、更优选人α防御素和/或β防御素)用于治疗如本文公开的适应症(包括但不限于肠道炎症、或结肠直肠癌、或内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病)的用途。

也考虑将组织蛋白酶抑制素的LL37片段用于根据本公开文本的用途。LL37具有SEQ ID NO 16的序列。

根据特别优选的实施方案，该防御素是α防御素或β防御素。

在一个实施方案中，LL37、哺乳动物α防御素和/或β防御素与SEQ ID NO:1、SEQ IDNO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:16和/或SEQ ID NO 17的任一氨基酸序列具有至少80％，优选至少85％，更优选至少90％，并且最优选至少95％的同一性程度。在另一个实施方案中，防御素与SEQ ID NO:1-17之一相差小于10，如小于8，例如小于5，如小于4，例如小于3，如小于2个氨基酸。

在一个优选的实施方案中，该人α防御素由α防御素5(SEQ ID NO:8)和/或α防御素6(SEQ ID NO:9)组成。在一个优选的实施方案中，该哺乳动物β防御素由人β防御素1(SEQID NO:4)、人β防御素2(SEQ ID NO:5)、人β防御素3(SEQ ID NO:6)、人β防御素4(SEQ IDNO:7)和/或截短的人β防御素2(SEQ ID NO 17)组成。

在一个优选的实施方案中，人α防御素与SEQ ID NO:8的氨基酸序列具有至少80％，优选至少85％，更优选至少90％，并且最优选至少95％的同一性程度。在一个优选的实施方案中，该人哺乳动物α防御素由α防御素5(SEQ ID NO:8)组成。在一个优选的实施方案中，该人β防御素与SEQ ID NO:5的氨基酸序列具有至少80％，优选至少85％，更优选至少90％，并且最优选至少95％的同一性程度。在一个优选的实施方案中，该人β防御素由人β防御素2(SEQ ID NO:5)组成。另一种优选的人β防御素是截短的人β防御素2(SEQ ID NO:17)。截短的hBD2(SE ID NO:17)具有与hBD2(SEQ ID NO:5)相当的抗炎作用(WO 2013/026794)。

对于除人以外的物种，该受试者优选用来源于相同或相关物种的防御素或与来自相同物种的防御素的氨基酸序列具有至少至少80％，优选至少85％，更优选至少90％，并且最优选至少95％的防御素(例如具有选自SEQ ID NO:1-3和10-15的氨基酸序列的防御素)进行治疗。例如，可以想到可以用来自相同或另一种鸟类的直系同源防御素来治疗家禽。

在又另一个实施方案中，该哺乳动物α防御素包含人α防御素和/或小鼠α防御素及其功能等效变体。优选地，该哺乳动物α防御素是人α防御素，其可以由人α防御素5、人α防御素6及其功能等效变体组成。更优选地，该哺乳动物α防御素由人α防御素5及其功能等效变体或直向同源物组成。

在一个又进一步的实施方案中，该哺乳动物β防御素由人β防御素和/或小鼠β防御素及其功能等效变体组成。优选地，该哺乳动物或家禽β防御素由以下项组成：人β防御素1、人β防御素2、人β防御素3、人β防御素4、黑猩猩β防御素2、猕猴β防御素2、和小鼠β防御素3、红猩猩β防御素2、马β防御素2、猪β防御素1、山羊β防御素2、牛β防御素2、鸡β防御素2及其功能等效变体。更优选地，该哺乳动物β防御素包含人β防御素1、人β防御素2、人β防御素3、人β防御素4及其功能等效变体。甚至更优选地，该哺乳动物β防御素由人β防御素2及其功能等效变体或直向同源物组成。

在一个实施方案中，该方法包括向需要这种治疗的受试者给予有效量的至少一种哺乳动物或家禽α-防御素。在其他实施方案中，所提供的方法包括向需要这种治疗的受试者给予有效量的至少一种哺乳动物或家禽β-防御素。在一个进一步的实施方案中，所提供的方法包括向需要这种治疗的受试者给予有效量的至少一种哺乳动物或家禽α-防御素和至少一种哺乳动物或家禽β-防御素。一个优选的实施方案提供了该哺乳动物α防御素HD5和/或该哺乳动物β防御素hBD-2的给药。

哺乳动物(例如人)或家禽α防御素或β防御素的“功能等效变体”是经修饰的哺乳动物(例如人)或家禽α防御素或β防御素，其展现出与亲本哺乳动物(例如人)或家禽α防御素和/或β防御素大致相同的对肠道中的微生物群的作用。与哺乳动物(例如人)或家禽防御素氨基酸序列相比，哺乳动物(例如人)或家禽防御素的功能等效变体可以包含1-5个氨基酸修饰，优选1-4个氨基酸修饰，更优选1-3个氨基酸修饰，最优选1-2个氨基酸修饰，并且特别是一个氨基酸修饰。优选地，对于β哺乳动物防御素，与人β防御素2相比，具有SEQ ID NO5。

术语“修饰”在本文中意指哺乳动物(例如人)或家禽防御素的任何化学修饰。修饰可以是氨基酸的取代、缺失和/或插入以及氨基酸侧链的替代；或在氨基酸序列中具有相似特征的非天然氨基酸的使用。特别地，修饰可以是酰胺化，如C末端的酰胺化。

优选地，氨基酸修饰具有次要性质，即不会显著影响多肽的折叠和/或活性的保守氨基酸取代或插入；单缺失；小氨基或羧基末端延伸；或通过改变净电荷或另一种功能促进纯化的小延伸(如多组氨酸标签、抗原表位或结合结构域)。在一个实施方案中，小延伸(如多组氨酸标签、抗原表位或结合结构域)通过最多约20-25个残基的小接头肽与该哺乳动物(例如人)或家禽α防御素或β防御素附接，并且所述接头可以含有限制酶切割位点。图2至5中的Clustal W比对可以用于预测哪些氨基酸残基可以被取代而基本上不影响蛋白质的生物活性。序列使用Clustal W 2.1(http://www.geno,me.jp/tools/clustalw/)和以下设置进行比对：空位开放罚分：10，空位扩展罚分：0,05，权重转移(Weight Transition)：否，蛋白质的亲水性残基：GPSNDQE，亲水性空位：是，权重矩阵(Weight Matrix)：BLOSUM(用于蛋白质)。下组(Clustal W，“强”保守组)内的取代被视为保守取代：

下组(Clustal W，“弱”保守组)内的取代被视为半保守取代：

保守取代的例子是在碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸和组氨酸)、酸性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)、极性氨基酸(谷氨酰胺和天冬氨酸)、疏水性氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)和小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸)的组内进行的取代。通常不改变比活性的氨基酸取代是本领域已知的，并且例如由Neurath and Hill(1979)描述。最常见的交换是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu和Asp/Gly。

除20种标准氨基酸外，非标准氨基酸(如4-羟基脯氨酸、6-N-甲基赖氨酸、2-氨基异丁酸、异缬氨酸和α-甲基丝氨酸)可以取代野生型多肽的氨基酸残基。有限数量的非保守氨基酸、不由遗传密码编码的氨基酸和非天然氨基酸可以取代氨基酸残基。“非天然氨基酸”在蛋白质合成后被修饰，和/或在其侧链中具有不同于标准氨基酸的化学结构。非天然氨基酸可以化学合成，并且优选地是可商购的，并且包括哌啶酸、噻唑烷羧酸、脱氢脯氨酸、3-甲基脯氨酸和4-甲基脯氨酸和3,3-二甲基脯氨酸。

哺乳动物或家禽α防御素和/或β防御素中的必需氨基酸可以根据本领域已知的程序鉴定，如定点诱变或丙氨酸扫描诱变(Cunningham and Wells,1989,Science 244:1081-1085)。在后一种技术中，在分子中的每个残基处引入单个丙氨酸突变，并且测试所得突变分子的生物活性(即，针对炎性肠病的活性和/或对TNF-α活性的抑制)以鉴定对分子活性至关重要的氨基酸残基。还参见Hilton et al.,1996,J.Biol.Chem.271:4699-4708。必需氨基酸的身份也可以从与哺乳动物或家禽α防御素和/或β防御素相关的多肽的同一性分析来推断(参见图2至5中的Clustal W比对)。

可以使用已知的诱变、重组和/或改组方法制备和测试单个或多个氨基酸取代，随后进行相关的筛选程序，如Reidhaar-Olson and Sauer,1988,Science 241:53-57；Bowieand Sauer,1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:2152-2156；WO 95/17413；或WO 95/22625所披露的那些。可以使用的其他方法包括易错PCR、噬菌体展示(例如，Lowman et al.,1991,Biochem.30:10832-10837；美国专利号5,223,409；WO 92/06204)和区域定向诱变(Derbyshire et al.,1986,Gene 46:145；Ner et al.,1988,DNA 7:127)。

当不能确定地预测给定取代的结果时，可以根据上文所述的方法容易地测定衍生物以确定生物活性的存在或不存在。

如本文公开的防御素可以进行糖基化。此外，本领域已知天然存在的防御素可以进行蛋白水解加工并切割成较小的生物活性片段。糖基化防御素和防御素的生物活性片段包括在本公开文本内。

此外包括在本公开文本的范围内的是防御素的诱导剂。本领域中已知例如维生素D和大肠杆菌Nissle可以诱导防御素的分泌，并且因此可以用于治疗如本文所述的适应症。

α-防御素和β-防御素的组合

在一个方面，提供了包含至少一种哺乳动物或家禽α-防御素和至少一种哺乳动物或家禽β-防御素的组合物。如实施例1和3中所证明的，α防御素和β防御素可以口服给予。示例性的α-防御素HD5尤其减少异位脂质积累，并且示例性的β-防御素hBD2尤其改善葡萄糖调节途径。因此，α防御素和β防御素的组合可以导致特别有效地治疗肥胖症和如本文所述的内分泌适应症。

该哺乳动物α-防御素可以选自下组，该组由以下各项组成：HD5和HD6，并且该至少一种哺乳动物β-防御素可以选自hBD-1、hBD-2、hBD-3和hBD-4。

优选地，该组合物包含HD5和hBD-2。

该组合物可以进一步包含药学上可接受的赋形剂并且是无菌的且配制成无菌且等渗的溶液。

α-防御素和β-防御素之间的比例可以是任何比例。在一些实施方案中，基于摩尔浓度或基于重量或基于mg/mL，该组合物包含基本上等量的至少一种哺乳动物或家禽α-防御素和至少一种哺乳动物或家禽β-防御素。

