尼龙3聚合物：通过模拟宿主防御肽对抗微生物耐药性的尝试
高分子学报近期发表了华东理工大学材料科学与工程学院刘润辉教授等撰写的专题论述文章：模拟宿主防御肽的尼龙3抗菌聚合物结构设计、合成及活性研究。
传统抗生素的大量、长期使用，往往容易使微生物获得耐药性。目前，耐药微生物不断出现，包括超级细菌在内的多重耐药菌已经成为全世界面临的严峻挑战。据预测到2050年，全球每年由耐药菌感染造成的死亡人数可达1000万，累计经济损失高达100万亿美元。因此，人类迫切需要探索对耐药菌有效且不易使微生物产生耐药性的新型的抗菌剂。在生命体中广泛、天然存在的宿主防御肽（host defense peptide, HDP）恰好符合以上要求，成为近年来抗菌药物研究领域非常活跃的方向。一般来说，HDP本身抗菌活性远低于临床应用要求，且天然多肽容易被蛋白酶水解体内稳定性差。因此，该领域研究人员一直尝试通过改造或模拟HDP以同时大幅提高所得化合物的抗菌活性和结构稳定性。
刘润辉教授近年来在美国威斯康星大学麦迪逊校区Samuel Gellman教授课题组从事博士后研究期间，以尼龙3聚合物（β-氨基酸聚合物）模拟宿主防御肽在抗菌研究领域开展了系统性的研究工作，发现了对多类耐药病原菌（包括多类细菌和真菌）具有广谱、高效抗菌活性的尼龙3聚合物。尼龙3聚合物模拟了HDP关键的结构特点，具有结构稳定、容易合成、价格便宜等优点，其结构多样性也暗示了这类化合物进一步优化的潜力和可能的广泛应用领域。
在这篇专论（高分子学报 2016，(10): 1300-1311）中，刘润辉教授总结了以尼龙3模拟HDP研究的研究进展并详细探讨了化学结构（亲水性/疏水性亚基的结构、侧链取代模式、聚合物链长度、N端取代基团等）对于尼龙3抗菌性能以及细胞毒性等的影响；介绍了了尼龙3聚合物对于多类耐药细菌、真菌的高活性和高选择性，并进一步展示了尼龙3对于孢子和生物被膜的高效活性。尼龙3在微生物耐药性测试中也有很好的表现，在高剂量、连续使用抗菌尼龙3的条件下，细菌和真菌都并没有出现耐药性。这些初步研究结果表明，以尼龙3聚合物模拟宿主防御肽的策略是可行的，尼龙3聚合物有潜力成为对抗微生物耐药性挑战的新武器。
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来源：高分子学报
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