Page 135 - 《中国药房》2025年5期
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抗菌肽作为一种短肽,由 20~60 个氨基酸残基组 1.4 其他机制
成,具有两亲性和阳离子性,其分子量小、生物活性广, 抗菌肽除了以上几种抗菌机制外,目前还被发现有
可抗细菌、真菌、病毒及抗炎;由于许多抗菌肽通过破坏 许多新的抗菌机制,如阻断肽聚糖的合成以及氧化磷酸
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细菌的细胞膜来杀死细菌,因此其被认为不太可能诱导 化相关基因的表达 、免疫调节 、与脂多糖结合从而抑
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耐药性而被广泛评估为一种新型抗菌药物 。基于此, 制细菌生长 等。
抗菌肽已成为近些年来国内外的研究热点。本研究通 2 不同来源抗MRSA抗菌肽的相关研究
过查阅相关文献,对抗菌肽的作用机制及其抗MRSA感 抗MRSA抗菌肽的来源较为广泛,在动物、植物、微
染的研究现状进行总结,以期为抗菌肽的临床应用及抗 生物中均可分离出天然抗菌肽;此外,以天然抗菌肽作
为模板,还可通过人工合成得到抗菌肽。在天然抗菌肽
MRSA感染的新药研发提供参考依据。
中,动物来源的抗菌肽占比最高(75.65%),其次是植物
1 抗菌肽的作用机制
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来源的抗菌肽(13.5%)和细菌来源的抗菌肽(8.53%) 。
抗菌肽的作用机制主要包括以下几个类型:(1)作
2.1 动物来源的抗MRSA抗菌肽
用于细菌细胞膜;(2)作用于细菌细胞内;(3)作用于细
动物来源的抗菌肽根据来源可分为哺乳动物抗菌
菌细胞壁;(4)其他机制 [4―5] 。
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肽、两栖动物抗菌肽、鱼类抗菌肽、昆虫抗菌肽等 。
1.1 作用于细菌细胞膜
2.1.1 抗菌肽LL-37
抗菌肽作用于细菌的细胞膜研究,其常见模型为
人体内主要产生两大类抗菌肽:defensin 家族肽和
桶-板模型、环孔模型、地毯模型、聚集模型 。在桶-板模
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cathelicidin 家族肽。其中 defensin 家族肽的成员较多,
型中,抗菌肽在细胞膜表面发生聚集,垂直覆盖在细胞 而 cathelicidin 家族肽只有 1 种抗菌肽产物 LL-37 。丁
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膜表面,在细胞膜上形成一种形似木桶的通道。抗菌肽 静等 通过对 LL-37 进行研究发现,其对 MRSA 的最低
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的疏水部分通向细胞膜内并与膜脂相互作用,而亲水部 抑 制 浓 度(minimum inhibitory concentration,MIC)为
分紧贴通道内壁,该结构增加了细胞膜的通透性,使细 12.5 μmol/L,且其对细菌生物膜的形成具有抑制作用,
胞内容物大量泄漏,导致细菌细胞死亡。 在0.625 μmol/L(1/20 MIC)时就能抑制MRSA的初始黏
在环孔模型中,抗菌肽在细胞膜表面发生聚集,插 附定植行为,并且该抑制作用随着LL-37浓度的增加而
入脂质双分子层中,其疏水部分与细胞膜脂质层结合, 增强。
共同环绕在亲水部分的孔洞上,使得细菌细胞膜被破 2.1.2 抗菌肽GW18
坏,细胞内的生物大分子以及脂质体发生外漏。同时, 金环蛇抗菌肽cathelicidin-BF是一种从金环蛇蛇毒
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抗菌肽由此进入细菌细胞中,通过破坏细菌细胞内的正 中分离出的抗菌肽。Yuan等 在cathelicidin-BF的研究
常功能,引起细菌死亡。 基础上设计了一种新型抗菌肽 GW18。该研究发现,
在地毯模型中,抗菌肽平铺覆盖在细胞膜表面,随 GW18 对 MRSA 的 MIC 为 1.32 μmol/L,与万古霉素的
MIC(0.54~2.16 μmol/L)相似;同时,当小鼠感染MRSA
着其浓度的增加,大量抗菌肽聚集在细胞膜表面,从而
后,使用 4 mg/kg 的 GW18 可显著抑制 MRSA 向血液和
破坏细胞膜磷脂层的稳定性。当抗菌肽浓度达到一定
肺的传播。此外,该研究还通过对小鼠注射不同剂量的
程度时,会在细胞膜表面形成“地毯”结构,最终导致细
GW18,发现即使在40 mg/kg的高剂量下,GW18也未对
菌细胞膜磷脂层发生崩解,引起细菌细胞死亡。
小鼠造成急性毒性。
在聚集模型中,抗菌肽与细菌细胞膜上的靶点结
2.1.3 抗菌肽GK-19
合,形成肽-磷脂分子复合物,继而在膜上形成聚集通
Song 等 设计并评价了一种新的蝎毒抗菌肽类似
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道,增加细胞膜的渗透性,使细胞内容物大量外泄,导致
物 GK-19,其对 MRSA 的 MIC 为 5 µmol/L,且具有较高
细菌细胞死亡。
的安全性;对几种正常哺乳动物的细胞研究显示,GK-19
1.2 作用于细菌细胞内
在10 µmol/L和100 µmol/L的浓度下几乎都不会产生细
抗菌肽的细胞内途径与传统的抗生素作用机制相 胞毒性和溶血毒性;同时,用GK-19处理后的小鼠,其主
似,主要是通过与细菌细胞内的各种大分子相互作用而 要器官切片在短期(1 d)或长期(7 d)时间内均未出现组
影响细胞功能,如破坏蛋白质合成、影响核酸复制、影响 织损伤、坏死或炎症,且其肝肾功能测试结果与健康小
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酶活性和细胞壁生成等 。 鼠没有差异;此外,通过小鼠烫伤模型还发现,GK-19的
1.3 作用于细菌细胞壁 体内抗菌效果较强,在促进MRSA引起的软组织感染的
抗菌肽通过抑制位于细胞膜上的细胞壁合成蛋白, 伤口愈合方面与克林霉素相当,且其还能穿透皮肤进入
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使细菌的细胞壁合成受阻,最终导致细菌死亡 。 感染部位根除MRSA。
中国药房 2025年第36卷第5期 China Pharmacy 2025 Vol. 36 No. 5 · 637 ·