长效防御素

α-防御素或β-防御素的半衰期可以通过将该α-防御素或β-防御素与另一种分子融合或缀合来延长，即构建与药学上可接受的分子连接的长效生物活性α-防御素或β-防御素，所述分子提供与α-防御素或β-防御素的体内血浆半衰期相比大量增加的α-防御素或β-防御素的体内血浆半衰期，其以与α-防御素或β-防御素相同的方式给予。

一种长效生物活性α-防御素或β-防御素，包含与药学上可接受的分子连接的哺乳动物α-防御素或其类似物或者哺乳动物β-防御素或其类似物，所述分子选自与哺乳动物新生儿Fc受体、转铁蛋白或CH3(CH2)nCO-(其中n为8至22)结合的分子或聚合物。

α-防御素或β-防御素激动剂也可以是非哺乳动物来源的，并且可以选自小有机分子、肽、多肽和蛋白质。

α-防御素或β-防御素激动剂能以如现有技术文献中描述的各种方式与药学上可接受的分子连接，如(不限于)通过双功能接头进行的化学偶联，基因技术上通过将防御素(如α-防御素或β-防御素)的N末端或C末端与药学上可接受的分子(如白蛋白或白蛋白类似物)偶联。特别地，白蛋白或白蛋白类似物(例如人白蛋白)的N末端可以与α-防御素或β-防御素的C末端或者α-防御素或β-防御素的N末端偶联；或者白蛋白(例如人白蛋白)的C末端可以与α-防御素或β-防御素的C末端或者α-防御素或β-防御素的N末端偶联。可以在白蛋白和α-防御素或β-防御素链之间插入接头序列。

α-防御素或β-防御素激动剂可以通过稳定的接头或更不稳定的接头与药学上可接受的分子连接。本领域已知几种接头，包括双功能PEG分子(例如参见Paige et.alPharmaceutical Research,vol.12,no.12,1995)、可水解接头(Shechter etal.Bioconjugate Chem.2005,16:913-920和International Journal of PeptideResearch and Therapeutics,Vol.13,Nos.1-2,June 2007和W 02009095479)、PDPH和EMCH(参见例如W 02010092135中)。在α-防御素或β-防御素激动剂与药学上可接受的分子的化学缀合(两个或更多个分子的连接)强烈降低功能性α-防御素或β-防御素活性的特殊情况下，可能优选使用可释放该功能性α-防御素或β-防御素激动剂的更不稳定的接头。

半衰期延长也可以通过将具有间隔子(例如γ-L-谷氨酰间隔子)和C-18脂肪二酸链的肽骨架酰化为赖氨酸来实现。脂肪二酸位点链和间隔子介导与白蛋白的强烈但可逆的结合，减缓从注射部位的释放并减少肾清除。

方法和用途

如实施例4中所证明的，给予利拉鲁肽(一种GLP-1类似物)导致饲喂高脂肪饮食的肥胖小鼠的微生物区系发生变化。该变化趋向于更健康或正常的微生物区系，尤其是有利于产生短链脂肪酸的细菌物种的增加。因此，本发明人考虑通过给予GLP-1或GLP-1类似物治疗生态失调微生物区系和如本文所述的其他用途。

优选地，通过皮下或肌肉内给药来肠胃外给予GLP-1或GLP1类似物。该GLP-1类似物可以选自艾塞那肽、利拉鲁肽、利西拉肽、阿必鲁肽和度拉糖肽。

发现人α防御素5和人β防御素2能够维持或稳定肠道中的正常微生物群，并且甚至可以治疗肠道中的生态失调微生物群或使其正常化；因此显示出作为治疗结肠直肠癌、肠道炎症、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病的药物或作为瘦肉生长促进剂的有效活性。因此，一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物α-防御素和/或β-防御素来治疗肠道炎症(一般情况下)或治疗结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病的方法。此类疾病的例子是1型糖尿病、2型糖尿病、代谢综合征、全身性低度炎症、肥胖症、胰岛素抵抗、葡萄糖耐受不良和心血管疾病。

特别地，已经证明HD5和hBD2可以用于治疗胰岛素抵抗，改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐量以及治疗或预防肥胖症。HD5尤其可以减少异位脂质积累，而hBD2尤其可以改善葡萄糖调节功效。

预防肥胖症或诱导体重减轻或预防体重增加优选涉及减少或预防内脏脂肪的积累，减少或预防脂肪百分比的增加，或者减少或预防腰围增加。

所提供的方法可以通过改变受如本文所述的一种所述病症影响的受试者的肠道细菌区系的细菌表型(通过转录水平的变化)以及结构和组成来治疗或预防肠道炎症。

所提供的方法可以通过改变受如本文所述的一种所述病症影响的受试者的肠道微生物群的结构和组成并且从而改变代谢组来治疗结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物α-防御素和/或β-防御素来治疗人的肠道炎症的方法，其中该炎症位于动物的口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠和/或肛管中。优选地，该防御素是人α防御素。在其他优选的实施方案中，该防御素是人β-防御素，优选hBD2，并且在口腔、食管、胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、直肠和/或肛管中炎症减少。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和β-防御素来治疗肠道炎症的方法。

一个方面提供了稳定或维持肠道中的正常微生物群的方法。另一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来治疗或正常化肠道中的生态失调微生物群的方法。

一个进一步的方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来增加肠道微生物群的基因丰富度的方法。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来增加肠道微生物群的宗族数量的方法。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来增加来自肠道微生物群的丁酸盐产生和/或降低来自肠道微生物群的乙酸盐产生的方法。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来增加来自肠道微生物群的短链脂肪酸产生的方法。

一些方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来增加肠道微生物群中属于选自下组的属的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：拟杆菌属、柔嫩梭菌属、罗氏菌属、布劳特氏菌属、瘤胃球菌属、粪球菌属、双岐杆菌属、甲烷短杆菌属、乳杆菌属、梭菌属、别样棒菌属、拟普雷沃菌属、阿克曼菌属、优杆菌属。优选地，该细菌是别样棒菌属、拟普雷沃菌属、阿克曼菌属或乳杆菌属。

在一个优选的实施方案中，提供了增加选自下组的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)、粪拟杆菌(Bacteroides caccae)、普拉柔嫩梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)、肠罗氏菌(Roseburia intestinalis)、汉森布劳特氏菌(Blautia hansenii)、活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)、陪伴粪球菌(Coprococcus comes)、系结梭菌(Clostridium nexile)、鲍氏梭菌(Clostridiumbolteae)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、两歧双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)、青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、齿双歧杆菌(Bifidobacterium dentum)、格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)、直肠优杆菌(Eubacterium rectale)。所提供的方法增加健康肠道微生物群特有的细菌的数量。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物来减少肠道微生物群中属于选自下组的属的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：脆弱拟杆菌、Sutturella wadsworthia、小韦荣球菌、大肠杆菌、副流感嗜血杆菌、具核梭杆菌、侵蚀艾肯菌、麻疹双球菌。所提供的方法减少需要治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群特有的细菌的数量。

因此，可以使用优选实施方案中公开的方法治疗的所述肠道炎症、结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病的特征在于需要治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群。在一些实施方案中，需要由所公开的方法提供的治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有低基因丰富度。在其他实施方案中，需要由所公开的方法提供的治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有少量的宗族。在其他实施方案中，需要由所公开的方法提供的治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有增加的来自该微生物群的乙酸盐产生。通过所公开的方法，可以降低乙酸盐产生的增加，而有利于丁酸盐的产生。

在优选的实施方案中，需要由所公开的方法提供的治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有少量的属于选自下组的属的细菌，该组由以下各项组成：拟杆菌属、柔嫩梭菌属、罗氏菌属、布劳特氏菌属、瘤胃球菌属、粪球菌属、双岐杆菌属、甲烷短杆菌属、乳杆菌属、梭菌属、别样棒菌属、拟普雷沃菌属、阿克曼菌属以及优杆菌属。在更优选的实施方案中，需要由所公开的方法提供的治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有少量的选自下组的细菌，该组由以下各项组成：普通拟杆菌、粪拟杆菌、普拉柔嫩梭菌、肠罗氏菌、汉森布劳特氏菌、活泼瘤胃球菌、陪伴粪球菌、系结梭菌、鲍氏梭菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌、齿双歧杆菌、格氏乳杆菌、植物乳杆菌、嗜黏蛋白阿克曼菌、直肠优杆菌。在进一步的实施方案中，需要治疗的受试者的肠道中的生态失调微生物群具有大量选自下组的细菌，该组由以下各项组成：脆弱拟杆菌、Sutturella wadsworthia、小韦荣球菌、大肠杆菌、副流感嗜血杆菌、具核梭杆菌、侵蚀艾肯菌、麻疹双球菌。

优选实施方案中公开的方法可以通过给予至少哺乳动物或家禽α防御素和/或至少哺乳动物或家禽β防御素和/或至少GLP-1/GLP-1类似物来治疗生态失调微生物群和代谢组。

所公开的方法可以用于治疗、预防或正常化受试者的肠道中的生态失调微生物群和/或代谢组，所述受试者已经进行和/或正在进行抗生素治疗或化疗或免疫疗法或免疫抑制疗法或对肠道微生物群具有负面影响的另一种治疗。

所公开的方法还可以用于治疗、预防或正常化受试者(如受牙周炎(包括牙龈炎)影响的受试者)口腔中的生态失调微生物群。牙周炎可以由吸烟和压力引起，并且也可以是药物诱导的，例如由化疗、免疫疗法和免疫抑制疗法诱导的。

需要由所公开的方法提供的治疗的受试者受到肠道炎症或结肠直肠癌或内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病的影响。在一个实施方案中，需要治疗的受试者的BMI为25或更高，如30或更高，例如35或更高，如40或更高。在另一个实施方案中，需要治疗的受试者的腰/臀比为至少0.80，例如0.80-0.84，如至少0.85(雌性)或至少0.90，例如0.9-0.99，如1.00以上(雄性)。在一个进一步的实施方案中，需要治疗的受试者的空腹血糖为至少6.1mmol/l，例如至少7.0mmol/l。在一个更进一步的实施方案中，需要治疗的受试者的糖化血红蛋白(HbA_1C)水平为至少42mmol/mol Hb，如42和46mmol/mol Hb之间，如至少48mmol/mol Hb。

