Lehrer从人的嗜中性白细胞分离纯化出3种阳离子小肽， HNP－1、HNP－2与 HNP－3,通过色谱、电泳与功能分析，将它们与以前从兔、豚鼠分离的同类小肽一起命名为防御素。后来发现这类小肽普遍存在于高等生物中，对病源微生物具有广谱的毒杀效应，是高等生物防御病源体入侵的重要防御物质。虽然目前对防御素的抑菌机理尚无明确的定论，流行的观点是带正电的防御素与带负电的细菌细胞膜相互吸引，二聚或多聚的防御素穿膜形成跨膜的离子通道，从而扰乱了细胞膜的通透性及细胞能量状态，导致细胞膜去极化，呼吸作用受到抑制以及细胞 ATP含量下降，最终使靶细胞死亡。防御素的抗病毒作用则是通过与病毒外壳蛋白结合而导致病毒失去生物活性。正是由于这种特殊的作用机理，使防御素具备两个特点：一是抗性谱广，二是目的微生物难以对防御素产生抗性突变。这就是科学家们对其应用前景看好的重要依据。
防御素在人体中是广泛分布的，现在知道的α－防御素有6种，此外，从人体的肾脏、气管、鼻粘膜与唾液中也发现了两种β防御素，最近又在许多器官的上皮细胞与非上皮组织的细胞中发现了两种β－防御素。防御素的表达与病原体的入侵是紧密相关的，例如在透析病人的腹腔中同时发现有α－防御素与β－防御素，又如细菌性脑膜炎患儿的脑脊髓液中防御素的浓度比非细菌性脑膜炎高150倍。眼内防御素的表达研究表明，防御素在泪液中和感染时的表达不同。无数的实例都表明防御素在人体防病抗病中起着主要的作用。
