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铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种重要的条件性致病菌,能感染多种动物,引发乳房炎、肺炎及败血症等多种疾病,该病原菌也是一种重要的医源性致病菌,常引起人的肺部感染。近年来,铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性日趋严重,且该病原菌可形成生物被膜,给临床治疗造成了巨大的困难,已成为威胁全球公共卫生安全的重大问题,因此研发针对铜绿假单胞菌的新型抗菌药物已迫在眉睫。抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是天然免疫系统中一类多肽,具有抗菌谱广、杀菌快速、耐药性低等诸多优点,在对抗多重耐药菌引起的严重感染中具有广阔的应用前景。Cathelicidins是一类存在于脊椎动物体内的天然抗菌肽,具有多种生物学功能,是当前抗菌新药的研发热点。本研究基于cathelicidins的种属来源和结构特征,选取人源LL-37、牛源BMAP-27、牛源BMAP-34以及鼠源mCRAMP 4种哺乳动物源α-螺旋型的cathelicidins为研究对象,化学合成多肽,比较和分析了体外的抗菌活性、抗生物被膜形成能力及免疫调节能力;以小鼠肺部感染模型评估了cathelicidins对抗铜绿假单胞菌感染的体内治疗效果。结果表明,4种多肽对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌以及屎肠球菌均具有良好的抗菌活性,且对革兰氏阴性菌的抗菌效果优于革兰氏阳性菌,尤以BMAP-27的抗菌效果最强;膜透化实验和透射电镜观察证实了4种抗菌肽均可因不同程度破坏细胞膜而杀灭细菌;利用铜绿假单胞菌生物被膜形成模型,证实了抗菌肽LL-37、BMAP-27和mCRAMP均具有良好的抑制生物被膜形成的能力;四种抗菌肽均对嗜中性粒细胞具有一定的免疫调节能力,其中LL-37、BMAP-34和mCRAMP具有多重免疫调节功能,可刺激人嗜中性粒细胞分泌IL-8、趋化嗜中性粒细胞、刺激嗜中性粒细胞形成胞外诱捕网(NETs)和促进活性氧(ROS)释放,虽然BMAP-27具有很强的抗菌效果,但是其免疫调节能力较弱,低浓度条件下无趋化功能、无诱导NETs形成的能力;应用铜绿假单胞菌BABL/c小鼠肺炎感染模型系统评估了抗菌肽的治疗效果,结果表明联合应用LL-37和BMAP-27能够有效清除肺脏中的铜绿假单胞菌,使感染小鼠的荷菌量下降约1 000倍,并能减轻肺脏的病理损伤。以上研究结果表明,哺乳动物源cathelicidins的联合应用有望成为治疗耐药菌临床感染的新策略,对抗菌肽等新型药物的临床应用具有重要的指导意义。