南洋理工大学 当与抗生素一起使用时，抗菌肽效力的提高为解决某些抗生素耐药性感染的联合治疗策略的前景带来了希望
信用:NTU新加波 新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的科学家开发了一种合成肽，当与传统抗生素一起使用时，可以使多药耐药细菌对抗生素再次敏感，为解决某些抗生素耐药性感染的联合治疗策略的前景带来了希望
这种合成抗菌肽本身也能杀死对抗生素产生耐药性的细菌
根据世界卫生组织的数据，全球每年估计有70万人死于抗生素耐药性疾病
在缺乏新疗法的情况下，到2050年，由耐药超级细菌引起的感染每年可能会在全球范围内导致1000万人死亡，超过癌症
当细菌能够识别并阻止原本会杀死它们的药物穿过细胞壁时，它们就会产生抗生素耐药性
COVID-19大流行加剧了这一威胁，住院患者经常接受抗生素治疗，以控制继发性细菌感染，增加了耐药病原体出现和传播的机会
由副教授金伯利·克莱恩和教授玛丽·陈领导的NTU·新加波团队开发了一种被称为CSM5-K5的抗菌肽，它由几丁聚糖的重复单元和氨基酸赖氨酸的重复单元组成，几丁聚糖是一种在甲壳类动物壳中发现的糖，其结构与细菌细胞壁相似
科学家们认为，壳聚糖与细菌细胞壁的结构相似性有助于肽与其相互作用并嵌入其中，导致壁和膜上的缺陷，最终杀死细菌
该小组在生物膜上测试了这种肽，生物膜是一种黏糊糊的细菌涂层，可以附着在活组织或医院医疗设备等表面，传统抗生素很难穿透
在实验室预制的生物膜和小鼠伤口上形成的生物膜中，NTU开发的肽在4到5小时内杀死了至少90%的细菌菌株
在另一个实验中，当CSM5-K5与细菌对其具有耐药性的抗生素一起使用时，与单独使用CSM5-K5相比，杀死了更多的细菌，这表明该肽使细菌对抗生素敏感
在这种联合治疗中使用的抗生素的量也低于通常开出的浓度
该发现发表在5月份的科学杂志《美国癌症协会传染病》上
NTU新加坡环境生命科学工程中心首席研究员金伯利·克莱恩教授说:“我们的发现表明，无论是单独使用还是与常规抗生素联合使用，我们的抗菌肽都能有效对抗多药耐药细菌
当与抗生素一起使用时，它的效力增加，恢复细菌对药物的敏感性
更重要的是，我们发现，我们测试的细菌对我们的肽产生了很少或没有耐药性，这使得它成为抗生素的有效和可行的补充，作为一种可行的联合治疗策略，因为世界正在努力应对抗生素耐药性的上升
" NTU抗微生物生物工程中心主任玛丽·陈教授说:“虽然我们的努力集中在应对新冠肺炎大流行上，但我们也应该记住，抗生素耐药性仍然是一个日益严重的问题，患者身上出现的继发性细菌感染可能会使问题复杂化，对医疗保健环境构成威胁
例如，病毒性呼吸道感染可能使细菌更容易进入肺部，导致细菌性肺炎，这通常与新冠肺炎有关
" 抗菌肽是如何工作的 携带正电荷的抗菌肽通常通过与带负电荷的细菌膜结合来发挥作用，破坏膜并导致细菌最终死亡
肽带的正电荷越多，它与细菌结合从而杀死细菌的效率就越高
然而，肽对宿主的毒性也随着肽的正电荷而增加——它在杀死细菌的同时会损害宿主的细胞
同样来自NTU生物科学学院的阿索克·克莱恩教授说，因此，迄今为止，工程抗菌肽的成功有限
由NTU团队设计的名为CSM5-K5的肽，应用于细菌生物膜时，能够聚集在一起形成纳米颗粒
与单链肽的活性相比，这种聚集导致对细菌细胞壁更集中的破坏作用，这意味着它具有高抗菌活性，但不会对健康细胞造成过度损伤
为了检验CSM5-K5的疗效，NTU的科学家开发了单独的生物膜，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，通常被称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌超级细菌；一种高毒力多药耐药大肠杆菌
大肠杆菌)；和耐万古霉素粪肠球菌(VRE)
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和VRE被美国疾病控制和预防中心列为严重威胁
在实验室实验中，CSM5-K5在处理4小时后杀死了99%以上的生物膜细菌
在受感染的老鼠伤口上，NTU发明的抗菌肽杀死了90%以上的细菌
当CSM5-K5与常规抗生素一起使用时，NTU团队发现，与仅使用CSM5-K5相比，这种组合方法进一步减少了实验室形成的生物膜和小鼠感染伤口中的细菌，这表明抗菌肽使细菌对原本会产生耐药性的药物敏感
更重要的是，NTU团队发现研究的三种细菌菌株(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、VRE和耐多药大肠杆菌
大肠杆菌)对CSM5-K5产生很少或没有抗性
虽然耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对CSM5-K5产生了低水平的耐药性，但这使得耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对其原本具有耐药性的药物更加敏感
陈教授说:“随着细菌不断进化并在抗生素上智胜对手，仅靠开发新药已不足以对抗难以治疗的细菌感染。重要的是要寻找创新方法来解决与抗生素耐药性和生物膜相关的难以治疗的细菌感染，例如解决细菌的防御机制
一种更有效、更经济的抗菌方法是通过像我们这样的联合疗法
" 该团队的下一步是探索如何将这种联合治疗方法用于罕见疾病或伤口敷料
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