需要由所公开的方法提供的治疗的受试者可能呈现以下症状中的一种或多种：

·血压升高：≥140/90mmHg；

·血脂异常：甘油三酯(TG)：≥1.695mmol/L，且高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)≤0.9mmol/L(雄性)，≤1.0mmol/L(雌性)；

·中心性肥胖：腰:臀比>0.90(雄性)；>0.85(雌性)，或体重指数>30kg/m²；以及

·微量白蛋白尿：尿白蛋白排泄率≥20μg/min或白蛋白:肌酐比≥30mg/g。

在一个实施方案中，根据所公开的方法，通常口服给予至少一种哺乳动物或家禽α-防御素和/或至少一种哺乳动物或家禽β-防御素。

可以在配制用于通过任何常规途径给予的组合物中治疗地采用哺乳动物或家禽α防御素和β防御素。在一个实施方案中，口服给予哺乳动物和家禽α防御素和/或β防御素。已知可以口服给予人β-防御素2来治疗结肠中的炎性肠病。本发明人惊奇地证明，也可以口服给予人α防御素HD5，并且尽管通过酸性胃，它在肠道中仍保持其生物活性。

口服给药通常用于肠内药物递送，其中药剂通过肠粘膜递送。然而，如本发明人所证明的，hBD2不会从肠道吸收到任何可检测到的程度。预期其他防御素也不会从肠道吸收。

在一个实施方案中，皮下给予哺乳动物和家禽α防御素和/或β防御素。特别地，考虑可以皮下给予hBD2和HD5。

在一些实施方案中，优选实施方案的组合物可以配制成冻干物，利用提供作为冻干物的稳定性的适当赋形剂，并且随后再水合。

含有哺乳动物α防御素和/或哺乳动物β防御素(如人α防御素和/或人β防御素)的药物组合物或动物饲料组合物可以根据常规方法制备，例如通过混合、制粒、包衣、溶解或冻干过程。在一个优选的实施方案中，将含有哺乳动物α防御素和/或哺乳动物β防御素的药物组合物配制成无菌且等渗的溶液。

在一个实施方案中，所提供的药物组合物包含至少一种哺乳动物α防御素。哺乳动物α防御素的例子是HD5和HD6。在一个优选的实施方案中，该组合物包含哺乳动物α防御素HD5。在另一个实施方案中，该药物组合物包含至少一种哺乳动物β防御素。哺乳动物β防御素的例子是hBD1、hBD2、hBD3和hBD4。在一个优选的实施方案中，该组合物包含哺乳动物β防御素hBD2。在一个进一步的实施方案中，该药物组合物包含至少一种哺乳动物α防御素和至少一种哺乳动物β防御素。哺乳动物α防御素的例子是HD5和HD6。哺乳动物β防御素的例子是hBD1、hBD2、hBD3和hBD4。在一个优选的实施方案中，该组合物包含哺乳动物α防御素HD5和哺乳动物β防御素hBD2。在其他实施方案中，该组合物或饲料组合物包含一种或多种选自以下项的非人防御素：具有选自SEQ ID NO:1-3和10-17的氨基酸序列的防御素以及如本文定义的序列变体和片段。

优选实施方案的药物组合物包含哺乳动物α防御素和/或哺乳动物β防御素(如人α防御素和人β防御素)以及药学上可接受的载体和/或稀释剂。

药学和动物饲料可接受的载体和/或稀释剂是本领域技术人员熟悉的。对于配制成液体溶液的组合物，可接受的载体和/或稀释剂包括盐水和无菌水，并且可以任选地包括抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和其他常用添加剂。

所公开的化合物可以配制成广泛多样的口服给予制剂。固体形式制剂可以包括散剂、片剂、滴剂、胶囊剂、扁囊剂、锭剂和可分散的颗粒剂。适于口服给予的其他形式可以包括液体形式制剂，包括乳液、糖浆、酏剂、水溶液、水性悬浮液、牙膏、凝胶洁齿剂(dentrifrice)、口香糖或固体形式制剂(其意在使用前不久转化为液体形式制剂，如溶液、悬浮液和乳液)。

所公开的化合物可以配制成广泛多样的皮下给予制剂。

该制剂可以含有(除哺乳动物α防御素和/或哺乳动物β防御素和其他任选的活性成分外)载体、填充剂、崩解剂、流动调节剂、糖和甜味剂、香料、防腐剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、增溶剂、用于调节渗透压的盐、缓冲剂、稀释剂、分散剂和表面活性剂、粘合剂、润滑剂和/或本领域已知的其他药物赋形剂。

本领域技术人员能以适当的方式并且根据公认的实践(如Remington'sPharmaceutical Sciences,Gennaro(1990)中所述的那些)进一步配制哺乳动物或家禽α防御素和哺乳动物或家禽β防御素。

哺乳动物α防御素和哺乳动物β防御素(如人α防御素和人β防御素)可以单独使用或与一种、两种或更多种其他药物化合物或药物物质组合使用，例如与胰岛素/胰岛素类似物和/或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)/GLP-1类似物和/或胰高血糖素样肽-2(GLP-2)/GLP-2类似物和/或二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂和/或二甲双胍和/或钠葡萄糖转运蛋白-2(SGLT-2)抑制剂和/或胰高血糖素受体拮抗剂和/或瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员1(TRPV1)拮抗剂组合和/或与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合。优选地，通过皮下或肌肉内给药来肠胃外给予该胰岛素或胰岛素类似物或GLP-1或GLP1类似物。该GLP-1类似物可以选自艾塞那肽、利拉鲁肽、利西拉肽、阿必鲁肽和度拉糖肽，并且该胰岛素类似物可以选自赖脯胰岛素(Lispro)、门冬胰岛素(Aspart)、赖谷胰岛素(Glulisine)、地特胰岛素(Detemir insulin)、德谷胰岛素(Degludec insulin)和甘精胰岛素(Glargine insulin)。

哺乳动物α防御素和哺乳动物β防御素(如人α防御素和人β防御素)也可以与化疗、免疫疗法、放射疗法或这些的组合一起用于联合疗法中。

方法和牲畜中的用途

本文公开的方法可以与牲畜一起使用以改善其生长速率和饲料效率。该方法可以例如用作抗生素的替代物。

一个方面提供了通过向需要这种治疗的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素来治疗非人动物的肠道炎症的方法。

另一个方面涉及促进动物肉类生产中瘦肉生长的方法，所述方法包括向有需要的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素。该防御素可以用作激素、类固醇和抗生素的替代物。如实施例1和3中所证明的，向饲喂高脂肪饮食的小鼠给予HD5和hBD2促进瘦肉生长，因为它防止脂肪量的积累。

体外合成

哺乳动物和家禽α防御素以及哺乳动物和家禽β防御素可以通过体外合成使用本领域已知的常规方法制备。各种商业合成装置是可供使用的，例如应用生物系统公司(Applied Biosystems Inc.)、贝克曼公司(Beckman)等的自动合成仪。通过使用合成仪，天然存在的氨基酸可以被非天然氨基酸(特别是D-异构体(或D-形式)例如D-丙氨酸和D-异亮氨酸、非对映异构体、具有不同长度或官能度的侧链等)取代。具体的序列和制备方式将由方便性、经济性、所需纯度等决定。

可以向各种肽或蛋白质提供化学连接，包括方便的键合官能度，如用于酰胺或取代的胺形成(例如还原胺化)的氨基、用于硫醚或二硫化物形成的硫醇基团、用于酰胺形成的羧基等。

如果需要，可以在合成期间或在表达期间将各个基团引入肽中，这允许连接到其他分子或表面。因此，半胱氨酸可以用于制备硫醚，组氨酸用于连接到金属离子络合物，羧基用于形成酰胺或酯，氨基用于形成酰胺等。

哺乳动物和家禽α防御素以及哺乳动物和家禽β防御素或其功能等效物也可以根据常规重组合成方法分离和纯化。可以使用适当的表达载体和真核表达系统进行重组合成。可以制备表达宿主和培养基以及使用HPLC、排阻层析、凝胶电泳、亲和层析或其他纯化技术纯化存在的防御素的溶液。WO 2010/007166(诺维信公司(Novozymes))中披露了在大肠杆菌中重组表达人β防御素2的方法。

剂量

哺乳动物α防御素和哺乳动物β防御素(如人α防御素和人β防御素)优选地以可有效治疗肠道炎症、结肠直肠癌、内分泌疾病、营养性疾病、代谢疾病或心血管疾病，优选地对患者具有可接受的毒性的量用于药物组合物中。哺乳动物或家禽α防御素和哺乳动物或家禽β防御素优选地应用于动物饲料中以促进瘦肉生长。哺乳动物或家禽α防御素和哺乳动物或家禽β防御素(如人α防御素和人β防御素)还优选地以可有效维持肠道中正常的微生物群组成或者治疗或正常化肠道中的生态失调微生物群，优选地对需要该治疗的患者或动物具有可接受的毒性的量用于药物组合物或动物饲料中。

对于此类治疗，适当的剂量当然将根据例如所用化合物的化学性质和药代动力学数据、个体宿主、给药方式和所治疗病症的性质和严重程度而变化。如本文所用的术语“mgHD5当量”是指与HD5浓度相比的等摩尔浓度的人α防御素和β防御素。如本文所用的术语“mghBD-2当量”是指与hBD-2浓度相比的等摩尔浓度的人α防御素和β防御素。由于所公开的防御素的分子量是相当的，术语“mg HD5当量”和“mg hBD2当量”可简单地意指mg的所用防御素。

然而，通常，为了在哺乳动物或家禽(例如人)中获得令人满意的结果，人α防御素的指定日剂量优选为约0.1mg HD5当量/kg体重至约10mg HD5当量/kg体重，更优选约0.5mgHD5当量/kg体重至约10mg HD5当量/kg体重；如1mg HD5当量/kg体重至10mg HD5当量/kg体重，更优选约1.2mg HD5当量/kg体重至约10mg HD5当量/kg体重，优选约1.2mg HD5当量/kg体重至约5mg HD5当量/kg体重，甚至更优选1.2mg HD5当量/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。

