宿主防御肽(HDP)由于獨特的抗菌機制(膜破壞機制),是對抗多藥耐藥微生物感染很有潛力的研究策略。然而,天然多肽體內低穩定性、高制備成本等固有缺點嚴重限制了其應用。劉潤輝教授課題組通過HDP結構模擬、并針對性的解決HDP固有的突出缺點,設計和研究HDP模擬抗菌多肽聚合物。利用劉潤輝課題組近期建立的雙三甲基硅基胺基鋰(LiHMDS)引發快速NCA聚合方法,并通過高通量多肽分子量庫的合成和抗菌功能篩選,他們發現了對臨床分離多藥耐藥銅綠假單胞菌具有高效抗菌活性的HDP模擬多肽聚合物。該聚合反應在普通環境條件下五分鐘內即可完成,不同批次聚合物在化學結構(GPC表征)和抗菌生物活性等方面具有很好的可重復性(圖1)。七株臨床分離的銅綠假單胞菌均為多藥耐藥菌株,表明目前臨床感染銅綠假單胞菌菌株多藥耐藥的嚴峻現實;而該多肽聚合物對七株菌株均具有穩定且高效的抗菌活性。此外,該聚合物具有可忽略不計的溶血毒性與低細胞毒性,以及快速的殺菌效率。在小鼠全皮層損傷的銅綠假單胞菌感染模型中,該多肽聚合物表現出顯著的體內抗菌活性,甚至優于抗生素多黏菌素B(圖3)。LiHMDS引發NCA聚合反應的簡便、快速、可重復性,合成多肽聚合物結構的多樣性與良好的體內、體外抗菌活性,顯示了模擬宿主防御肽抗菌多肽聚合物在多藥耐藥臨床銅綠假單胞菌感染治療方面的潛力。這一成果近期發表在Biomaterials Science上(DOI: 10.1039/c9bm01726g)。

該論文的第一作者為研究生江偉男,通訊作者為劉潤輝教授。該研究得到科技部、國家自然科學基金委等基金的資助。
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