任何已知抗生素都无法治疗的耐多药细菌感染构成了严重的全球威胁。一个中国研究小组在《Angewandte Chemie国际版》杂志上发表了一篇文章,介绍了一种开发新型抗生素以对抗耐药病原体的方法。这些药物基于具有含氟脂质链的蛋白质构建块
抗生素往往开得太容易了。在许多国家,它们是在没有处方的情况下分发的,并在工厂化养殖中进行管理:预防感染和提高性能。因此,耐药性正在上升——对储备抗生素的耐药性也在增加。开发创新的替代品至关重要
有可能从微生物本身吸取一些教训。脂蛋白是一种具有脂肪酸链的小蛋白质分子,被细菌广泛用于对抗微生物竞争对手。许多脂蛋白已经被批准用作药物
活性脂蛋白的共同因素包括正电荷和两亲性结构,这意味着它们具有排斥脂肪的片段和排斥水的片段。这使它们能够与细菌膜结合,并穿透细菌膜进入内部
上海华东师范大学的Yiyun Cheng领导的团队旨在通过用氟原子取代脂质链中的氢原子来放大这种效应。这些使脂质链同时具有防水性(疏水性)和脂肪排斥性(疏脂性)。它们特别低的表面能加强了它们与细胞膜的结合,而它们的亲脂性破坏了膜的内聚力
该团队从氟化烃和肽链合成了含氟脂肽的光谱(物质库)。为了连接这两个片段,他们使用了氨基酸半胱氨酸,半胱氨酸通过二硫键将它们结合在一起
研究人员通过测试其对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的活性来筛选这些分子,MRSA是一种广泛存在的高度危险的细菌菌株,对几乎所有抗生素都有耐药性。他们发现的最有效的化合物是“R6F”,这是一种由六个精氨酸单元和八个碳原子和13个氟原子组成的脂链组成的含氟脂肽。为了提高生物相容性,R6F被包裹在磷脂纳米颗粒中
在小鼠模型中,R6F纳米颗粒被证明对败血症和MRSA引起的慢性伤口感染非常有效。没有观察到毒副作用
纳米颗粒似乎以几种方式攻击细菌:它们抑制重要细胞壁成分的合成,促进细胞壁的坍塌;它们还会刺穿细胞膜并使其不稳定;扰乱呼吸链和新陈代谢;增加氧化应激,同时破坏细菌的抗氧化防御系统。
综合这些作用,可以杀死细菌——其他细菌以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。似乎没有产生耐药性
这些见解为开发高效氟肽药物治疗多药耐药细菌提供了起点
Journal information: Angewandte Chemie International Edition
Provided by Wiley
2024-10-28
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