综述:源自海洋的肽类作为抗生物膜和抗毒力因子:针对微生物病原体的机制洞察与应用

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》:Marine-derived Peptides As Anti-biofilm and Anti-virulence Agents: Mechanistic Insights and Applications Against Microbial Pathogens

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 4.4

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  抗菌肽与抗生物膜机制研究进展,海洋来源抗菌肽(AMPs)通过干扰细菌信号通路、抑制多糖合成、降解生物膜及免疫调节发挥抗毒力作用,组学技术和分子对接揭示其作用靶点,为新型抗生物膜药物开发提供理论依据。

  

摘要

全球范围内抗生素耐药性的增加以及慢性生物膜相关感染的蔓延,使得人们对天然肽类物质产生了更大的兴趣。海洋生态系统中含有多种生物学和结构上各异的肽类,这些肽类具有抗生物膜和抗毒力作用的潜力。这些源自海洋的抗菌肽(AMPs)具备独特的理化性质——两亲性、阳离子电荷以及构象灵活性——它们能够与微生物的膜和信号系统相互作用。从机制上讲,这些肽类会干扰微生物的群体感应途径,抑制胞外多糖的合成,并下调负责黏附、运动和毒素产生的基因。某些肽类还能通过降解细胞外基质或破坏细胞间的通讯来破坏已形成的生物膜。另一些肽类则具有免疫调节作用,能够增强宿主的防御能力并减轻感染引起的炎症。基于组学和计算方法的最新研究加深了人们对肽类与靶标之间相互作用的理解,从而实现了肽类类似物的合理设计与优化,提高了其稳定性和选择性。尽管存在诸如蛋白酶降解不稳定性、细胞毒性和大规模合成困难等挑战,但这些生物分子在生物医学、食品和环境领域仍具有治疗潜力。总体而言,了解源自海洋的抗菌肽在分子和机制层面的作用机制,是开发有效抗生物膜和抗毒力药物以应对新兴微生物威胁的良好起点。在这篇综述中,我们总结了近年来在海洋来源抗菌肽抗毒力策略方面的研究进展。此外,我们还通过对群体感应调节因子进行分子对接分析,识别并优先筛选出具有潜在群体感应抑制作用的肽类,从而对其独特的抗毒力特性提供了机制上的解释。

全球范围内抗生素耐药性的增加以及慢性生物膜相关感染的蔓延,使得人们对天然肽类物质产生了更大的兴趣。海洋生态系统中含有多种生物学和结构上各异的肽类,这些肽类具有抗生物膜和抗毒力作用的潜力。这些源自海洋的抗菌肽(AMPs)具备独特的理化性质——两亲性、阳离子电荷以及构象灵活性——它们能够与微生物的膜和信号系统相互作用。从机制上讲,这些肽类会干扰微生物的群体感应途径,抑制胞外多糖的合成,并下调负责黏附、运动和毒素产生的基因。某些肽类还能通过降解细胞外基质或破坏细胞间的通讯来破坏已形成的生物膜。另一些肽类则具有免疫调节作用,能够增强宿主的防御能力并减轻感染引起的炎症。基于组学和计算方法的最新研究加深了人们对肽类与靶标之间相互作用的理解,从而实现了肽类类似物的合理设计与优化,提高了其稳定性和选择性。尽管存在诸如蛋白酶降解不稳定性、细胞毒性和大规模合成困难等挑战,但这些生物分子在生物医学、食品和环境领域仍具有治疗潜力。总体而言,了解源自海洋的抗菌肽在分子和机制层面的作用机制,是开发有效抗生物膜和抗毒力药物以应对新兴微生物威胁的良好起点。在这篇综述中,我们总结了近年来在海洋来源抗菌肽抗毒力策略方面的研究进展。此外,我们还通过对群体感应调节因子进行分子对接分析,识别并优先筛选出具有潜在群体感应抑制作用的肽类,从而对其独特的抗毒力特性提供了机制上的解释。

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