AaeAP2a是一种源自蝎子的抗菌肽，它通过破坏细菌膜并引发代谢紊乱来抑制耐碳青霉烯类的鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）

《Frontiers in Microbiology》：AaeAP2a, a scorpion-derived antimicrobial peptide, combats carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii via membrane disruption and triggered metabolic collapse

抗多重耐药铜绿假单胞菌（CRAB）的抗菌肽AaeAP2a研究显示，其通过破坏细菌膜结构、干扰能量代谢（降低NAD+/NADH比例、ATP合成）及诱导氧化应激（ROS/·OH积累）实现高效杀菌，体外抑制生物膜形成率达82%，体内实验证实可提高小鼠存活率80%并显著降低肝、脾等器官细菌载量。研究还证明AaeAP2a稳定性优异（耐高温、酸碱及冻融循环），且不易诱导耐药性（20代MIC仅升高4倍）。

　　在当前全球范围内，抗生素耐药性问题日益严重，成为威胁公共卫生的重要挑战之一。其中，碳青霉烯类耐药的不动杆菌（Carbapenem-resistant *Acinetobacter baumannii*，简称CRAB）因其高致死率和广泛的耐药特性，被视为最具威胁的病原体之一。不动杆菌属于革兰氏阴性菌，通常在医院、宠物医院等环境中广泛存在，并且因其快速传播能力和多药耐药性，使得传统的抗菌治疗策略难以奏效。世界卫生组织（WHO）在2017年将CRAB列为最需警惕的病原体，而近年来，其对多种抗生素的耐药率不断上升，甚至对最后一线抗生素——多粘菌素（colistin）也表现出显著的抗性。多粘菌素虽为治疗CRAB的主要选择，但其在临床应用中存在明显的肾毒性和神经毒性问题，限制了其广泛使用。此外，多粘菌素的滥用还导致了*mcr-1*耐药基因的传播，进一步削弱了其治疗效果。因此，开发新的、安全且有效的抗菌药物成为应对这一全球健康危机的迫切需求。

抗菌肽（Antimicrobial Peptides, AMPs）作为一种天然免疫成分，因其独特的抗菌机制和广谱抗菌活性，被认为是治疗多重耐药感染的潜在替代品。AMPs的作用机制通常不依赖于单一靶点，而是通过多种方式破坏细菌细胞结构，干扰其代谢过程，并诱导氧化应激反应，从而实现抗菌效果。这种多靶点作用机制使得AMPs在对抗耐药菌株方面具有独特的优势。此外，AMPs对细菌的抗菌作用具有较低的耐药诱导风险，这为长期治疗提供了可能性。值得注意的是，蝎毒中含有丰富的生物活性分子，包括具有抗菌、抗病毒、免疫抑制、镇痛和抗癌等多种功能的AMPs。因此，从蝎毒中提取和优化抗菌肽成为一种重要的研究方向。

本研究聚焦于一种优化的蝎源抗菌肽——AaeAP2a，它是由天然来源的AaeAP2通过化学合成方法得到的改良版本。尽管AaeAP2对多种细菌具有广谱抗菌活性，但其对革兰氏阴性菌的抗菌效果有限。相比之下，AaeAP2a在抗菌活性上表现出显著提升，特别是在对革兰氏阴性菌如大肠杆菌（*Escherichia coli*）的抗菌能力方面。研究发现，AaeAP2a对临床分离的CRAB菌株表现出优异的抗菌活性，并且在体外实验中显示出良好的生物相容性和稳定性。这些特性使其成为对抗CRAB感染的有前景的候选药物。

在抗菌活性评估方面，本研究采用微量稀释法（broth microdilution method）测定AaeAP2a对CRAB菌株的最小抑菌浓度（MIC）。结果显示，AaeAP2a对CRAB菌株的MIC仅为6.25 μg/mL，而对敏感菌株ATCC 19606的MIC则为3.125 μg/mL，表明其对耐药菌株具有更强的抗菌能力。进一步的杀菌曲线实验表明，AaeAP2a在较高浓度下（4×MIC）能够迅速杀灭CRAB菌株，甚至在较短时间内（10小时）即可实现完全清除。这种快速且浓度依赖的杀菌效果，为AaeAP2a作为新型抗菌药物提供了有力支持。

