茶氨酸多肽銅團(tuán)簇可有效治愈耐甲氧西林金黃色葡萄球菌引起的小鼠傷口感染。 中國農(nóng)科院供圖
茶氨酸多肽銅團(tuán)簇治療MRSA感染的小鼠敗血癥模型 中國農(nóng)科院供圖
1月29日,《先進(jìn)功能材料》在線發(fā)表中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所(以下簡稱茶葉所)茶葉質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)最新成果。他們利用茶氨酸設(shè)計(jì)合成了一種新型的銅團(tuán)簇抗菌劑,該抗菌劑可以有效的清除多重耐藥菌感染,并具有良好的生物安全性。
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)是臨床上常見的多重耐藥菌。論文共同通訊作者、復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院教授嚴(yán)望軍介紹,臨床上治療MRSA感染的一線用藥是萬古霉素,但研究者們已經(jīng)分離出對萬古霉素耐藥的MRSA菌株,針對MRSA開發(fā)新型抗菌劑迫在眉睫。
論文共同通訊作者、茶葉所茶葉質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家魯成銀說,為解決這個(gè)難題,該團(tuán)隊(duì)利用茶樹中天然活性分子茶氨酸為結(jié)構(gòu)單元,設(shè)計(jì)功能多肽構(gòu)建了具有精確分子組成的茶氨酸多肽銅團(tuán)簇,能夠高效地殺傷多重耐藥菌MRSA,并且對MRSA引起的小鼠皮膚感染和敗血癥感染有良好的治療作用,其治療效果與臨床用藥莫匹羅星和萬古霉素相當(dāng)。
此外,憑借茶氨酸良好的生物相容性和安全性,茶氨酸多肽銅團(tuán)簇對哺乳動物細(xì)胞具有良好的細(xì)胞安全性,且在殺菌濃度下不會引起溶血效應(yīng)。
通過進(jìn)一步對其抗菌機(jī)制解析,研究者發(fā)現(xiàn),茶氨酸多肽銅團(tuán)簇不僅可以破壞細(xì)菌壁膜結(jié)構(gòu),使其內(nèi)容物泄露,而且可抑制谷胱甘肽還原酶的活性,導(dǎo)致活性氧爆發(fā)。過載的活性氧不僅能夠攻擊生物大分子,還能夠加速細(xì)菌壁膜結(jié)構(gòu)的破壞,最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。
這項(xiàng)工作提出并初步證明了“金屬團(tuán)簇可以通過直接抑制細(xì)菌內(nèi)谷胱甘肽還原酶活性來導(dǎo)致活性氧升高,最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡”這一假說。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1002/adfm.202008720