抗生素耐藥性的令人不安的上升表明,需要替代方法來對抗細菌感染。其中一個潛在的來源是肽,由氨基酸鏈組成的分子。科學家在植物和動物中發現了200多種天然抗菌肽。現在,加利福尼亞州拉霍亞的斯克裡普斯研究所的研究人員合成了能夠成功清除小鼠體內細菌感染且毒副作用極少的肽。研究結果發表在今天的《自然》雜誌上。
研究人員調整了天然肽的結構,以最大化其實驗室製造的分子抗菌趨勢。他們加入了更多的D-氨基酸,與映象L-氨基酸相比,D-氨基酸在自然界中較為罕見,並組裝了六或八元環結構。然後,他們透過改變環狀分子內的三種親水性或喜水氨基酸,測試了不同種類的肽。研究人員首先在體外測量了各種肽對兩種細菌菌株的療效。
接下來,該團隊在小鼠身上測試了三種潛在的環狀肽版本。他們給動物注射了致命劑量的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA),這種病原體每年導致 200 萬例需要住院治療的感染。他們發現,如果在初次感染後 45 分鐘到 1 小時之間接受一定劑量的肽注射,小鼠就能存活下來。
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先前製造抗菌肽的嘗試受阻,原因是與傳統抗生素相比,肽的尺寸相當大,遷移到感染部位的速度非常慢。研究人員表示,這類新型化合物“可能能夠在細菌膜中自組裝,並透過增加膜的滲透性發揮抗菌活性”。本質上,環狀肽以管狀堆疊,刺穿細菌細胞壁,將其殺死。
作者寫道,這些化合物“為目前天然來源的抗生素提供了有吸引力的補充,並在對抗各種現有和新出現的疾病方面具有相當大的潛力。”