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賴仞課題組在針對超級細菌的抗菌肽研究方面取得重要進展
2019-12-23 來源:天然藥物功能蛋白質組學學科組 作者:張治業
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  近年來由于廣譜抗生素、抗菌藥物的大量使用或濫用,使得各種耐藥性細菌或真菌大量湧現,每年,全球有近100萬人死于無法用普通抗生素治療的細菌感染。同時,由于新型抗菌藥物研發能力不足,各種細菌本身耐藥基因可橫向傳播,使現有抗生素的治療效果大大降低, 人類有可能面臨無有效抗生素可用的後抗生素時代的到來。2017年2月,世界衛生組織發布迫切需要新型抗生素的細菌清單,耐藥鮑曼不動杆菌和綠膿杆菌位列該清單的前兩位(https://www.who.int/zh/news-room/detail/27-02-2017-who-publishes-list-of-bacteria-for-which-new-antibiotics-are-urgently-needed)。 

  抗菌肽是一类具有抗菌活性的多肽类小分子,因其杀菌快速且很难导致微生物耐药受到全世界的关注,可用于新型抗菌候选药物分子的研发。中國科學院昆明動物研究所赖仞研究员带领的团队识别了超过1000个的抗菌肽,并在此基础上进行抗菌肽的结构功能改造,以提高抗菌活性、降低毒性和成本。ZY4是该团队最近设计改造的抗菌肽,具有强抗菌活性、高稳定性和低毒性。ZY4对耐药鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌显示高效快速的杀菌活性,同时ZY4对这两种细菌的生物膜及滞留菌(Persister cells)也有显著的清除作用,其综合抗菌效果明显优于妥布霉素、左氧氟沙星、卡那霉素及头孢替坦等传统抗生素。ZY4长期使用不易产生耐药性,亚抑菌浓度的ZY4与鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌持续作用60代后,ZY4对这两类菌的抑菌作用未见明显改变。动物实验表明ZY4可以显著抑制鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌在体内的扩散及绿脓杆菌引起的肺部感染和炎症。本研究为应对当前越来越严重的耐药性鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌的传播及感染问题提供了良好的候选药物分子,也为设计高效低毒的抗菌肽提供了参考新策略。 

  以上研究成果于2019年12月16日在线发表于Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America期刊(https://www.pnas.org/content/early/2019/12/11/1909585117),题目为:The antimicrobial peptide ZY4 combats multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii infection。中國科學院昆明動物研究所博士生James Mwangi、硕士生殷一珠、助理研究员王淦及硕士生杨敏为该論文的共同第一作者,赖仞研究员和張治業副研究员为该論文的共同通讯作者。本研究得到了昆明医科大学第一附属医院检验科李娅副主任医师的大力帮助。本研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院先导专项、中非中心、青促会及云南省科技厅等项目的资助。 

   

  抗菌肽ZY4的高效殺菌作用及其穩定性 


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