广东
近日，大连理工大学生物工程学院刘田教授团队在抗菌药物研发领域取得新进展，研究成果以“筛选和鉴定蟑螂肠道微生物组中的抗菌肽”（Screening and identification of antimicrobial peptides from the gut microbiome of cockroach）为题，发表在国际微生物领域TOP期刊《微生物组》（Microbiome）上。大连理工大学本科生陈思哲及博士后祁惠棠为共同第一作者，大连理工大学为第一单位。
随着抗生素滥用问题的加剧，全球范围内多重耐药性微生物的威胁日益严重，而新型抗生素的研发进展相对缓慢。抗菌肽（Antimicrobial Peptides，AMPs）作为生物体产生的内源性多肽，因其具有高效的抗菌活性且对宿主细胞毒性较低，逐渐被视为潜在的抗生素替代品。然而现有AMPs存在体内稳定性差、活性差以及可能的毒性问题，因此迫切需要开发具有更好稳定性和安全性的高效创新AMPs。
从德国小蠊的肠道微生物组中筛选出低毒广谱抗菌肽AMP1
德国小蠊携带多种致病微生物，但其自身的生长发育却不受影响，推测其肠道中可能存在稳定性好、生物相容性佳以及高抗菌效力的AMPs。本研究利用开发的AI工具“AMPidentifier”，从德国小蠊的肠道微生物组中筛选候选AMPs分子，并在体内外验证其活性。结果发现，来自共生微生物Blattabacterium cuenoti的AMP1表现出广谱抗菌活性，同时对哺乳动物细胞的毒性低，且不具有溶血作用。机制研究表明，AMP1能够迅速穿透细胞膜并在胞内积累，且能引起细菌细胞膜逐渐去极化，但对膜的完整性影响较小。通过荧光显微镜和扫描电镜观察发现，AMP1干扰了细菌的二分裂过程，推测AMP1可能通过抑制细菌细胞壁合成来发挥作用。此外，AMP1在小鼠模型中展现出强效的抗菌和伤口愈合作用，其效果与万古霉素相当。本研究展示了一种从天然生物组织中筛选安全有效AMPs的跨学科方法，且鉴定出的AMP1具有广阔的临床应用潜力。
近年来，刘田教授在国家高层次人才特殊支持计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持下，在农业昆虫学及新农药靶标发现领域取得了一系列研究成果。目前团队主要研究方向是从昆虫表皮形成的关键蛋白入手，研发绿色植保产品、开发应用生物医药、寻找生物材料设计新思路及开发生物资源利用新酶。
https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01985-9
来源：大连理工大学
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