在一个实施方案中，人β防御素的指定日剂量优选为约0.1mg hBD-2当量/kg体重至约10mg hBD-2当量/kg体重，更优选约0.5mg hBD-2当量/kg体重至约10mg hBD-2当量/kg体重；如1mg hBD-2当量/kg体重至10mg hBD-2当量/kg体重，更优选约1.2mg hBD-2当量/kg体重至约10mg hBD-2当量/kg体重，优选约1.2mg hBD-2当量/kg体重至约5mg hBD-2当量/kg体重，甚至更优选1.2mg hBD-2当量/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。

在一个实施方案中，人α防御素连同人β防御素的指定日剂量优选为约0.1mg hBD-2当量/kg体重至约10mg hBD-2当量/kg体重，更优选约0.5mg hBD-2当量/kg体重至约10mghBD-2当量/kg体重；如1mg hBD-2当量/kg体重至10mg hBD-2当量/kg体重，更优选约1.2mghBD-2当量/kg体重至约10mg hBD-2当量/kg体重，优选约1.2mg hBD-2当量/kg体重至约5mghBD-2当量/kg体重，甚至更优选1.2mg hBD-2当量/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。

通常，在哺乳动物(例如人)中，人α防御素的指定日剂量优选为约0.1mg HD5/kg体重至约10mg HD5/kg体重，更优选约0.5mg HD5/kg体重至约10mg HD5/kg体重；如1mg HD5/kg体重至10mg HD5/kg体重，更优选约1.2mg HD5/kg体重至约10mg HD5/kg体重，优选约1.2mg HD5/kg体重至约5mg HD5/kg体重，甚至更优选1.2mg HD5/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。类似的剂量可以用于其他α-防御素。

在一个实施方案中，人β防御素的指定日剂量优选为约0.1mg hBD-2/kg体重至约10mg hBD-2/kg体重，更优选约0.5mg hBD-2/kg体重至约10mg hBD-2/kg体重；如1mg hBD-2/kg体重至10mg hBD-2/kg体重，更优选约1.2mg hBD-2/kg体重至约10mg hBD-2/kg体重，优选约1.2mg hBD-2/kg体重至约5mg hBD-2/kg体重，甚至更优选1.2mg hBD-2/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。类似的剂量可以用于其他β-防御素。

人α防御素连同人β防御素的指定日剂量优选为约0.1mg防御素/kg体重至约10mg防御素/kg体重，更优选约0.5mg防御素/kg体重至约10mg防御素/kg体重；如1mg防御素/kg体重至10mg防御素/kg体重，更优选约1.2mg防御素/kg体重至约10mg防御素/kg体重，优选约1.2mg防御素/kg体重至约5mg防御素/kg体重，甚至更优选1.2mg防御素/kg体重，例如以高达一天一次、两次或三次的分剂量给予。

当以一个剂量给予两种不同的防御素时，该剂量可以包含基于重量或基于摩尔测定的等量或近似等量的两种防御素。该比例也可以不同，使得α防御素与β-防御素的比例在10:1至1:10，如5:1至1:5，例如2:1至1:2变化(基于重量或摩尔测定)。

日剂量可以对应于0.6mg HD5/kg体重加0.6mg hBD-2/kg体重。

优选实施方案的化合物可以通过与常规使用的类似的给药方式以类似的剂量给予哺乳动物或家禽，例如人、仔猪或犊牛。

在某些实施方案中，优选实施方案的药物组合物或动物饲料组合物可以包括哺乳动物或家禽α防御素和/或哺乳动物或家禽β防御素(如人α防御素和/或人β防御素)，其量为每单位剂型约0.5mg或更少至约1500mg或更多，优选约0.1、0 3、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9mg至约150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900或1000mg，并且更优选约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20或25mg至约30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100mg。然而，在某些实施方案中，可以优选比上述剂量更低或更高的剂量。本领域技术人员可以容易地确定适当的浓度和剂量。在某些实施方案中，优选实施方案的药物组合物包括哺乳动物α防御素，如人α防御素。在其他实施方案中，优选实施方案的药物组合物包括哺乳动物β防御素，如人β防御素。在进一步的实施方案中，优选实施方案的药物组合物包括哺乳动物α防御素和哺乳动物β防御素(如人α防御素和人β防御素)，其中该α防御素和该β防御素基于摩尔浓度或基于mg/mL等量存在。

在一个实施方案中，该哺乳动物或家禽α防御素和/或β防御素每天至少给予一次，如每天至少两次，例如每天至少3次。

通过以下实施例进一步描述本公开文本，所述实施例不应解释为限制本发明的范围。

实施例

实施例1.

通过用防御素进行的预防性治疗来调节肠道微生物群和预防肠道炎症和代谢综合征。

材料和方法

小鼠：将小鼠一式三份地圈养，每组4只笼子。在关灯(6pm)之前每天登记采食量。对各小鼠进行分组和笼子改变顺序的实验程序。在SPF标准条件下，将小鼠在12小时光照/黑暗循环下保持在室温下。

饮食：对于给药，平均体重估计为每只小鼠25克。它们每只小鼠每天吃大约3克饲料。

处理方案(图1A)：给小鼠饲喂高脂肪饮食(HFD)或低脂肪(LF)对照饮食。HFD含有4个亚组；1个hBD2，1个HD5，1个hBD2/HD5和1个标准HFD而不补充防御素。防御素浓度为每千克小鼠每天1,2mg hBD2。以与hBD2的等摩尔浓度给予HD5。组合组给予50％hBD2+50％HD5，因此防御素的总量等同于其余测试组。

测试：两天内进行胰岛素耐量测试(ITT)、葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)测试、口服葡萄糖耐量测试(OGTT)和五小时空腹胰岛素测试(每天每组50％的小鼠)，因此避免逐日变化作为混淆因素。

进行微生物分析以研究肠道的微生物群。对来自60只小鼠的4对样品进行纵向16S表征，总共240个样品。在饮食改变之前、饮食改变后1周、饮食改变后4周和终止时，对每只小鼠进行取样，从而确保彻底表征作为防御素处理的结果的粪便微生物群。此外，在终止时分析小肠的内容物，因此为在营养摄取的关键位点处的可能改变提供有价值的见解。

可以进行盲肠内容物的完整代谢组谱以允许微生物改变转化为全身代谢。还可以进行十二指肠、空肠、回肠和结肠的详细组织学和免疫组织化学分析。

从该分析中排除hBD2+HD5处理的结果。

结果

体重变化。虽然在所有三个实验饮食组中食物摄入量类似(图6C)，但在10周研究期间，两个高脂肪饮食(HFD)组均比低脂肪饮食(LFD)参考组增加显著更多的体重(***p<0.0001双因素方差分析，图基事后检验)。然而，HFD加hBD-2组比HFD参考组增加显著更少的体重(*p＝0.0028)(图6A和B)。

瘦肉量/脂肪量发展。在研究开始时，在三个实验组之间瘦肉量/脂肪量均匀分布(图7A和B)。在研究结束时，两个HFD组均增加了相同量的瘦肉量(图7B)，这显著高于LFD组(*p<0.0001，单因素方差分析，图基事后检验)，可能是由于增加的身体质量。在研究结束时，与LFD组相比，HFD加hBD-2组趋向于增加的脂肪量(图7B)。然而，这没有统计学意义(*p＝0.25)。HFD组的脂肪量的量与LFD组相比增加近4倍，并且脂肪量的量与HFD加hBD-2组相比增加2倍(分别为*p<0.0001和*p＝0.005)(图7B)。

胰岛素耐量测试。LFD组和HFD加hBD-2组均比HFD组对胰岛素显著更敏感(p<0.05)(图8a)。

葡萄糖耐量测试。HFD组葡萄糖不耐受，从15min处的峰值的延长葡萄糖清除到120min处的半清除。LFD组具有从15min处的峰值起的快速葡萄糖清除。HFD加hBD-2组具有略微延长的葡萄糖清除，但达到显著低于HFD组的葡萄糖水平(p<0.05)(图8B)。

葡萄糖刺激的胰岛素分泌。HFD组葡萄糖体内平衡受损，给予葡萄糖后胰岛素浓度显著更高且持续(p<0.05)。在葡萄糖刺激后，LFD组的胰岛素浓度几乎没有增加。HFD加hBD-2组具有比LFD组更高但不显著不同的胰岛素浓度(图8C)。

五小时空腹胰岛素。HFD组患有严重糖尿病，空腹胰岛素水平显著高于LFD(*p＝0.0004)，并且临界空腹胰岛素显著高于HFD加hBD-2组(*p＝0.057)。LFD和HFD加hBD-2组之间没有显著差异(*p＝0.17)(图8D)。

*图基事后检验，否则邓尼特事后检验。

在完成实施例1中的研究之后，再次分析结果并在下面和附图中呈现：

体重变化。虽然在所有三个实验饮食组中食物摄入量类似，但在10周研究期间，两个高脂肪饮食(HFD)组均比低脂肪饮食(LFD)参考组增加显著更多的体重(*p<0.0001双因素方差分析，图基事后检验)。然而，HFD加hBD-2组比HFD参考组增加显著更少的体重(*p＝0.0028)(图9a)。图9B示出了饲料效率，并且图9C示出了能量摄入。

瘦肉量/脂肪量发展。在研究开始时，在三个实验组之间瘦肉量/脂肪量均匀分布。在研究结束时，两个HFD组均增加了相同量的瘦肉量，这显著高于LFD组(*p<0.0001，单因素方差分析，图基事后检验)，可能是由于增加的身体质量。在研究结束时，与LFD组相比，HFD加hBD-2组趋向于增加的脂肪量。然而，这没有统计学意义(*p＝0.25)。HFD组的脂肪量的量与LFD组相比以总体重的百分比计增加近三倍，并且脂肪量的量与HFD加hBD-2组相比以总体重的百分比计增加两倍(分别为*p<0.0001和*p＝0.005)(图10a)。在肝脏重量方面，三组之间没有统计学差异(图10b)，而HFD加hBD-2比HFD组具有显著更少的内脏脂肪(eWAT)(图10c)。

