全球范圍內的抗生素濫用在最近受到了非常多的關注。由于過量使用抗生素，越來越多的細菌產生了抗藥性，從而造成了“超級細菌”的出現。與此同時，新型抗生素的研發并沒有能跟上細菌進化的速度。根據世界衛生組織的估計，到2050年，全球每年可能會有一千萬人死于耐藥細菌。
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為了更新應對細菌的武器庫，一些科學家采取了不同的手段。他們不再發展改進傳統的抗生素，而是把目光轉向了一些天然的抗菌物質，它們中的一些是蛋白質的片段，稱之為多肽。近日，來自美國麻省理工學院、巴西巴西利亞大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的科研人員合作設計了一種抗菌多肽，它可以消滅包括耐藥菌在內的許多種細菌，這一成果發表在了Nature出版集團刊物《Scientific Reports》上。
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▲抗菌多肽的多種作用機制（圖片來源：Pharmaceuticals）
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許多生物天然就會產生抗菌多肽，這是機體自身免疫系統的一個組成部分，它們不僅能夠消滅入侵的細菌，還可以殺死包括真菌、病毒在內的其它微生物。它們的長處在于通過多個不同機制作用于細菌。首先，它們可以在入侵細菌的細胞膜上鉆孔，進入細菌內部后，可以破壞多個目標，包括DNA、RNA和蛋白。其次，它們可以激活生物體自身的免疫系統，召喚白細胞以徹底消滅入侵微生物。這也是這些多肽與傳統抗生素最大的區別。此外，它們還可以抑制由于免疫系統反應過度而產生的全身敗血癥。
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天然產生的抗菌多肽通常由20個氨基酸組成，它們包括一個帶正電的區域幫助在細胞膜上打孔，還有一個疏水區域使其能順利穿過細胞膜進入細菌內部。隨著現代計算技術的發展，科學家們可以通過替換或加入新的氨基酸來改造天然抗菌多肽，甚至設計并制造新的抗菌多肽，讓它們變得更有殺傷力。
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在這次的研究中，科學家們以一種在海洋生物海鞘體內找到的抗菌多肽clavanin-A為基礎加以改造，包括加上了5個疏水氨基酸，讓整個多肽更容易進入細菌內。他們將新的抗菌多肽稱為clavanin-MO。在小鼠體內的實驗發現，clavanin-MO可以消滅具有耐藥性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌菌株。它還可以摧毀一些細菌在物體表面形成的生物膜，比如說經常在囊腫性纖維化患者肺部發現的由銅綠假單胞菌形成的生物膜。
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參考資料：
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[1] An anti-infective synthetic peptide with dual antimicrobial and immunomodulatory activities
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[2] Engineers design a new weapon against bacteria
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來源：藥明康德