近期,储岳峰教授课题组在国际学术期刊《European Journal of Medicinal Chemistry》杂志发表题为“Genome mining, synthesis, antibacterial mechanism, and application of the gut commensal-derived antibacterial peptide CR24”的研究论文,报道了一种新型绵羊肠道共生菌源抗菌肽CR24的基因组挖掘和抗菌机制及其应用研究。

  抗生素耐药性（AMR）问题日益严峻,对全球公共卫生构成严重威胁。细菌耐药性的不断进化和传播，尤其是像耐甲氧西林金黄葡萄球菌（MRSA）这类“超级细菌”的出现，使得传统抗生素失效，已成为人类及动物健康的主要威胁。随着细菌耐药性的日益普遍和现有抗生素防线被不断突破，临床实践中迫切需要新的抗生素。抗菌肽（AMPs）由于具有杀菌快速、抗菌谱广、毒副作用小、无免疫原性等优点，且具有独特的抗菌机制，不易产生耐药性，因此，AMPs逐渐成为一种传统抗生素优异的替代品。由于过去几十年抗菌药物的密集开发，现阶段从传统环境中发现新的抗菌药物几乎不成功。人及动物肠道寄居着数以万亿计的共生菌群，这些共生菌通过产生各种生物活性分子与宿主相互作用，促进宿主的营养吸收、代谢以及免疫稳态维持等，但由于培养技术的限制，这些共生微生物未被充分开发利用，正在逐渐成为挖掘新型抗菌物质的有前景的“天然药库”。

  研究团队通过从绵羊肠道分离鉴定共生菌，初步建立了可供筛选的共生菌库，并通过抗菌预测，从中筛选得到一株具有良好抗菌活性的海内氏芽孢杆菌B1（Bacillus haynesii strain B1 ）。随后测定了细菌的全基因组，并应用计算机预测，筛选获得基因组中小于100 bp的小开放阅读框（smORF）共84个，进一步通过抗菌肽数据库CAMPR4、HydrAMP、APD3、ExPasy、DRAMP等综合分析，获得四个具有潜在优良特性的抗菌肽CR24、HL25、YK25和PR25进行合成。随后抗菌活性测定显示，抗菌肽CR24具有最优异的抗菌活性，并且对多种病原菌表现出广谱的抗菌活性。安全性测定显示抗菌肽CR24不易形成耐药性，无细胞毒性，几乎无溶血活性。随后，抗菌机制测定表明，抗菌肽CR24对金葡菌USA300具有杀菌活性，可以破坏细胞膜的完整性、增加细胞膜的通透性，以膜损伤的方式导致细菌死亡。此外，我们还证明抗菌肽CR24可以与胞内APH（3'）-IIIa磷酸转移酶结合，杀死耐新霉素金葡菌。最后，抗菌应用实验表明，在金葡菌皮肤伤口感染模型中，抗菌肽CR24表现出良好的体内治疗效果，可以加速伤口愈合和皮肤再生。总之，这些发现表明，抗菌肽CR24也许是一个可用于进一步开发为抗菌药物的有前景和有吸引力的候选者，有望推动新型抗菌药物的开发，为应对耐药菌威胁提供新的解决方案。此外，该研究也强调了人及畜禽肠道共生菌作为新型抗菌药物来源的重要价值，为突破传统抗生素研发瓶颈开辟了新路径。

研究结果模式图

  该研究得到甘肃省重大科技专项和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。储岳峰教授为本论文通讯作者，学院萃英博士后马轲及中国农业科学院兰州兽医研究所硕士生冉维为论文的第一作者。

  (原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2025.117786)