氟脂肽作为多重耐药病原体的高效抗生素

任何已知抗生素都无法治疗的多重耐药细菌感染构成了严重的全球威胁。中国研究小组在《应用化学国际版》杂志上发表文章，介绍了一种开发新型抗生素来对抗耐药病原体的方法。这些药物基于具有氟脂链的蛋白质构建块。

抗生素的处方往往太容易了。在许多国家，它们无需处方即可分发，并在工厂化农业中使用：预防性地预防感染并提高生产性能。结果，耐药性不断增加——对储备抗生素的耐药性也在增加。开发创新替代品至关重要。

我们可以从微生物本身身上学到一些教训。脂蛋白是带有脂肪酸链的小蛋白质分子，被细菌广泛用于对抗微生物竞争对手。许多脂蛋白已被批准用作药物。

活性脂蛋白的共同因素包括正电荷和两亲结构，这意味着它们具有排斥脂肪的片段和排斥水的其他片段。这使得它们能够与细菌膜结合并穿透细菌膜进入内部。

上海华东师范大学的程一云领导的研究小组旨在通过用氟原子取代脂质链中的氢原子来放大这种效应。这些使得脂质链同时具有斥水性(疏水性)和斥脂性(疏脂性)。它们特别低的表面能增强了它们与细胞膜的结合，而它们的疏脂性则破坏了膜的内聚力。

该团队从氟化烃和肽链合成了氟脂肽谱(物质库)。为了连接这两部分，他们使用了氨基酸半胱氨酸，通过二硫桥将它们结合在一起。

研究人员通过测试这些分子对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的活性来筛选这些分子，这是一种广泛存在的、高度危险的细菌菌株，对几乎所有抗生素都有耐药性。他们发现的最有效的化合物是“R6F”，一种氟脂肽，由六个精氨酸单元和由8个碳原子和13个氟原子组成的脂质链组成。为了提高生物相容性，R6F被封装在磷脂纳米颗粒内。

在小鼠模型中，R6F纳米颗粒被证明对抵抗MRSA脓毒症和慢性伤口感染非常有效。没有观察到毒副作用。

纳米粒子似乎以多种方式攻击细菌：它们抑制重要细胞壁成分的合成，促进细胞壁塌陷;它们还会刺穿细胞膜并使其不稳定;扰乱呼吸链和新陈代谢;增加氧化应激，同时破坏细菌的抗氧化防御系统。

这些作用结合在一起，可以杀死细菌——其他细菌以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。似乎没有产生抵抗力。

这些见解为开发高效氟肽药物治疗多重耐药细菌提供了起点。