2021年10月5日,王克坚教授课题组在国际期刊《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》在线发表了其最新研究成果“The Long-Term Effect of a Nine Amino-Acid Antimicrobial Peptide AS-hepc3(48-56) Against Pseudomonas aeruginosa With No Detectable Resistance”, 阐释一个源于海洋鱼类的新抗菌短肽对临床多重耐药铜绿假单胞菌株具有显著抗菌效果。该研究基于实验室前期发现的黒鲷抗菌肽AS-hepcidin3氨基酸序列(2007年发表),筛选获得由9个氨基酸组成的抗菌短肽AS-hepc3(48-56),发现其对致病菌铜绿假单胞菌具有高效快速杀菌活性,且连续处理150天后未诱导铜绿假单胞菌产生耐药性,而同时以临床常用的多种抗生素为对照,发现9种抗生素不同程度产生了耐药性。体外研究表明,用该抗菌短肽处理医院临床新分离的多重耐药铜绿假单胞菌菌株,具有良好的抗该耐药性菌株活性;利用临床新分离的多重耐药铜绿假单胞菌感染的小鼠肺部模型进行试验,发现AS-hepc3(48-56)可显著降低小鼠肺部细菌载量与肺部炎症反应,提高小鼠存活率;证明该短肽是一种潜在的抗生素有效替代物,具有重要的临床应用价值。此外,该短肽已于2021年获得国家发明专利授权。该论文第一作者是2015级博士研究生朱德鹏,王克坚教授为通讯作者,陈芳奕副教授、彭会高级工程师及2018级博士研究生陈炎超为该论文合作作者。
抗生素耐药性问题是目前影响人类和动物健康、食品安全等的最大威胁之一。2017年,世界卫生组织发布迫切需要研发新型抗生素的“重点病原体”清单中,包含12种对人类健康构成重大威胁的细菌,其中对碳青霉烯类抗生素耐药的铜绿假单胞菌为极重要类别的三种细菌之一。铜绿假单胞菌可对β-内酰胺类抗生素等多种临床常用抗生素产生耐药性,给临床治疗带来巨大挑战。因此,多途径开发可替代抗生素的新型抗菌活性物质以解决抗生素耐药性问题已成为新的研究热点。抗菌肽因其抗菌谱广、抗菌活性高且不易诱导细菌产生耐药性而成为研究焦点,被公认为是一种有巨大开发应用价值的潜在抗生素有效替代品。
此外,该研究团队曾于2020年10月23日在同一期刊《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》发表了其研究成果“The Synergistic Effect of Mud Crab Antimicrobial Peptides Sphistin and Sph12−38 With Antibiotics Azithromycin and Rifampicin Enhances Bactericidal Activity Against Pseudomonas Aeruginosa” ,报道了青蟹抗菌肽与抗生素联合使用治疗细菌感染方面取得的新进展。该研究通过选取拟穴青蟹抗菌肽Sphistin 和 Sph12−38与抗生素阿奇霉素和利福平联合使用,发现两种抗菌肽能够显著减少抗生素的用量,且能够显著地抑制铜绿假单胞菌的生长,同时可有效提高铜绿假单胞菌感染下小鼠背部伤口的愈合速率,有望应用于预防和治疗铜绿假单胞菌所引起的创伤感染。该论文第一作者是2015级博士研究生刘杰,王克坚教授为通讯作者,我实验室陈芳奕副教授,博士研究生王晓飞,彭会高级工程师,硕士研究生张华为该论文合作作者。
论文来源:Zhu, D.P., Chen, F.Y., Chen, Y.C., Peng, H., Wang, K.J.*, The Long-Term Effect of a Nine Amino-Acid Antimicrobial Peptide AS-hepc3(48-56) Against Pseudomonas aeruginosa With No Detectable Resistance, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2021,11,752637.
全文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2021.752637/full
论文来源:Liu, J., Chen, F., Wang, X., Peng, H., Zhang, H., & Wang, K. J*. The Synergistic Effect of Mud Crab Antimicrobial Peptides Sphistin and Sph12− 38 With Antibiotics Azithromycin and Rifampicin Enhances Bactericidal Activity Against Pseudomonas Aeruginosa. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2020,10, 572849.
全文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2020.572849/full
图1. AS-hepc3(41-71)和AS-hepc3(48-56)长期连续处理铜绿假单胞菌未诱导其产生耐药性(Zhu D.P, et al., 2021)
图2. Sph12-38、阿奇霉素和利福平单独处理以及Sph12-38分别与阿奇霉素和利福平协同使用对感染铜绿假单胞菌的小鼠背部伤口有显著的促进愈合作用(Liu J, et al., 2020)