关键问题是：肠道菌群的异常是通过什么机理导致代谢综合症 发生的？ 一般认为肠道菌群的异常将对肠道的免疫系统造成过度的激活，产生持续而低 度的炎症，而后者将抑制胰岛素的信号传导，产生胰岛素抵抗，进而产生高血糖。为了降 低高血糖，肝脏将血糖转化为甘油三脂，而过度的甘油三脂，及其积累会产生脂变（fat degeneration),形成脂肪肝，即普通脂肪肝（simple steatosis)。如前所述，在第二次打 击（second hit)例如肝脏病毒感染的条件下，普通脂肪肝将有可能进一步转化为非酒精性 肝炎（non-alcoholic steatohepatitis, NASH)。而后者的特点是持续的肝脏炎症，肝脏实 质细胞（hepatocytes)的损伤，气球样脂肪变（ballooning fat degeneration)。肝脏实 质细胞的损伤将会产生多重代谢紊乱，例如肝脏分解胆固醇的能力降低，导致LDL-C升高， HDL-C降低，从而造成心血管疾病，动脉粥样硬化（Atherosclerosis),溶血系统的紊乱，如 脑血栓，中风。
[0029] 7.肠道防御素与肠道菌群的平衡。
[0030] 小肠表皮细胞能够分泌多种抗菌多肽（anti-microbe peptides, AMPs)进入肠道 粘液层中，行使宿主的自主免疫功能。在哺乳动物中，抗菌多肽大致可以分为两类防御素， cathelicidins 和 defensins[44]。而防御素（defensins)又包括 a，0 和 0 三种类型
[45]。防御素主要由两类细胞产生，第一类是骨髓细胞来源的吞噬性白细胞和中性粒细胞， 第二类是小肠末端的潘氏细胞（Panethes cells)特有的alpha防御素5 (alpha-defensin 5，DEFA5)以及alpha防御素6(alpha_defensin 6，DEFA6)。在生理状况下，潘氏细胞在肠 道共生菌（symbionts)的作用下能够表达一定量的抗菌肽，并分泌到肠腔黏膜中。肠腔中 抗菌肽与肠道菌群的相互制约，决定了肠道菌群的生态（Microbiome)平衡[46]。
[0031] 小肠潘氏细胞分泌的alpha防御素具有广谱的抗菌活性。alpha防御素占 了潘氏细胞分泌的防御素的含量的70 %左右。与大多数的分泌蛋白质一样，细胞内 新合成的alpha防御素需要经过特异蛋白酶的剪切加工。基质金属蛋白酶7(matrix metalloproteinase 7, MMP7)是加工alpha防御素的关键蛋白酶，也是小肠潘氏细胞的特 异标记[47]。因为alpha防御素的双极性及表面活性剂特征，它们行使抗菌作用可能是依 靠破坏细菌细胞膜的机制。维持宿主和其肠道菌群之间的平衡是一个极其复杂事情，在这 期间，需要肠道表面的免疫系统起作用，其中表皮细胞发挥了巨大了作用，特别是处于肠道 表皮中的潘氏细胞，由于可以分泌多种防御素，所以在维持宿主和肠道菌群的平衡方面就 起到了重要的作用[48-49]。有研宄表明，肥胖病人的肠道潘氏细胞的防御素表达降低，这 也我们的发明应用提供了病理基础[50]。
[0032] 综上所述，作为该方面的理论基础，我们推测高脂肪饮食本身并不能诱导典型的 代谢综合症，而维生素D的缺失，作为第二次打击，将与高脂肪饮食一同才能产生形成代谢 综合症。据此，通过大量的动物试验，我们发现在高脂肪饮食及维生素D缺乏（high fat feeding plus vitamin D deficiency, HFD+VDD)长期喂养条件下，小鼠获得了与人类代 谢综合症以及非酒精脂肪肝炎（NASH)类似的性状[8]。更进一步，我们近来发现，在代谢 综合症动物模型中，肠道菌群的失衡（dysbiosis)，肠道通透性的增加，内毒素入血，系统 炎症，胰岛素耐受都与肠道多种外分泌抗菌肽的下调密切相关。于是，我们应用人工合成 的人alpha防御素对代谢综合症小鼠进行治疗，取得了以下发现：（1) 口服alpha防御素 5(alpha_defensin 5，DEFA5)可以有效地再平衡肠道菌群（eubiosis) ;(2) 口服 alpha 防 御素5可以减缓代谢综合症的多种症状，包括降低空腹血糖，降低系统炎症，降低胰岛素抵 抗，消融脂肪肝；（3) 口服alpha防御素5可以降低肠道肝脏螺旋杆菌（H.h印aticus)，回升 肠道共生菌Akkermanicia ; (4)体外试验表明alpha防御素5可以直接杀灭肝脏螺旋杆菌。 在以上新发现的基础上，我们设计了以下发明，包括制备alpha防御素5,以及以alpha防 御素5作为治疗代谢综合症，2型糖尿病及其并发症的应用。因为alpha防御素6与alpha 防御素5有着结构与功能的类似性，同时基于我们的试验结果，我们的发明也包括alpha防 御素6的制备以及应用。