葡萄糖耐量测试。HFD组葡萄糖不耐受，从15min处的峰值的延长葡萄糖清除到120min处的半清除。LFD组具有从15min处的峰值起的快速葡萄糖清除。HFD加hBD-2组具有略微延长的葡萄糖清除，但达到显著低于HFD组的葡萄糖水平(p<0.05)(图11a)。

葡萄糖刺激的胰岛素分泌。HFD组葡萄糖体内平衡受损，给予葡萄糖后胰岛素浓度显著更高且持续(p<0.05)。在葡萄糖刺激后，LFD组的胰岛素浓度几乎没有增加。HFD加hBD-2组具有比LFD组更高但不显著不同的胰岛素浓度(图11b)。

胰岛素耐量测试。LFD组和HFD加hBD-2组均比HFD组对胰岛素显著更敏感(p<0.05)(图12A)。LFD参考组和HFD加hBD-2组之间没有统计学显著差异。

体内平衡模型评估(HOMA-IR)。HFD加hBD-2组的如由HOMA-IR指数评估的胰岛素抵抗和β细胞功能之间的关系在统计学上显著低于HFD组(图12b)。

*图基事后检验，否则邓尼特事后检验。

hBD-2作为高脂肪饮食饲喂小鼠中的糖尿病和肥胖症发展的预防的结论：

-均匀体重增加(低组内SD)

-尽管饲喂60％HFD，50％的HFD-hBD2饲喂小鼠具有类似LFD参考小鼠的体脂百分比。一些小鼠的脂肪％甚至低于最低LFD参考小鼠。

-最受保护的hBD2饲喂小鼠具有与LFD参考小鼠相同或更小的内脏脂肪量，这在60％HFD上高度罕见！

-改善的胰岛素敏感性！hBD2饲喂小鼠与LFD参考小鼠没有显著差异。胰岛素耐量测试和HOMA-IR均指示改善的胰岛素信号传导。

-与HFD对照小鼠相比，葡萄糖耐量显著改善。重要的是，葡萄糖激发期间的葡萄糖耐量和葡萄糖刺激的胰岛素反应均得到改善。这意味着hBD2饲喂小鼠比HFD对照小鼠需要更少的胰岛素来处理葡萄糖推注。

HD5作为高脂肪饮食饲喂小鼠中的糖尿病和肥胖症发展的预防的结论：

-HD5饲喂小鼠比HFD饲喂对照小鼠增加更少的体重(图17A)，尽管该效果没有统计学意义。还存在向着更低饲料效率(图17B)和能量摄入(图17C)的趋势。

-与HFD饲喂对照小鼠相比，HD5饲喂小鼠具有临界较少的脂肪％(图18A)和临界较少的内脏脂肪(图18C)。没有发现关于肝脏重量的统计学显著差异(图18B)。

-葡萄糖耐量(图19A)、葡萄糖刺激的胰岛素分泌(图19B)、胰岛素耐量(图20A)和HOMA-IR(图20B)没有显著的改善，虽然HD5饲喂小鼠比HFD饲喂对照小鼠表现更好。用hBD2和HD5获得的结果的差异表明hBD2和HD5之间的作用模式的差异。

关于微生物群的调节，图21A中来自该研究第1周的结果证明，在该研究的第一周内已发生微生物区系的变化。三个HFD组具有与LFD组的微生物区系不同的相当的微生物区系。

在10周后该研究完成时，HFD-HD5组的微生物区系已发生变化，并且现在介于LFD组和未经处理的HFD组之间(图21B)。结论是口服给予HD5导致微生物区系的部分正常化，使得它更类似于LFD组而非未经处理组的微生物区系。

在HFD组中，在终止时，用α防御素(HD5)处理的小鼠显示出与未经处理的小鼠相比肠道微生物群中别样棒菌属和乳杆菌属丰度增加和梭菌属丰度降低的微生物群正常化(图21C)。别样棒菌属是产生短链脂肪酸的物种。乳杆菌属是具有抗炎特性的细菌。

结果可以解释为意指，在HFD组中，在终止时，用α防御素、β防御素以及α防御素和β防御素处理的小鼠显示出与未经处理的小鼠相比在肠道微生物群中更高的基因丰富度和更高数量的细菌。

在LFD对照组中，在终止时，小鼠显示肠道中健康的未改变的微生物群。

实施例2.通过防御素调节肠道微生物群。

无脊椎动物：对于体内概念验证，可以采用无脊椎动物大蜡螟模型大蜡螟(G.mellonella)。在强制饲喂给予α-防御素和/或β-防御素后，可以分析粪便(Giannouliet al.2014)(Favre-Godal et al.2014)。

实施例3.在肥胖小鼠中通过用防御素进行的干预治疗来调节肠道微生物群、肠道炎症和代谢综合征参数。

小鼠和饮食。该实验阐明了hBD-2和HD5在饮食诱导的肥胖小鼠的代谢综合征(MetS)的治疗中的作用。在干预之前是给小鼠饲喂非常HFD(来自脂肪的60％能量)的13周的磨合期。在最终分析中仅包括在磨合期内符合最小12克体重增加标准(大约为初始体重的50％)的小鼠。不符合这些标准的小鼠作为等级“守护者”留在各自的笼子里。它们被暴露于所有实验测试，但排除在分析之外。

处理方案(图1B)。在干预之前，对所有小鼠进行MR扫描并进行OGTT。将小鼠的笼子基于它们的脂肪量分配给实验组。在干预之前，所有后续措施与来自相同小鼠的数据配对。

并行运行LFD(低脂肪饮食)参考组。作为干预的对照，包括2个额外的组：1个非常HFD和1个LFD。在干预期间实验小鼠坚持非常HFD。小鼠接受实验饮食持续10周。在整个实验中共同圈养它们，每个笼子4只小鼠，每组3只笼子。所有测试均运行3天，每组每天1只笼子。

测试。三天内进行胰岛素耐量测试(ITT)、葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)测试和口服葡萄糖耐量测试(OGTT)和五小时空腹胰岛素测试(每天每组1/3的小鼠)，因此避免逐日变化作为混淆因素。

可以进行微生物分析以研究肠道的微生物群。可以对来自60只小鼠的7对样品进行纵向16S表征，总共240个样品。可以在饮食改变之前，饮食改变后2周、4周、6周、8周和终止时，对每只小鼠进行取样，从而确保彻底表征作为防御素处理的结果的粪便微生物群。

此外，可以在终止时(通过16S或深度测序)分析小肠的内容物，因此为在营养摄取的关键位点处的可能改变提供有价值的见解。

最后，可以进行盲肠内容物的完整代谢组谱以允许微生物改变转化为全身代谢。还可以进行十二指肠、空肠、回肠和结肠的详细组织学和免疫组织化学分析。

hBD-2作为肥胖高脂肪饮食饲喂小鼠的代谢综合征的治疗：

结果。

体重变化。标准高脂肪饮食(HFD)饲喂组在整个研究期间具有相等的食物摄入量，并且在前13周具有相同的体重发展与相等的脂肪量和瘦肉量，因此在饮食干预之前具有相同的起始点。体重增加显著大于低脂肪饮食饲喂(LFD)组(*p<0.05双因素方差分析)(图13A)。在饮食干预后，HFD组的体重继续增加，然而HFD加hBD-2组在饮食干预后的前4周趋于增加较少体重，尽管不显著(*p＝0.07双因素方差分析)。从第4周到研究期结束，HFD加hBD-2组增加与标准HFD组类似的体重(*p＝0.82双因素方差分析)(图13B)。

脂肪百分比。在研究期开始时，三个实验组之间总体重的脂肪百分比类似。在饮食干预时，两个HFD饲喂组的脂肪百分比相同，并且均显著大于LFD饲喂组，这在饮食干预后的10周内是一致的(*p<0.05双因素方差分析)(图14A)。在饮食干预后第4周，约75％的HFD加hBD-2组的脂肪百分比比干预前小，与标准HFD组形成鲜明对比，其中所有小鼠的脂肪百分比均增加。(图14B)在该时间点，HFD加hBD-2组的脂肪百分比变化显著小于标准HFD组。(*p＝0.003双因素方差分析)。在终止时，HFD饲喂组中肝脏的重量显著大于LFD组(*p<0.05单因素方差分析)(图15A)。在终止时，HFD组中内脏脂肪(eWAT)的量也高于LFD(*p<0.05单因素方差分析)。在HFD饲喂组之间内脏脂肪(eWAT)没有显著差异(图15B)。

葡萄糖耐量测试。HFD加hBD-2组中的葡萄糖耐量从饮食干预时迅速改善，其显示较小的血糖峰值，以及在2周后更快地葡萄糖清除(图16A)。观察到该研究中大多数葡萄糖不耐受的小鼠在从标准HFD转换为HFD加hBD-2后的前两周急剧改善(图16B)。

胰岛素耐量测试。LFD组比两个HFD组对胰岛素显著更敏感(*p<0.05双因素方差分析)。与HFD对照组相比，HFD加hBD-2组同时对胰岛素更敏感，这意味着自饮食干预以来胰岛素耐量的改善(*p<0.05双因素方差分析)(图16C)。

hBD-2作为高脂肪饮食饲喂小鼠中的糖尿病和肥胖症发展的干预的结论：

-总体而言，hBD-2饲喂小鼠在干预的前4周比HFD对照小鼠增加更少的体重(图143)。

-7/8肥胖且葡萄糖不耐受的小鼠在仅2周的干预后显著改善其葡萄糖耐量(图14a)。单只小鼠是基线时最不耐受葡萄糖的小鼠，50克体重中的脂肪量为大约20克。尽管存在这种严重不健康的表型，但通过2周的干预，该小鼠在葡萄糖耐受不良方面被完全挽救(图16B)。

-在全身水平上，hBD-2饲喂小鼠比HFD对照小鼠具有更低的胰岛素抵抗(图16C)。这是一个关键点，因为严重的全身胰岛素抵抗非常难以逆转，并且是治疗人类疾病(例如糖尿病、CVD、某些癌症等)的主要限制因素。

