耐药鲍曼不动杆菌抗菌肽的结构优化及活性评价

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由于对抗生素的使用不合理,耐药菌的数量越来越多,对公众的健康极为不利。在2010-2016年期间,从中国细菌耐药性监测网中检测发现,不动杆菌属占有较高的比例,检出率为10.76%。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter Baumannii,AB),是一种革兰氏阴性菌,这种细菌的感染多见于医院中。鲍曼不动杆菌容易定值在人体裸露在外界的体表上。在这些部位定值后,很容易引起呼吸道、败血症、泌尿系统、手术创口的感染。由于抗菌药物的滥用现象越来越普遍,近年来,耐药鲍曼不动杆菌的数量越来越多。在世界卫生组织的调查统计中发现,每年由于伤口感染而死亡的人数较多。数据研究显示在临床上的创伤感染的病人中,感染病人的常见的病原菌就有鲍曼不动杆菌。近年来,又出现了全耐药的鲍曼不动杆菌,这使得药物在治疗因为鲍曼不动杆菌而感染的疾病上显得困难重重。基于此,寻找新的抗鲍曼不动杆菌的药物迫在眉睫。抗菌肽(AMP)是一种短肽,结构繁多。它的分子量小,生物活性广,可抗细菌和真菌、抗病毒、抗炎。由于环肽具有低毒性、易于穿透细胞膜、不易酶解等特点,因此和线性肽相比,环肽的生物活性更好,医药价值更强。基于环肽的好的特性,在最近几年,人们对环肽的研究兴趣越来越大,环肽有望成为对抗细菌性疾病的一类极具潜力的药物。本课题旨在设计新的抗菌环肽,研究其活性及稳定性安全性,研究其在对早期大鼠皮肤创伤后感染多重耐药鲍曼不动杆菌的治疗效果。取得成果如下:1、课题组在前期选择将牛乳铁蛋白LfcinB64-9(RRWQWR)作为研究的模板肽,设计得到系列六肽,在文献中查找到29条和其结构类似的抗菌肽,通过计算机辅助药物设计建立3D-QSAR模型,基于此模型设计得到了3条新的抗菌肽,依据环肽的优良特性将其合成环肽,最终得到了本研究所需要的4条抗菌环肽。2、设计所得的抗菌环肽对鲍曼不动杆菌多重耐药株有着抗菌效果,对常见的不具有耐药性细菌。也有着较好的抗菌活性。其中,环肽P4的抗菌效果最好,对多重耐药鲍曼不动杆菌的最低抑菌浓度MIC为16μg/mL,较为接近亚胺培南的体外抗菌活性;3、设计得到的抗菌环肽的杀菌速度高于对照亚胺培南,在4h的时候可以杀灭细菌;4、四种环肽均和亚胺培南有着联合用药的协同效果,分级抑菌浓度(FIC)指数≤0.5;5、在不同浓度的盐溶液(NaCl、CaCl2)中,环肽P1和P4依然有着较好的抗菌活性,在低浓度下,在两种盐溶液中的抗菌活性均在95%以上。在NaCl和CaCl2的浓度分别在36mg/mL和1mg/mL的高浓度下,抗菌活性也均在80%以上。其它两种环肽在高浓度的CaCl2溶液中容易被降解,失去抗菌活性。将稳定性最好的环肽P4进行血浆稳定性检测,发现在不同时间段和绵羊血浆的反应过程中,环肽P4不会被降解,有着较好的稳定性,含量高于80%;6、四种环肽对两种正常细胞HLF-1和HaCaT,在低浓度下有着较低的细胞毒性,细胞的增值抑制率低于15%,且环肽P4有着较低的溶血毒性,在256μg/mL的条件下依然低于5%,其他三种环肽溶血毒性较高。7、环肽P4对大鼠的皮肤早期感染多重耐药鲍曼不动杆菌后的治疗上,有着一定的治疗效果,大鼠皮肤结痂下的细菌含量显著高于生理盐水对照组,高浓度组抗菌肽的抑菌效果接近于对照磺胺米隆,但是用量低于磺胺米隆。本研究中所设计的四种抗菌环肽均有着一定的抗菌活性,和亚胺培南均有着联合用药的协同效果。环肽P4的抗菌效果最好,最低抑菌浓度最接近对照亚胺培南,有着较高的杀菌速度,溶血毒性和细胞毒性较低,盐稳定性和血浆稳定性较好。同时,环肽P4对大鼠早期皮肤创口感染多重耐药鲍曼不动杆菌有着一定的抗菌效果。
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