【发明内容】
[0033] 本发明首先涉及alpha防御素5、6及其衍生物的如下方面的应用：
[0034] (1)制备治疗代谢综合征药物，所述代谢综合征包括但不限于，向心性肥胖、高血 糖、高甘油三酯血症、高血压以及以葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗为症状的血糖调节异常；
[0035] (2)制备调节肠道菌群（gut microbiota)或调节肠道菌群平衡的药物，所述的肠 道菌群包括，Helicobacter Hepaticus(HH)菌属，和Akkermansia muciniphila(AKK)菌属，
[0036] 所述的调节具体为：上调AKK类的共生菌丰度、下调HH类的有害菌菌的丰度，或在 上调AKK类益生菌的同时下调HH类有害菌；
[0037] 所述的调节肠道菌群平衡指调节肠道菌群生态，包括增加肠道菌群的多样性以及 丰度，以及由此而产生的治疗效果。
[0038] (3)制备改善脂肪肝，降低血浆中甘油三醋、降低血液低密度脂蛋白胆固醇的的药 物；该药物也可以提升高密度脂蛋白胆固醇含量。
[0039] (4)制备治疗尚血糖相关疾病的药物，所述的尚血糖相关疾病可以是尚血糖导致 的感染、心血管病变、肾功能衰竭、以及糖尿病的其他并发症包括双目失明、下肢坏植。
[0040] 本发明还涉及一种治疗代谢综合征的药物，所述的药物包括，治疗有效量的防御 素5、6及其衍生物，以及适用于口服给药制剂的常用的辅料：包括稀释剂，粘合剂，稳定剂， 抗氧化剂等。
[0041] 所述的防御素5和防御素6的氨基酸序列结构为：
[0042] Alpha 防御素 5 (hDEFA5) :ATCYC RHGRC ATRESL SGVCE ISGRL YRLCC R，3 位和 31 位，5位和20位，10位和30位半肮氨酸之间有三个二硫键，
[0043] Alpha 防御素 6 (hDEFA6) : AFTCH CRRSC YSTEY SYGTC TVMGI NHRFC CL，4 位和 31 位，6位和20位，10位和30位半肮氨酸之间有三个二硫键。
[0044] 所述的alpha防御素5或alpha防御素6的衍生物为，对防御素5或防御素6的 一级结构进行多个（优选为1~3个）氨基酸缺失、增加；或多个（优选为1~3个）结构 或性质类似的氨基酸的替换；或alpha防御素5或alpha防御素6的一级结构进行糖基化， 乙酰化，磷酸化，羧基化等修饰。其排他性之要点是这些衍生物应该保持或提高以上所讲述 的生理以及平衡肠道菌群的功能，并且具有极低毒理及生理副作用。
[0045] 本发明还涉及维生素D3的如下方面的应用：
[0046] (1)制备用于上调肠道中alpha防御素5、6的表达量的制剂；
[0047] (2)制备治疗代谢综合征药物，所述代谢综合征包括但不限于，向心性肥胖、高血 糖、高甘油三酯血症、高血压以及以葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗为症状的血糖调节异常；
[0048] (3)制备调节肠道菌群平衡的药物，所述的肠道菌群包括，Akkermansia muciniphila(AKK)菌属和Helicobacter Hepaticus(HH)菌属，所述的调节具体为：上调 AKK类的益生菌菌落数量、下调HH类的有害菌菌落数量，或在上调AKK类益生菌菌落数量的 同时下调HH类有害菌在肠道中的含量；该药物的制备及应用也包括平衡肠道中的其他变 形杆菌（Proteobacteria)，包括多种条件性致病菌。
[0049] (4)制备降低血浆中甘油三醋、低密度脂蛋白胆固醇的含量的药物；
[0050] (5)制备治疗高血糖相关疾病的药物，所述的高血糖相关疾病可以是高血糖导致 的感染、心血管病变、糖尿病的并发症包括肾功能衰竭、双目失明、下肢坏植。
[0051] 本发明还涉及一种治疗代谢综合征的药物，所述的药物包括，治疗有效量的维生 素D3，以及适用于口服给药制剂的常用的辅料：包括稀释剂，粘合剂，稳定剂，抗氧化剂等。
[0052] 本发明还涉及alpha防御素5、6的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0053] 第一阶段，应用固相合成树脂将Fmoc (9-fluorenylmethyloxy-carbonyl)保护的 氨基酸通过C末端进行连接；
[0054] 第二阶段，形成三个特异的二硫键。
[0055] 所述的第一阶段的具体步骤为：
[0056] (1)列依照人源序列设计掺入氨基酸残基的序，
[0057] DEFA5的序列为：ATCYCRHGRCATRESLSGVCEISGRLYRLCCR;