HD-5作为肥胖高脂肪饮食饲喂小鼠的代谢综合征的治疗：

体重变化。所有HFD饲喂组在研究期间具有相同的食物摄入量并且在13周的磨合期中具有相等的体重增加(图22A)。在饮食干预后，饲喂HFD加HD-5的组比HFD对照增加显著更少的体重(*p<0.05双因素方差分析)(图22B)。此外，观察到HFD加HD-5组中脂肪百分比降低的趋势(图23A)，并且与HFD对照相比，在饮食改变后4周测量到HFD加HD-5中显著更低的脂肪百分比(*p＝0.009双因素方差分析)(图23B)。在终止时，与HFD对照相比，在HFD加HD-5饲喂组中肝脏的重量趋于降低。确切地说，约50％的标准HFD饲喂小鼠的得分高于最高HFD加HD-5饲喂小鼠(图24A)。HFD饲喂组的内脏脂肪重量大于LFD饲喂组。(*p<0.05单因素方差分析)(图24B)。

葡萄糖耐量测试。代表性笼子第2笼中HFD+HD5处理的动物的葡萄糖耐量从干预开始(第13-0周)直至第13.8周随时间改善(图25A)。

胰岛素耐量测试。LFD组比HFD饲喂组具有显著更大的胰岛素敏感性(*p<0.05双因素方差分析)。与HFD对照相比，HFD加HD-5组对胰岛素更敏感，这意味着自饮食干预以来胰岛素耐量的改善。(*p<0.05双因素方差分析)(图25B)。

HD5作为高脂肪饮食饲喂小鼠中的糖尿病和肥胖症发展的干预的结论：

-与HFD饲喂对照小鼠相比，HD5饲喂小鼠具有显著降低的体重变化(图22B)。

-肥胖的HFD-HD5饲喂小鼠的脂肪量有降低的总趋势(图23A和B)。

-与HFD饲喂对照小鼠相比，HD5饲喂小鼠的肝脏质量倾向于降低(图24a)。由于内脏和皮下贮库没有显著差异(图24b)，本观察结果表明HD5小鼠中适度降低的脂肪％限于肝脏脂解/脂质氧化。

-HD5饲喂小鼠的葡萄糖耐量随时间改善(图25A)，

-HD5饲喂小鼠比HFD饲喂对照小鼠具有更低的胰岛素抵抗(图25b)。

观察到的变化与用防御素处理的HFD组中的肠道微生物群的与未经处理的小鼠相比更高的基因丰富度和更高数量的宗族一致。

实施例4.通过用胰高血糖素样肽-1类似物进行的干预治疗来调节肠道微生物群和治疗肠道炎症。

材料和方法。

小鼠：给4周龄的C57Bl/6J DIO雄性小鼠饲喂高脂肪饮食(HFD 60％脂肪，SSNIFF(饮食#D12492))或普瑞纳粮36周。到开始干预，HFD饲喂组达到大约55克的平均体重。将小鼠每笼10只分组圈养直至第-2周。从第-2周开始，在整个研究期间将小鼠单独圈养。在关灯(在3pm)之前每天登记采食量。对各小鼠进行分组和笼子改变顺序的实验程序。在SPF标准条件下，将小鼠在12小时光照/黑暗循环下保持在室温下。

处理方案(图26)：给小鼠饲喂高脂肪饮食(HFD)或低脂肪(LF)对照饮食。HFD含有2个亚组；1个GLP-1和1个标准HFD而不补充GLP-1。将GLP-1溶解在PBS中并加入0.1％BSA。以0.2mg/kg BID皮下给予GLP-1。

分析。在研究的第-1天和第27天进行16S RNA微生物组分析。从距盲肠大约2cm处取来自髂骨的样品并在液氮中快速冷冻以分析细胞因子IFNγ、TNF-α、IL-1β、IL12p70、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8和IL-10的浓度。

结果

细菌物种的未加权的unifrac分析，即相对丰度。在研究开始时(第1天)，这四组具有与预期相当的微生物区系。然而，在4周处理后，来自饲喂高脂肪饮食和用GLP-1(利拉鲁肽)干预处理的小鼠的微生物群与对照(媒介物处理的)组的微生物区系显著不同(图27A)。

观察到的肠道微生物群的变化主要是由阿克曼菌属和拟普雷沃菌属的丰度增加驱动。阿克曼菌属是产生短链脂肪酸的物种(图27B)。这些细菌量的增加被认为是更健康或正常化的微生物区系的指示。已知短链脂肪酸对内源性GLP-1的诱导具有积极作用。

令人惊讶的是，没有观察到GLP-1(利拉鲁肽)的抗炎作用，因为对于三个研究组之间的任何细胞因子，髂骨中细胞因子的浓度没有统计学差异。

实施例5.

用以在向NMRI小鼠单次口服强饲给予4mg/kg后确定口腔生物利用度并建立hBD-2的药代动力学曲线的药代动力学研究。

材料和方法

处理方案：根据在给药当天获得的个体体重，使用强饲管和1ml注射器向21只雌性NMRI小鼠通过口服强饲给予5ml/kg。通过轻轻按摩腹部腹股沟区域，在随机时间点对尿进行取样。使用下颌下采样方法采集第一份血样。从异氟烷麻醉的小鼠收集第二份血样。安乐死后采集肠道样品。打开每只小鼠的腹部并对肠的三个部分(空肠、十二指肠和结肠)取样。

结果

hBD-2似乎并不从健康肠道吸收，因为在任何血清或尿液品中都不能通过HPLC检测到，因为所有值都低于<10pg/ml的检测水平。这指示在小鼠中口服给药4mg/kg后hBD-2不是全身可用的。

在给药后长达360分钟，口服给予的hBD2在结肠内容物中仍然是可检测到的(图28)。

实施例6.

为了研究和比较在向NMRI雌性小鼠皮下或静脉内给予摩尔当量为1mg/kg hBD-2(分子量66437Da)后与人血清白蛋白的C末端(分子量71.336Da)或N末端(分子量71.666Da)融合的hBD-2的药代动力学曲线。

材料和方法

处理方案：根据个体体重向动物给药1.65mg/ml的物料浓度10ml/kg(30克小鼠为300μL)。使用下颌下采样方法采集第一份血样，并且在异氟烷麻醉并安乐死后采集第二份血样。

结果

hBD-2显示半衰期为1小时，并且两种融合的蛋白的半衰期为12小时。AUC发生了巨大变化。肾清除率也从hBD-2的10ml/min(图29)变为两种融合分子的0.5-2.2ml/min(图30、31)。

该实施例证明hBD2的半衰期可以通过C末端或N末端缀合至白蛋白而显著延长。

实施例7.

为了确定和评估“hBD-2-白蛋白融合N末端”在小鼠中急性10天葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎模型中的抗炎作用。

材料和方法

处理方案：使用无菌25G针以10ml/kg体重的给药量通过尾静脉静脉内给予或者皮下给予“hBD-2-白蛋白N末端”。动物每天接受1剂，持续10个行政日。在10ml/kg体重OD的给药量中以1mg/kg的剂量皮下给予活性对照地塞米松(DEX)。

结果

当每天以1.65mg/kg的剂量通过静脉内途径给予时，用“hBD-2-白蛋白N末端”处理使得疾病活动指数(DAI)得到显著抑制(p<0.05)。此外，当每天分别以1.65mg/kg的剂量和125mg/kg的剂量皮下给予“hBD-2-白蛋白N末端”时，在第10天也观察到DAI得分的显著抑制(p<0.05)。

给予葡聚糖硫酸钠导致结肠组织的显著炎症和损伤，如组织学检查后所证明的。用“hBD-2-白蛋白N末端”处理没有导致此组织学损伤的任何统计学显著降低，但类似地，活性对照DEX也未能显著减少组织学损伤。

在用“hBD-2-白蛋白N末端”处理的动物中，尽管在第2天和第3天体重短暂下降，但结果进一步显示在第7天体重显著增加。相比之下，DEX处理的动物从第5天起展示出非常显著的体重降低(p<0.01)。这指示“hBD-2-白蛋白N末端”维持正常的微生物群，并且因此具有保持体重的作用。

该实施例证明在炎性病症的动物模型中hBD2-白蛋白融合N末端具有生物活性。

实施例8.

为了确定和评估“hBD-2-白蛋白融合C末端”在小鼠中急性10天葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎模型中的抗炎作用。

材料和方法

处理方案：使用无菌25G针以10ml/kg体重的给药量通过尾静脉静脉内给予或者皮下给予“hBD-2-白蛋白C末端”。动物每天接受1剂，持续10个行政日。通过强饲法，在10ml/kg体重OD的给药量中以1mg/kg的剂量口服给予活性对照泼尼松龙(Pred)。

结果

当每天以1.6mg/kg的剂量通过静脉内途径给予时，用“hBD-2-白蛋白C末端”处理使得DAI得到显著抑制(p<0.05)。此外，当在交替的第0天、第2天、第4天、第6天、第8天和第10天以1.6mg/kg的剂量通过静脉内途径给予时，“hBD-2-白蛋白C末端”导致DAI的显著抑制(p<0.05)。用泼尼松龙每日处理导致第9天DAI的显著抑制(p<0.05)。

给予葡聚糖硫酸钠导致结肠组织的显著炎症和损伤，如组织学检查后所证明的。用1.6mg/kg剂量的“hBD-2-白蛋白C末端”处理导致此组织学损伤的统计学显著降低(p<0.05)。类似地，在第0天、第2天、第4天、第6天、第8天和第10天，以1.6mg/kg和16.5mg/kg的剂量用“hBD-2-白蛋白C末端”每日处理导致对结肠的组织学损伤显著减少(p<0.01)。用活性对照泼尼松龙处理未能显著减少结肠近端部分的组织学损伤，却减少了远端结肠的损伤(p<0.01)。

结果进一步显示用“hBD-2-白蛋白C末端”处理的动物体重显著增加(p<0.05)。这指示“hBD-2-白蛋白C末端”维持正常的微生物群，并且因此具有保持体重的作用。

该实施例证明在炎性病症的动物模型中hBD2-白蛋白融合C末端具有生物活性。

实施例9.序列

参考文献

Ajslev TA,et al,2014.Trends in parent-child correlations of childhoodbody mass index during the development of the obesity epidemic.PLoS One 9(10).

Angelakis E and Raoult D,2010.The increase of Lactobacillus speciesin the gut flora of newborn broiler chicks and ducks is associated withweight gain.PLoS One 5(5).

