高分子學(xué)報(bào)近期發(fā)表了華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉潤輝教授等撰寫的專題論述文章：模擬宿主防御肽的尼龍3抗菌聚合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合成及活性研究。
傳統(tǒng)抗生素的大量、長期使用，往往容易使微生物獲得耐藥性。目前，耐藥微生物不斷出現(xiàn)，包括超級(jí)細(xì)菌在內(nèi)的多重耐藥菌已經(jīng)成為全世界面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。據(jù)預(yù)測到2050年，全球每年由耐藥菌感染造成的死亡人數(shù)可達(dá)1000萬，累計(jì)經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)100萬億美元。因此，人類迫切需要探索對(duì)耐藥菌有效且不易使微生物產(chǎn)生耐藥性的新型的抗菌劑。在生命體中廣泛、天然存在的宿主防御肽（host defense peptide, HDP）恰好符合以上要求，成為近年來抗菌藥物研究領(lǐng)域非常活躍的方向。一般來說，HDP本身抗菌活性遠(yuǎn)低于臨床應(yīng)用要求，且天然多肽容易被蛋白酶水解體內(nèi)穩(wěn)定性差。因此，該領(lǐng)域研究人員一直嘗試通過改造或模擬HDP以同時(shí)大幅提高所得化合物的抗菌活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
劉潤輝教授近年來在美國威斯康星大學(xué)麥迪遜校區(qū)Samuel Gellman教授課題組從事博士后研究期間，以尼龍3聚合物（β-氨基酸聚合物）模擬宿主防御肽在抗菌研究領(lǐng)域開展了系統(tǒng)性的研究工作，發(fā)現(xiàn)了對(duì)多類耐藥病原菌（包括多類細(xì)菌和真菌）具有廣譜、高效抗菌活性的尼龍3聚合物。尼龍3聚合物模擬了HDP關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容易合成、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)多樣性也暗示了這類化合物進(jìn)一步優(yōu)化的潛力和可能的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。
在這篇專論（高分子學(xué)報(bào) 2016，(10): 1300-1311）中，劉潤輝教授總結(jié)了以尼龍3模擬HDP研究的研究進(jìn)展并詳細(xì)探討了化學(xué)結(jié)構(gòu)（親水性/疏水性亞基的結(jié)構(gòu)、側(cè)鏈取代模式、聚合物鏈長度、N端取代基團(tuán)等）對(duì)于尼龍3抗菌性能以及細(xì)胞毒性等的影響；介紹了了尼龍3聚合物對(duì)于多類耐藥細(xì)菌、真菌的高活性和高選擇性，并進(jìn)一步展示了尼龍3對(duì)于孢子和生物被膜的高效活性。尼龍3在微生物耐藥性測試中也有很好的表現(xiàn)，在高劑量、連續(xù)使用抗菌尼龍3的條件下，細(xì)菌和真菌都并沒有出現(xiàn)耐藥性。這些初步研究結(jié)果表明，以尼龍3聚合物模擬宿主防御肽的策略是可行的，尼龍3聚合物有潛力成為對(duì)抗微生物耐藥性挑戰(zhàn)的新武器。（黃英娟）
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