近年來(lái)多重耐藥細(xì)菌的迅速傳播已演變成為全球性的醫(yī)療危機(jī),臨床上常見(jiàn)的高毒力、高耐藥性致病菌如屎腸球菌(E. faecium)、金黃色葡萄球菌(S. aureus)、肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)、鮑曼不動(dòng)桿菌(A. baumannii)、銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)和腸桿菌屬(Enterobacter spp.),因其能“逃脫”傳統(tǒng)抗生素的治療而被稱為“ESKAPE”菌。在全球范圍內(nèi),ESKAPE菌是醫(yī)院感染的主要原因,世界衛(wèi)生組織將它們定義為需要關(guān)鍵/高度優(yōu)先應(yīng)對(duì)的病原體,這6種病菌中有2種為革蘭氏陽(yáng)性菌,4種為革蘭氏陰性菌。相比革蘭氏陽(yáng)性菌,革蘭氏陰性菌由于更復(fù)雜的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和高度活躍的外排泵系統(tǒng),導(dǎo)致其更易產(chǎn)生耐藥性。目前,新抗生素的開(kāi)發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于細(xì)菌耐藥性的發(fā)展速度,已超過(guò)50年無(wú)新的抗生素類別被批準(zhǔn)用于治療革蘭氏陰性細(xì)菌感染。因此,亟需研發(fā)具有高選擇抗菌活性且不易引發(fā)耐藥的新型抗菌劑,以應(yīng)對(duì)廣泛蔓延的革蘭氏陰性ESKAPE菌感染。
圖1:含氟兩親性陽(yáng)離子抗菌聚合物的合成和設(shè)計(jì),所合成的PAmHFn系列聚合物具有廣譜殺菌性,PDmHFn系列聚合物具有革蘭氏陰性菌選擇殺菌性
圖2:PAmHFn和PDmHFn的細(xì)胞選擇性。a-b: PAmHFn對(duì)于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)和臨床耐藥ESAKPE病原體的細(xì)胞選擇性;c-d: PDmHFn對(duì)于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)和臨床耐藥革蘭氏陰性ESAKPE病原體的細(xì)胞選擇性。
圖3:PAmHFn和PDmHFn的抗菌機(jī)理。a-b: PAmHFn和PDmHFn的膜去極化作用;c: PA40HF10、PD45HF5和左氧氟沙星對(duì)ESBL-EC的細(xì)菌殺傷動(dòng)力學(xué);d-e: 細(xì)菌與不同聚合物共孵育后的形貌變化。
圖4:細(xì)菌耐藥性測(cè)試和脂多糖抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖5:體內(nèi)腹膜炎感染模型。a-d: 腹腔積液、肝、脾、腎中細(xì)菌計(jì)數(shù);e: 不同材料處理后腹部器官的蘇木精-伊紅染色染色圖像。
論文信息:
Qian Zhou?, Kunpeng Li?, Kun Wang, Weilin Hong, Jingjie Chen, Jin Chai, Luofeng Yu, Zhangyong Si, Peng Li*. Fluoroamphiphilic polymers exterminate multidrug-resistant Gram-negative ESKAPE pathogens while attenuating drug resistance. Science Advances, 2024, 10(35), eadp6604.
文章鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp6604
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