Angelakis E.,et al 2012.An evaluation of the effects of Lactobacillusingluviei on body weight,the intestinal microbiome and metabolism inmice.Microb Pathog 52(1):61-8.

Armogida SA,et al,2004.Identification and quantification of innateimmune system mediators in human breast milk.Allergy Asthma Proc.25(5):297-304.

F,et al,2007.Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice.Proc Natl Acad Sci USA 104(3):979-84.

Belkaid W and Hand TW,2014.Role of the microbiota in immunity andinflammation.Cell 157(1):121-41.

Bowie JU and Sauer RT,1989.Identifying determinants of folding andactivity for a protein of unknown structure.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:2152-2156；

Chassaing B,et al,2015.Dietary emulsifiers impact the mouse gutmicrobiota promoting colitis and metabolic syndrome.Nature 519(7541):92-6.

Cunningham BC and Wells JA,1989.High-resolution epitope mapping ofhGH-receptor interactions by alanine-scanning mutagenesis.Science 244:1081-1085.

Derbyshire KM,Salvo JJ and Grindley ND,1986.A simple and efficientprocedure for saturation mutagenesis using mixed oligodeoxynucleotides.Gene46:145-152.

Everard A and Cani PD,2013.Diabetes,obesity and gut microbiota.BestPract Res Clin Gastroenterol 27(1):73-83.

Faulds MH and Dahlman-Wright K,2012.Metabolic diseases and cancerrisk.Curr Opin Oncol.24(1):58-61.

Favre-Godal Q,et al,2014.Comprehensive approach for the detection ofantifungal compounds using a susceptible strain of Candida albicans andconfirmation of in vivo activity with the Galleria mellonellamodel.Phytochemistry.105:68-78.

Feng Q,et al,2015.Gut microbiome development along the colorectaladenoma-carcinoma sequence.Nat Commun 6:6528.

Giannouli M,et al.Use of larvae of the wax moth Galleria mellonellaas an in vivo model to study the virulence of Helicobacter pylori.2014.BMCMicrobiol14:228.

Hilton DJ,et al,1996.Saturation mutagenesis of the WSXWS motif of theerythropoietin receptor.J.Biol.Chem.271:4699-4708.

Khan M,et al,2007.Growth-promoting effects of single-doseintragastrically administered probiotics in chickens.Br Poult Sci 48(6):732-5.

Koren O,et al,2012.Host remodeling of the gut microbiome andmetabolic changes during pregnancy.Cell 150(3):470-80.

Le Chatelier E et al.2013.Richness of human gut microbiome correlateswith metabolic markers.Nature 500(7464):541-6.

Leviten M,2016.The Finnish connection.Biocentury Innovations,June 16.

Liu hY et al,2008.Suppression of hepatic glucose production by humanneutrophilα-defensin through a signaling pathway distinct from insulin.TheJournal of Biological Chemistry 283(18):12056-12063.

Lowman HB,Bass SH,Simpson N and Wells JA,1991.Selecting high-affinitybinding proteins by monovalent phage display.Biochem 30:10832-10837.

Mowat AM and Agace WW,2014.Regional specialization within theintestinal immune system.Nat Rev Immunol.14(10):667-85.

Needleman SB and Wunsch CD,1970.A general method applicable to thesearch for similarities in the amino acid sequence of twoproteins.J.Mol.Biol.48:443-453.

Ner SS,Goodin DB and Smith M,1988.A simple and efficient procedurefor generating random point mutations and for codon replacements using mixedoligodeoxynucleotides.DNA 7:127-134.

Neurath H and Hill RL,1979.The Proteins.Academic Press,New York.

Qin J,et al 2012.A metagenome-wide association study of gutmicrobiota in type 2 diabetes.Nature 490(7418):55-60.

Reidhaar-Olson JF and Sauer RT,1988.Combinatorial cassettemutagenesis as a probe of the informational content of proteinsequences.Science 241:53-57；

Gennaro AR,1990.Remington's Pharmaceutical Sciences.Ed.MackPublishing Co.,Easton,PA.

Rice P,Longden I and Bleasby A,2000.EMBOSS:the European MolecularBiology Open Software Suite.Trends in Genetics 16:276-277.

Ridaura VK,et al,2013.Gut microbiota from twins discordant forobesity modulate metabolism in mice.Science 341(6150):1241214.

Salzman NH,Underwood MA and Bevins CL,2007.Paneth cells,defensins,andthe commensal microbiota:a hypothesis on intimate interplay at the intestinalmucosa.Semin Immunol 19(2):70-83.

Suez J,et al,2014.Artificial sweeteners induce glucose intolerance byaltering the gut microbiota.Nature 514(7521):181-6.

Trasande L,Blustein J,Liu M,Corwin E,Cox LM and Blaser MJ,2012.Infantantibiotic exposures and early-life body mass.Int J Obes(Lond)37(1):16-23.

Turnbaugh PJ,Ley RE,Mahowald MA,Magrini V,Mardis ER and Gordon JI,2006.An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energyharvest.Nature.2006Dec 21；444(7122):1027-31.

Turnbaugh PJ, F,Fulton L and Gordon JI,2008.Diet-inducedobesity is linked to marked but reversible alterations in the mouse distalgut microbiome.Cell Host Microbe 3(4):213-23.

Vrieze A,et al 2012.Transfer of intestinal microbiota from leandonors increases insulin sensitivity in individuals with metabolicsyndrome.Gastroent 143(4):913-6.

Walter,2015.Murine gut microbiota-diet trumps genes.Cell Host Microbe17(1):3-5.

Wehkamp J,et al,2002.Innate immunity and colonic inflammation:enhanced expression of epithelial alpha-defensins.Dig Dis Sci.47(6):1349-55.

Zhang X,et al,2015.The oral and gut microbiomes are perturbed inrheumatoid arthritis and partly normalized after treatment.Nat Med 21(8):895-905.

以及以下专利和专利申请：

WO 2010/007166

WO 92/06204

WO 95/17413

WO 95/22625

US 5,223,409

序列表

<110> 防御素治疗学公司

<120> 调节肠道微生物群的方法

<130> P4094PC00

<150> DK PA 2016 70041

<151> 2016-01-26

<150> DK PA 2016 70483

<151> 2016-07-01

<160> 17

<170> PatentIn 版本3.5

<210> 1

<211> 40

<212> PRT

<213> 牛

<400> 1

Gly Val Gly Asn Pro Val Ser Cys Val Arg Asn Lys Gly Ile Cys Val

1 5 10 15

Pro Ile Arg Cys Pro Gly Ser Met Lys Gln Ile Gly Thr Cys Val Gly

20 25 30

Arg Ala Val Lys Cys Cys Arg Lys

35 40

<210> 2

<211> 34

<212> PRT

<213> 鸡

<400> 2

Leu Phe Cys Lys Gly Gly Ser Cys His Phe Gly Gly Cys Pro Ser His

1 5 10 15

Leu Ile Lys Val Gly Ser Cys Phe Arg Ser Cys Cys Lys Trp Pro Trp

20 25 30

Asn Ala

<210> 3

<211> 44

<212> PRT

<213> 鸡

<400> 3

Val Phe Gly Asp Ile Ser Asn Pro Val Thr Cys Leu Arg Ser Gly Ala

1 5 10 15

Ile Cys His Pro Gly Phe Cys Pro Arg Arg Tyr Lys His Ile Gly Thr

20 25 30

Cys Gly Leu Ser Val Ile Lys Cys Cys Lys Lys Pro

35 40

<210> 4

<211> 36

<212> PRT

<213> 智人

<400> 4

Asp His Tyr Asn Cys Val Ser Ser Gly Gly Gln Cys Leu Tyr Ser Ala

1 5 10 15

Cys Pro Ile Phe Thr Lys Ile Gln Gly Thr Cys Tyr Arg Gly Lys Ala

20 25 30

Lys Cys Cys Lys

35

<210> 5

<211> 41

<212> PRT

<213> 智人

<400> 5

Gly Ile Gly Asp Pro Val Thr Cys Leu Lys Ser Gly Ala Ile Cys His

1 5 10 15

Pro Val Phe Cys Pro Arg Arg Tyr Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Leu

20 25 30

Pro Gly Thr Lys Cys Cys Lys Lys Pro

35 40

<210> 6

<211> 45

<212> PRT

<213> 智人

<400> 6

Gly Ile Ile Asn Thr Leu Gln Lys Tyr Tyr Cys Arg Val Arg Gly Gly

1 5 10 15

Arg Cys Ala Val Leu Ser Cys Leu Pro Lys Glu Glu Gln Ile Gly Lys

20 25 30

Cys Ser Thr Arg Gly Arg Lys Cys Cys Arg Arg Lys Lys

35 40 45

<210> 7

<211> 37

<212> PRT

<213> 智人

<400> 7

Glu Leu Asp Arg Ile Cys Gly Tyr Gly Thr Ala Arg Cys Arg Lys Lys

1 5 10 15

Cys Arg Ser Gln Glu Tyr Arg Ile Gly Arg Cys Pro Asn Thr Tyr Ala

20 25 30

Cys Cys Leu Arg Lys

35

<210> 8

<211> 32

<212> PRT

<213> 智人

<400> 8

Ala Thr Cys Tyr Cys Arg Thr Gly Arg Cys Ala Thr Arg Glu Ser Leu

1 5 10 15

Ser Gly Val Cys Glu Ile Ser Gly Arg Leu Tyr Arg Leu Cys Cys Arg

20 25 30

<210> 9

<211> 32

<212> PRT

<213> 智人

<400> 9

Ala Phe Thr Cys His Cys Arg Arg Ser Cys Tyr Ser Thr Glu Tyr Ser

1 5 10 15

Tyr Gly Thr Cys Thr Val Met Gly Ile Asn His Arg Phe Cys Cys Leu

20 25 30

<210> 10

<211> 41

<212> PRT

<213> 黑猩猩

<400> 10

Gly Ile Ser Asp Pro Val Thr Cys Leu Lys Ser Gly Ala Ile Cys His

1 5 10 15

Pro Val Phe Cys Pro Arg Arg Tyr Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Leu