[0058] DEFA6的序列为：AFTCHCRRSCYSTEYSYGTCTVMGINHRFCCL;
[0059] (2)侧链残基（side chains)的保护方法：
[0060] 对于谷氨酸，苏氨酸和酪氨酸，色氨酸，应用o-tbutyl，tBoc(叔丁氧羰基）；
[0061]对于精氨酸，应用 n_2, 2, 5, 7, 8-pentamethylchroman-6-sulphonyl;
[0062] 对于N和C端的半胱氨酸，应用三苯甲基；
[0063] 对于形成二硫键的半胱氨酸的保护方法：
[0064] DEFA5,其 cys-3, cys-30,以及 DEFA6,其 cys-4, cys-31 的半胱氨酸，应用三苯甲 基作为保护基团；
[0065] DEFA5,其 cys-5, cys-20，以及 DEFA6,其 cys-6, cys-20 的半胱氨酸，应用 s-tbutyl作为保护基团；
[0066] DEFA5, cys-10 和 cys-30，以及 DEFA6,其 cys-10, cys-30 的半胱氨酸，应用乙酰 氨基（ACM)作为保护基团；
[0067] (3)受保护的肽基树脂，经过TFA含有二氯甲烷，硫醚和二硫化物处理；
[0068](4)按照alpha防御素5/6的序列依次连接当氨基酸，并将合成完毕的肽段从树脂 上裂解，获得线性肽粗品，经过TFA处理，N-和C-末端的半胱氨酸残基的S-三苯甲基保护 组保护在同时被剪除，而肽链从树脂上裂解下来，而ACM和s-tbutyl保护的cys-3、cys-20、 cys-10及cys-30的保护不变；
[0069] (5)用反相高效液相色谱法，对初线性肽进行分离，用含TFA的乙腈水进行线性梯 度洗脱，将高峰汇集，冻干并进行氨基酸序列分析，确定合成完毕的肽序列。
[0070] 所述的第二阶段的具体步骤为：
[0071](l)Cys3与Cys31半胱氨酸残基之间的二硫键形成：
[0072] 上述含游离巯基的Cys3和Cys31的线性DEFA5悬浮于在水中；
[0073] 加入乙酸铵溶液调整pH至6. 8,滴加铁氰化钾（K3 [Fe (CN) 6])以确保氧化；
[0074] 将溶液浓缩至小体积，然后用活化的硫醇-琼脂糖4B树脂柱除去含有游离硫醇基 的肽段；
[0075] 用乙酸铵缓冲液（pH6. 8)对柱中的肽进行洗脱，将肽水溶液合并，冻干。
[0076]将干燥的物质应用通过反相HPLC纯化，将主峰合并，冷冻干燥，进行氨基酸和序 列分析，通过测序，质谱分析证实正确的序列。
[0077] (2) Cys-3与Cys-20半胱氨酸残基之间的二硫键：
[0078]将上述纯化的线性DEFA5溶于三氟乙醇（trifluoroethanol)，通过还原反应，以 三丁基膦（tri-butylphosphine)脱去S-叔丁基团上Cys3以及Cys20残基上的保护基团 (方案如图6);
[0079] 反应混合物浓缩至小体积，通过加入乙醚使产物沉淀；
[0080] 将分离的固体过滤并用乙醚洗涤，并干燥；
[0081] 将干燥的制备物悬浮于水中，然后使用铁氰化钾，在pH6. 8进行氧化，经过分离， 干燥后，对所得的材料以反相HPLC进行分离；
[0082] 对主要峰的级分合并，分析氨基酸的组成及序列，用质谱分析鉴定。
[0083] (3) CyslO与Cys30半胱氨酸残基之间的二硫键：
[0084] 以上述肽溶于水/甲醇的混合物（5:1)中，然后滴加碘/甲醇中的溶液，进行氧化 反应；
[0085] 用硫代硫酸钠中和，将甲醇通过旋转蒸发除去，然后将获得的材料冻干；
[0086] 将粗物质溶解在水中，并通过硫醇-琼脂糖柱进行分离：将柱用0.1 M乙酸铵缓冲 液，PH6. 5洗涤，将水溶液冷冻干燥，将干燥的物质用反相HPLC纯化，所有馏分被汇集，并冻 干。
[0087] 通过测定序列，光谱和氨基酸分析。合成肽的质量可以通过比较其HPLC保留时 间，CD谱和质谱进行评估。
[0088] 具体描述：
[0089] (1)本发明涉及以aloha服防御素5/6实施对代谢综合征的治疗应用。
[0090] 该专利设计的"新颖性/非显而易见性"以及其"实用性"是基于在"技术背景"以 及下面描述的工作原理，以及我们的动物试验结果和新发现，同时包括合理的推测以及可 实施方案的设计。
[0091] Alpha防御素5/6 (DEFA5/6)是小肠潘氏细胞（Paneth cell)所外分泌的抗菌多 肽，通过协调/控制肠道菌群，使人体处于正常的生理状态。近来通过动物实验，我们发现 在维生素D缺乏/低下的状态，DEFA5下降，导致肠道菌群的异常（dysbiosis),肠道致病 菌增加，内毒素入血增加，产生系统炎症，导致胰岛素抵抗，产生脂肪肝，生理代谢紊乱。作 为该发明的基础，我们应用可服低剂量的人