HD5: The Antimicrobial Peptide Shaping Gut Microbiota and Immunity

Human defensin 5 (HD5), an antimicrobial peptide with a positive charge produced by Paneth cells, is crucial for gut homeostasis due to its roles in fighting microbes and modulating the immune system. HD5 has a two-way interaction with gut microbiota, influencing its makeup and maintaining its equilibrium, while intestinal bacteria adjust its expression through signaling pathways like NOD2. Dysregulation of HD5 expression is associated with intestinal diseases, including inflammatory bowel disease (IBD), infectious enteritis, and irritable bowel syndrome (IBS). In IBD, reduced HD5 levels correlate with disease activity and microbial dysbiosis, whereas in infectious enteritis, HD5’s antibacterial properties help control pathogen-induced inflammation. In IBS, HD5’s expression may be altered due to microbiota imbalance, affecting intestinal immune responses. HD5’s β-sheet frame, held together by sulfur bonds, lets it break down bacterial walls and adjust immune actions by working with TLR4/MD2 parts. For treatment, HD5 looks good for handling gut problems through making new proteins, designing similar ones, and changing the microbiome ways. This review combines shape, function, and medical insights into HD5’s part in gut health highlighting its chance as a specific treatment goal for bowel illnesses. Человеческий дефензин 5 (HD5), катионный антимикробный пептид, секретируемый клетками Панета, играет ключевую роль в поддержании гомеостаза кишечника благодаря своим антимикробным и иммуномодулирующим функциям. HD5 осуществляет двунаправленное взаимодействие с кишечной микробиотой, формируя ее состав и регулируя баланс, тогда как его экспрессия модулируется кишечными бактериями через сигнальные пути, такие как NOD2. Дисрегуляция экспрессии HD5 ассоциирована с кишечными патологиями, включая воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), инфекционные энтериты и синдром раздраженного кишечника (СРК). При ВЗК снижение уровня HD5 коррелирует с активностью заболевания и микробным дисбиозом, тогда как при инфекционных энтеритах антибактериальные свойства HD5 способствуют контролю патоген-индуцированного воспаления. При СРК экспрессия HD5 может изменяться вследствие дисбаланса микробиоты, влияя на кишечные иммунные реакции. Структурно β-складчатый каркас HD5, стабилизированный дисульфидными связями, позволяет ему нарушать целостность бактериальных мембран и модулировать иммунный ответ через взаимодействие с рецепторами TLR4/MD2. В терапевтическом аспекте HD5 представляет перспективную мишень для лечения кишечных расстройств посредством разработки рекомбинантных белков, дизайна аналогов и стратегий модуляции микробиома. Данный обзор интегрирует структурные, функциональные и клинические аспекты роли HD5 в кишечном гомеостазе, подчеркивая его потенциал в качестве прецизионной терапевтической мишени при кишечных заболеваниях.