董娜博士

农业与农村部东北动物营养与饲料科学

个人简介

董娜，女，1979年生，博士，教授，博士生导师。2013年在东北农业大学获得博士学位，2014年至2017年在东北农业大学生物学博士后流动站工作，现就职于东北农业大学动物营养研究所。2016至2017年在美国密西西比州立大学（Mississippi State University）进行学术访问。

研究方向是动物分子营养与免疫，主要针对抗生素替代物质研发以及药用植物有效成分功能探索、应用方面开展研究工作。在《Biomaterials》、《Food & Function》和《畜牧兽医学报》等国内外期刊上发表论文40余篇，第一作者发表SCI论文15篇，最高IF10.273，TOP期刊论文5篇。主持国家自然科学基金、博士后特别资助和黑龙江省自然科学基金等项目8项。曾获首届“帝斯曼缤纷科技奖--中国青年学者动物营养科技奖”特等奖，神农中华农业科技奖、黑龙江省科技进步一等奖、二等奖及畜牧科技一等奖各1项。授权国家发明专利8项。

成果概述

成果1：揭示抗菌肽的构效关系和作用机理

针对饲用抗生素引发的细菌耐药性及畜产品安全问题，结合蛋白质化学、细胞生物学和分子生物学等交叉学科技术手段，开展了抗菌肽的结构功能关系研究，以攻克抗菌肽应用于畜牧生产的技术瓶颈。

（1）改造天然抗菌肽分子结构，揭示其理化结构特性及对抗菌肽活性的影响

应用生物信息学软件的辅助设计，改造天然抗菌肽的分子结构，揭示不同理化参数，包括肽链长度、氨基酸组成、二硫键、电荷数、疏水力矩及两亲性与抗菌肽活性的关系，显著提高抗菌肽的抑菌活性，并提高细胞选择性，为创制高效低毒抗菌肽奠定理论基础。（Amino Acids, 2017; Chemical Biology & Drug Design, 2018），该成果授权国家发明专利1项。

（2）创制全新抗菌肽分子，深入解析构效关系，揭示其作用机理

在深入研究天然抗菌肽结构功能关系基础上，建立非完美两亲性肽、多股β-折叠肽、色氨酸拉链肽等全新抗菌肽设计方法，创制了系列安全高效抗菌肽，揭示抗菌肽的作用机制，为饲用高效抗菌肽的创制提供生产材料和技术支持。（International Journal of Molecular Sciences, 2019; Frontiers in Microbiology, 2018; Journal of Medicinal Chemistry, 2017; Acta Biomaterialia, 2016; 畜牧兽医学报, 2019)。该成果授权国家发明专利2项。

（3）提出“智慧型”抗菌肽设计方法，创制靶向专杀抗菌肽

在广谱-窄谱抗菌肽构效关系研究基础上，解析抗菌肽作用位点与特定病原菌的细胞结构特点的关系，使用定点氨基酸突变技术、噬菌体展示肽杂合技术和信息素标记技术设计了靶向专杀抗菌肽。（International Journal of Molecular Sciences, 2019; Scientific Reports, 2020; Scientific Reports, 2015）。该成果授权国家发明专利1项。

成果2：揭示畜禽肠道健康的营养调控机制

提出药用植物有效成分提取物（水提物、醇提物、CO2超临界萃取物等）的生产工艺流程、应用技术及使用规程；揭示药用植物提取物齐墩果酸、黄芪多糖以及丙酮酸乙酯保护动物肠道健康的机理。研发改善饲料与畜产品安全的药用植物提取物饲料新产品并用于动物生产，为中药饲料添加剂的标准化、产业化以及通过营养技术调控畜产品安全提供科学依据和技术支持。（Food & Function, 2020; Cell Cycle, 2019; International Immunopharmac- ology, 2019; Journal of Cellular Physiology, 2020）

成果代表性论文

代表性论文1：齐墩果酸经TLR4/NF-κB和MAPK途径改善鼠伤寒沙门菌致腹泻小鼠肠道屏障功能并减轻炎症反应

Na Dong#, Chenyu Xue#, Lei Zhang, Tingting Zhang, Chensi Wang, Chongpeng Bi, Anshan Shan. 2020. Oleanolic acid ameliorates intestinal barrier defects and inflammation in Salmonella typhimurium-induced diarrhea in mice via the TLR4/NF-κB/MAPK pathway, Food & Function, 11:1122-1132

摘要：鼠伤寒沙门氏菌（S.T）是自限性、食源性的急性腹泻的常见原因，并伴有严重的肠道炎症和肠屏障损害。可从近2000种植物中分离出的齐墩果酸（OA）已被证明具有抗炎作用。本研究的目的是探究OA对S.T诱导的腹泻和肠炎的潜在保护作用，并阐明其抗炎机制。将总共80只BALB/c小鼠（4周龄）随机分为对照组（无S.T，无OA）、S.T组（仅S.T）、S.T + OA组（S.T加100 mg kg- 1 OA）和OA组（仅100 mg kg-1 OA）。与S.T组相比，OA给药显着减轻了临床症状和体重减轻，腹泻和肠道结构损伤的严重程度都得到了明显缓解，腹泻指数（DI）和空肠组织学损伤的缓解证实了这一点。此外，在受感染的空肠中，OA维持Occludin、Claudin-1和ZO-1的表达和定位，以保护空肠屏障，从而保持肠屏障的完整性。OA治疗不仅降低了COX-2和iNOS的水平，而且抑制了促炎性细胞因子如IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌。最后，免疫印迹试验结果显示，OA处理显着抑制肠组织中IκB磷酸化和降解以及p65的核易位，同时OA还降低TLR4的水平和MAPK途径的激活。总而言之，OA可以维持肠道紧密连接屏障，并通过NF-κB和MAPK信号通路减少肠道炎症来预防由S.T引起的腹泻。