PNAS：潜在的新抗生素，通过破坏细菌膜和召唤免疫细胞而起作用
迫切需要针对细菌感染的新药物治疗方法，因为许多循环中的细菌已对旧药产生了抗药性。美国疾病控制与预防中心估计，每年有将近300万美国人感染抗药性微生物，其中超过35，000人死亡。在全球范围内，问题甚至更加严重：脓毒症是由广泛的细菌感染引发的致命致命的炎症综合症，据认为截至2017年，全世界约有五分之一的人死亡。
2020年10月12日，一项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，题为"Repurposing a peptide toxin from wasp venom into antiinfectives with dual antimicrobial and immunomodulatory properties"，从黄蜂毒液中发现的有毒蛋白质中改造出了功能强大的新型抗菌分子，这种改变增强了该分子杀死细菌细胞的能力，同时大大降低了其伤害人类细胞的能力。在动物模型中，科学家们发现，通过这些改变而制成的这种新的抗菌分子家族可以保护小鼠免受致命的细菌感染。
该团队已经从黄蜂毒液中发现的有毒蛋白质中改造出了功能强大的新型抗菌分子，研究小组希望将这种分子开发成新型的杀菌细菌，考虑到越来越多的抗生素抗性细菌会导致败血症和肺结核等疾病，这是一项重要的进步。
研究小组从一种叫做玛索波兰-L的小蛋白质开始，这是黄蜂毒液中的关键成分。在黄蜂叮咬的小剂量情况下，含马索拉汀-L的毒液通常对人类没有危险，但毒性很大。它破坏红细胞，并引发一种过敏、发炎反应，在易感人群中会导致致命的综合症，称为过敏反应。
mast-MO触发免疫细胞迁移并抑制体内炎症途径
该小组搜索了数百种已知抗菌肽的数据库，发现了一个小区域，即所谓的五肽基序，该区域与强大的抗细菌活性有关。然后，研究人员使用该基序替换了桅杆L一端的一段，这被认为是对人体细胞毒性的主要来源。
在一组关键实验中，研究人员在用其他致死性败血症诱导性大肠杆菌或金黄色葡萄球菌菌株感染小鼠后数小时，用mast-MO处理了小鼠。在每个测试中，抗菌肽都能使80％的治疗小鼠存活。相比之下，接受过mast-L治疗的小鼠则不太可能存活，并且当接受更高剂量的治疗时会表现出严重的毒性副作用，在这种情况下，mass-MO不会引起明显的毒性。
保守基序的排列导致mast-MO变体对小鼠细胞缺乏毒性，并在小鼠模型中显示出抗感染活性
在这些测试中，mast-MO的效力似乎也可以与现有的抗生素（如庆大霉素和亚胺培南）相提并论，由于耐药菌株的传播，因此需要替代品。
在研究中发现了证据，Mast-MO通过使细菌细胞的外膜更多孔来杀死细菌细胞，这也可以提高共同使用的抗生素渗透细胞的能力，并且可以召唤抗菌素白血细胞。同时，Mast-MO似乎抑制了可能导致某些细菌感染中的严重疾病的有害免疫过度反应。
研究人员创建了数十种mast-MO变体，发现其中几种似乎显着增强了抗菌效力，并且对人体细胞无毒性。这些分子中的一个或多个有希望开发为新的抗生素。
论文链接：
https://doi.org/10.1073/pnas.2012379117