20 25 30

Pro Gly Thr Lys Cys Cys Lys Lys Pro

35 40

<210> 11

<211> 41

<212> PRT

<213> 猕猴

<400> 11

Gly Ile Gly Asp Pro Val Thr Cys Leu Lys Asn Gly Ala Ile Cys His

1 5 10 15

Pro Val Phe Cys Pro Arg Arg Tyr Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Leu

20 25 30

Pro Gly Thr Lys Cys Cys Lys Lys Pro

35 40

<210> 12

<211> 40

<212> PRT

<213> 小鼠

<400> 12

Lys Ile Asn Asn Pro Val Ser Cys Leu Arg Lys Gly Gly Arg Cys Trp

1 5 10 15

Asn Arg Cys Ile Gly Asn Thr Arg Gln Ile Gly Ser Cys Gly Val Pro

20 25 30

Phe Leu Lys Cys Cys Lys Arg Lys

35 40

<210> 13

<211> 40

<212> PRT

<213> 马

<400> 13

Gly Ile Gly Asn Pro Ile Ser Cys Ala Arg Asn Arg Gly Val Cys Ile

1 5 10 15

Pro Ile Gly Cys Leu Pro Gly Met Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Leu

20 25 30

Pro Gly Thr Lys Cys Cys Arg Lys

35 40

<210> 14

<211> 40

<212> PRT

<213> 野猪

<400> 14

Asn Ile Gly Asn Ser Val Ser Cys Leu Arg Asn Lys Gly Val Cys Met

1 5 10 15

Pro Gly Lys Cys Ala Pro Lys Met Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Met

20 25 30

Pro Gln Val Lys Cys Cys Lys Arg

35 40

<210> 15

<211> 40

<212> PRT

<213> 野山羊

<400> 15

Gly Ile Ile Asn His Arg Ser Cys Tyr Arg Asn Lys Gly Val Cys Ala

1 5 10 15

Pro Ala Arg Cys Pro Arg Asn Met Arg Gln Ile Gly Thr Cys His Gly

20 25 30

Pro Pro Val Lys Cys Cys Arg Lys

35 40

<210> 16

<211> 37

<212> PRT

<213> 智人

<400> 16

Leu Leu Gly Asp Phe Phe Arg Lys Ser Lys Glu Lys Ile Gly Lys Glu

1 5 10 15

Phe Lys Arg Ile Val Gln Arg Ile Lys Asp Phe Leu Arg Asn Leu Val

20 25 30

Pro Arg Thr Glu Ser

35

<210> 17

<211> 37

<212> PRT

<213> 智人

<400> 17

Pro Val Thr Cys Leu Lys Ser Gly Ala Ile Cys His Pro Val Phe Cys

1 5 10 15

Pro Arg Arg Tyr Lys Gln Ile Gly Thr Cys Gly Leu Pro Gly Thr Lys

20 25 30

Cys Cys Lys Lys Pro

35

Claims

1.一种治疗2型糖尿病、代谢综合征、全身性低度炎症、肥胖症、胰岛素抵抗或葡萄糖耐受不良的方法，所述方法包括向有需要的受试者给予哺乳动物α-防御素、β-防御素或其生物活性片段。

2.权利要求1的方法，其中该治疗是2型糖尿病、代谢综合征、肥胖症、胰岛素抵抗或葡萄糖耐受不良的治疗。

3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述防御素或生物活性片段向所述受试者的给予是口服的。

4.前述权利要求中任一项的方法，其中肥胖症的治疗包括降低该受试者的脂肪百分比或预防该受试者的脂肪百分比增加。

5.前述权利要求中任一项的方法，其中肥胖症的治疗包括预防或减少内脏脂肪和/或肝脏脂肪的量和/或减少腰围。

6.前述权利要求中任一项的方法，其中该治疗包括减轻体重或预防体重增加。

7.前述权利要求中任一项的方法，其中该治疗包括降低空腹血糖。

8.一种促进家畜瘦肉生长的方法，该方法包括向有需要的受试者给予有效量的哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素。

9.权利要求8的方法，其中该家畜选自奶牛、猪、绵羊、山羊、马、鸭、鹅、鸽子、火鸡、鹌鹑和鸡。

10.根据前述权利要求中任一项的方法，其包括给予选自下组的哺乳动物防御素，该组由以下各项组成：HD5、hBD-2、截短的hBD-2、HD6、hBD-1、hBD-3、hBD-4、防御素的片段和糖基化防御素。

11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该防御素是HD5和/或hBD-2。

12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述防御素进一步包含选自下组的至少一个另外的部分，该组由以下各项组成：细胞穿透肽(CPP)、白蛋白结合部分(ABM)、可检测部分(Z)以及半衰期延长的肽。

13.根据权利要求12的方法，其中该另外的部分是半衰期延长的肽。

14.根据权利要求13的方法，其中该半衰期延长的肽选自下组，该组由以下各项组成：能够结合新生儿Fc受体(FcRn)、转铁蛋白、白蛋白(HAS)、或PEG的分子，同型氨基酸聚合物(HAP)，脯氨酸-丙氨酸-丝氨酸聚合物(PAS)，或弹性蛋白样肽(ELP)，透明质酸，带负电荷的高度硅酰化肽如绒毛膜促性腺激素(CG)β链的羧基末端肽(CTP)，人IgG和CH3(CH2)nCO-，其中n为8至22。

15.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该受试者的BMI为25或更高，如30或更高，例如35或更高，如40或更高。

16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该受试者的腰/臀比为至少0.80，例如0.80-0.84，如至少0.85(雌性)或至少0.90，例如0.9-0.99，如1.00以上(雄性)。

17.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该受试者的空腹血糖为至少6.1mmol/l，例如至少7.0mmol/l。

18.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该受试者的糖化血红蛋白水平为至少42mmol/mol Hb，如42和46mmol/mol Hb之间，如至少48mmol/mol Hb。

19.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该受试者具有以下症状中的一种或多种：

·血压升高：≥140/90mmHg；

20.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将该防御素以0.1mg hBD-2/kg和10mghBD-2/kg之间的日剂量给予有需要的受试者。

21.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将该防御素以0.1mg HD5/kg和10mg HD5/kg之间的日剂量给予有需要的受试者。

22.根据前述权利要求中任一项的方法，其中组合给予所述防御素与胰岛素/胰岛素类似物和/或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)/GLP-1类似物和/或胰高血糖素样肽-2(GLP-2)/GLP-2类似物和/或二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂和/或二甲双胍和/或钠葡萄糖转运蛋白-2(SGLT-2)抑制剂和/或胰高血糖素受体拮抗剂和/或瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员1(TRPV1)拮抗剂或这些的组合。

23.权利要求22的方法，其中该GLP-1类似物选自艾塞那肽、利拉鲁肽、利西拉肽、阿必鲁肽和度拉糖肽。

24.权利要求22的方法，其中该胰岛素类似物选自赖脯胰岛素(Lispro)、门冬胰岛素(Aspart)、赖谷胰岛素(Glulisine)、地特胰岛素(Detemir insulin)、德谷胰岛素(Degludec insulin)和甘精胰岛素(Glargine insulin)。

25.根据前述权利要求中任一项的方法，其中每天一次、每天两次或每天三次向有需要的受试者给予该防御素。

26.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该胰岛素/胰岛素类似物或者GLP-1/GLP-1类似物的给予是皮下的或肌肉内的。

27.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在动物饲料中混合该防御素向有需要的受试者的给予。

28.一种哺乳动物α-防御素、β-防御素或其生物活性片段，其用于前述权利要求中任一项的治疗方法中。

29.一种治疗或正常化肠道中的生态失调微生物群的方法，所述方法包括向有需要的受试者给予哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

30.一种增加肠道微生物群的基因丰富度的方法，所述方法包括给予哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

31.一种增加肠道微生物群的宗族的数量的方法，所述方法包括给予哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

32.一种增加来自肠道微生物群/代谢组的短链脂肪酸产生的方法，所述方法包括给予哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

33.一种增加肠道中属于选自下组的属的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：拟杆菌属(Bacterioidetes)、柔嫩梭菌属(Faecalibacterium)、罗氏菌属(Roseburia)、布劳特氏菌属(Blautia)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、粪球菌属(Coprococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、阿克曼菌属(Akkermansia)、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、别样棒菌属(Allobaculum)和优杆菌属(Eubacterium)，所述方法包括给予哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

34.权利要求33的方法，其中该属选自乳杆菌属、阿克曼菌属、拟普雷沃菌属以及别样棒菌属。

35.一种减少肠道中选自下组的细菌的数量的方法，该组由以下各项组成：脆弱拟杆菌(Bacteroidetes fragilis)、Sutturella wadsworthia、小韦荣球菌(Veillonellaparvula)、大肠杆菌(Escherichi coli)、副流感嗜血杆菌(Haemophilusparainfluenzae)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、侵蚀艾肯菌(Eikenellacorodens)和麻疹双球菌(Gemella moribillum)，所述方法包括给予有效量的防御素即哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物。

36.根据权利要求29至35中任一项的方法，其中该防御素是口服给予的，并且优选地，其中该防御素是人HD5或人β防御素2。

37.根据权利要求29至35中任一项的方法，其中该GLP-1类似物选自艾塞那肽、利拉鲁肽、利西拉肽、阿必鲁肽和度拉糖肽，优选利拉鲁肽。

38.根据前述权利要求29至37中任一项的方法，其中该受试者的BMI为25或更高，如30或更高，例如35或更高，如40或更高。

39.根据前述权利要求29至38中任一项的方法，其中该受试者的腰/臀比为至少0.80，例如0.80-0.84，如至少0.85(雌性)或至少0.90，例如0.9-0.99，如1.00以上(雄性)。

40.根据前述权利要求29至39中任一项的方法，其中该受试者的空腹血糖为至少6.1mmol/l，例如至少7.0mmol/l。

41.根据前述权利要求29至40中任一项的方法，其中该受试者的糖化血红蛋白水平为至少42mmol/mol Hb，如42和46mmol/mol Hb之间，如至少48mmol/mol Hb。

42.根据前述权利要求29至41中任一项的方法，其中该受试者具有以下症状中的一种或多种：

·血压升高：≥140/90mmHg；

43.一种哺乳动物或家禽α-防御素和/或β-防御素和/或GLP-1/GLP-1类似物，其用于根据前述权利要求29至42中任一项的治疗方法中。