抗菌肽FK18的设计与评估：一种治疗奶牛乳腺炎的方法

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Design and Evaluation of the Antibacterial Peptide FK18: a Therapeutic Approach for Mastitis in Dairy Animals

合成抗菌肽FK18对牛羊乳腺炎病原菌的杀菌活性及协同机制研究，MIC分别为5和10 μM，膜穿透作用显著，与环丙沙星协同（FICI=0.24-0.01），低毒稳定，为减少抗生素使用提供新策略。

　　

摘要

微生物中抗菌素耐药性（AMR）的日益普遍是一个全球性的健康和经济问题，对畜牧业产生了重大影响，因为传统抗生素的效果正在减弱，需要具有不同作用机制的新药物。乳腺炎是一种主要由细菌感染引起的乳腺炎症，会影响奶牛和绵羊，降低牛奶质量、减少产量并造成经济损失。本研究介绍了一种名为FK18的合成抗菌肽（AMP），该肽是通过生物信息学工具设计的，显示出对乳腺炎相关病原体的强抗菌活性。其对金黄色葡萄球菌（来自牛乳的分离株）的最小抑制浓度（MIC）为5 μM，对大肠杆菌（来自羊乳的分离株）的最小抑制浓度为10 μM。FK18的抗菌活性通过多种实验得到了验证。时间杀菌实验和膜通透性研究表明其具有快速杀菌作用：金黄色葡萄球菌的菌落形成单位（CFU）在15分钟内几乎完全被消除，大肠杆菌则在120分钟内被消除（p < 0.05），这与细菌细胞膜的破坏相一致。FK18对真核细胞的毒性较低，在RAW 264.7巨噬细胞中的半数抑制浓度（IC??）为21.46 μM，在100 μM浓度下仅导致瓜实蝇幼虫20%的死亡率。此外，该肽在生理盐水条件下保持稳定。与环丙沙星联合使用时表现出强烈的协同效应，其分数抑制浓度指数（FICI）分别为0.24（针对金黄色葡萄球菌）和0.01（针对大肠杆菌）。通过针对牛和绵羊的乳腺炎，本研究表明FK18是一种有前景的候选药物，有助于减少奶牛中的抗生素使用，并支持基于肽的兽医治疗策略。