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我科学家创制专杀“革兰氏阴性菌”抗菌解毒双效肽

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  近日,从中国农业科学院饲料研究所获悉,由王建华研究员领衔的创新团队成功创制特异性杀灭革兰氏阴性菌的新型窄谱抗菌解毒双效肽N系列,具有低毒、专抗革兰氏阴性菌、中和内毒素等特点,符合窄谱特异性抗菌解毒新药开发需求。

  据悉,大肠杆菌和沙门氏菌是主要人畜共患革兰氏阴性病原菌,造成腹泻及其他感染。对于仔猪和禽类,致病性大肠杆菌和沙门氏菌的发病率约5%-30%,严重者可导致死亡,病死率达90%以上,给畜禽养殖业带来了极大的危害,我国每年由此造成的经济损失数以亿元计。人感染致病性大肠杆菌和沙门氏菌感染每年导致170-250万患者死亡。据报道,大肠杆菌和沙门氏菌耐药性高达50%-90%。目前报道的海蚯蚓系列抗菌肽具特异性杀灭革兰氏阴性菌和不产生耐药性等特点,但其细胞毒性成为开发限制因子。

  饲料所创新团队保留母体肽核心抗菌域,新引入疏水性和阳离子性氨基酸,首次发现第二对二硫键(Cys7, 16)是抗菌功能决定基团。窄谱双效肽可提高抗菌活性2-4倍,降低细胞毒性3-6倍。研究还发现,与抗生素单一靶标不同,窄谱双效肽对革兰氏阴性菌细胞膜、细胞周期及蛋白质合成均有明显破坏作用,奠定了耐药性难以产生的分子基础,分子对接揭示了双效肽结合细菌内毒素的7个氨基酸位点。实验显示,染菌小鼠注射2.5‒7.5 mg/kg该抗菌肽3天内可显著降低体内大肠杆菌和沙门氏菌数量,显著降低体内血清炎性因子水平,抑制炎症产生,减少内毒素对肺部的损伤,显著提高内毒素毒血症小鼠的存活率。

  该研究结果为窄谱抗菌解毒双效肽等新型抗生素替代品的创制及关联新药开发提供了理论依据,有利于促进绿色抗菌产品的推广应用。

  相关研究得到国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程资助。(通讯员  吴子林)

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