除了抗菌活性，AaeAP2a还展现出对细菌生物膜形成的有效抑制。生物膜是细菌形成耐药性的重要因素之一，能够通过复杂的胞外多聚物形成保护屏障，使得抗生素难以渗透并发挥作用。本研究采用结晶紫染色法评估AaeAP2a对生物膜形成的抑制效果，结果表明其在不同浓度下（从0.5×MIC到4×MIC）均能显著减少生物膜的形成，尤其在4×MIC浓度下，对两种菌株的抑制率均超过80%。这一发现表明，AaeAP2a不仅具有强大的抗菌能力，还能通过抑制生物膜的形成来降低细菌的耐药性，从而提高治疗效果。

在稳定性测试中，AaeAP2a展现出良好的耐受性。研究考察了其在不同环境条件下的稳定性，包括室温储存、反复冻融循环、极端pH值、高盐环境以及蛋白酶处理等。结果表明，AaeAP2a在12次冻融循环后仍能保持其抗菌活性，且在高温（100℃）或广范围的pH值（3-11）条件下也未发生明显失活。即使在高浓度的尿素或蛋白酶K（如200 μg/mL）处理下，其抗菌活性也仅略有下降。值得注意的是，其对二价阳离子（如Ca2?和Mg2?）的敏感性较低，仅在浓度超过50 mM时才会对活性产生明显影响。这种优异的稳定性为AaeAP2a的临床应用提供了基础支持。

为了进一步验证AaeAP2a的生物安全性，研究还评估了其对哺乳动物红细胞的溶血作用以及对人胚肾293T细胞的细胞毒性。结果显示，AaeAP2a在16×MIC浓度下对红细胞的溶血率仍低于5%，且在64×MIC浓度下，细胞存活率仍高于90%。这表明AaeAP2a在体外实验中具有良好的生物相容性，对宿主细胞的损伤较小。此外，研究还评估了AaeAP2a在长期暴露下的耐药诱导情况，发现其在20代次的亚抑菌浓度处理后，MIC仅增加4倍，远低于多粘菌素（32倍）的MIC变化，这说明AaeAP2a具有较低的耐药诱导风险，为长期使用提供了保障。

在抗菌机制方面，AaeAP2a通过多种方式破坏细菌细胞结构和代谢过程。首先，它能够显著增加细菌细胞膜的通透性，这一过程通过荧光探针（如N-苯基萘胺，NPN和碘化丙啶，PI）检测到，显示其对细菌内外膜的破坏作用。其次，AaeAP2a能够干扰细菌的膜电位和质子梯度，从而影响其能量代谢和物质运输。此外，研究还发现AaeAP2a能够显著降低细菌的NAD?/NADH比值，并减少ATP的生成，这进一步表明其对细菌能量代谢的破坏作用。同时，AaeAP2a还能够诱导活性氧（ROS）和羟基自由基（•OH）的积累，从而造成氧化应激损伤，加速细菌死亡。

为了验证AaeAP2a在体内的治疗效果，研究构建了一个与腹膜炎相关的败血症小鼠模型，并评估了不同剂量（5、10和20 mg/kg）对CRAB感染小鼠的生存率和细菌负荷的影响。结果显示，与单纯使用PBS的对照组相比，接受AaeAP2a治疗的小鼠生存率显著提高，从20%提升至80%。此外，AaeAP2a在治疗后12小时内显著降低了血液、肝脏和脾脏中的细菌数量，这一效果与生存率的提升相一致，表明其在体内具有良好的抗菌效果和治疗潜力。

综上所述，AaeAP2a作为一种新型抗菌肽，展现出对CRAB菌株的强大抗菌活性、有效的生物膜抑制能力、良好的生物相容性以及优异的稳定性。这些特性使其成为对抗多重耐药细菌的有前景的候选药物。尽管AaeAP2a在体外表现出良好的抗菌效果，但其在体内对抗成熟生物膜的清除能力仍需进一步研究。此外，AaeAP2a的晶体结构、体内半衰期和代谢途径仍需深入探索，以促进其在临床中的应用。未来的研究方向可能包括优化其产量、降低成本，并探索其与其他抗菌药物或治疗策略的联合应用，以增强其抗菌效果并解决现有抗菌药物的局限性。