近日,中国农业科学院上海兽医研究所动物抗感染药物和微生物耐药团队发现兼具抑菌、抗毒双重活性的半合成天然衍生物 MGS-3。该研究揭示其独特 “去武装” 抗毒机制,同时证实该化合物达到抑菌浓度时可直接抑制金黄色葡萄球菌增殖,具备抑菌增效潜力,相关成果发表于《Microbial Pathogenesis》。
金黄色葡萄球菌主要依靠 α- 溶血素这一致病 “武器”,该毒素可破坏机体红细胞与肺泡细胞,诱发严重皮肤脓肿及肺炎。研究证实,MGS-3 能够靶向结合并抑制细菌核心调控蛋白 SarA,阻断毒素相关基因启动表达。细胞实验结果显示,MGS-3 可显著抑制多株高致病性金黄色葡萄球菌的毒素释放;在动物皮肤感染模型中,给药后病灶毒素水平与组织损伤程度显著降低,药效与基因敲除获得的天然减毒株效果相近。与此同时,MGS-3 在达到有效抑菌浓度时可直接抑制金黄色葡萄球菌增殖,兼具抑菌与抗毒双重活性。值得关注的是,MGS-3 几乎无溶血作用,在发挥药效的同时对宿主正常细胞毒性微弱。这种 “去武装而非赶尽杀绝”的作用模式,有望减轻细菌产生耐药性的演化压力,为破解后抗生素时代的细菌性感染难题提供潜力突出的先导化合物。该研究清晰阐释了 MGS-3 的作用机制,也为后续研发口服、外用抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)新型药物筑牢药效学研究基础。

图1. MGS-3 对金黄色葡萄球菌抗溶血毒力的作用机制示意图。
注:阐明 MGS-3 通过双重机制抑制金黄色葡萄球菌毒力。一方面,MGS-3 虽不阻断 α-溶血素(Hla)七聚体在细胞膜上的组装,但可穿透细胞膜并结合核糖体蛋白以降低细菌致病性;另一方面,其下调转录调控因子 SarA 的表达,抑制 hla 基因的转录激活,从而整体削弱细菌的溶血与侵袭能力。
中国农业科学院上海兽医研究所联培硕士研究生白晗和桂林医科大学周越菡教授为论文共同第一作者,中国农业科学院上海兽医研究所周文研究员和王春梅副研究员为共同通信作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金项目资助。
原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42457099/
