具有与阿莫西林协同作用潜力的次级代谢物的筛选：体外和计算机模拟方法

《Current Microbiology》：Screening of Secondary Metabolites with Synergistic Potential Associated with Amoxicillin: An In Vitro and In Silico Approach

植物次级代谢产物（SMs）协同阿莫西林抑制耐药菌，通过分子对接验证其靶向耐药相关蛋白（如金黄色葡萄球菌的MurD和大肠杆菌的SidA），发现协同组合的抑制效果更优，MIC值降低且相互作用能量更佳，为抗耐药提供新策略。

　　

摘要

抗菌素耐药性（AMR）的日益严重以及缺乏有效的治疗方法，迫切需要开发新的药物来对抗耐药细菌。植物能够产生多种具有不同分子结构的次生代谢物（SMs），这些物质成为很有前景的治疗替代品。本研究旨在评估13种植物来源的次生代谢物在调节细菌对阿莫西林（AMO）耐药性方面的潜力，并通过分子对接（MD）模拟技术探究它们对金黄色葡萄球菌（ATCC 29213）和肺炎克雷伯菌（UFPDA 396）的作用机制。在测试的次生代谢物中，p-芹烯（CYM）对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好，其最小抑菌浓度（MIC）为512 μg/mL；而丁子香酚（EUG）对肺炎克雷伯菌的抑制效果最强，MIC为1024 μg/mL。在使用棋盘法进行的耐药性调节实验中，包括EUG、CYM、α-蒎烯（APN）、β-蒎烯（BPN）、香叶醇（GER）、芳樟醇（LNL）和蒎烯（MYR）在内的次生代谢物与阿莫西林联合使用时表现出协同效应，其分数抑制浓度指数（FICI）值介于0.1到0.5之间。此外，这些次生代谢物、阿莫西林及其协同组合分别与金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌中的耐药性和毒力相关分子靶点进行了对接分析。结果表明，这些药物-蛋白质复合物具有良好的相互作用能，证实协同组合的结合自由能优于单一化合物。总体而言，在金黄色葡萄球菌中，MurD和在肺炎克雷伯菌中，SidA的活性在联合处理与单独处理之间存在最显著差异。这些发现表明，次生代谢物可能成为开发协同或增效分子的候选物质，可用于与传统抗生素联合使用，从而有效缓解抗菌素耐药性问题，并提供可行且有效的治疗选择。

抗菌素耐药性（AMR）的不断加剧以及有效治疗方法的缺乏，促使人们迫切需要开发新的药物来对抗耐药细菌。植物能够产生多种具有不同分子结构的次生代谢物（SMs），这些物质具有潜在的治疗价值。本研究旨在评估13种植物来源的次生代谢物在调节细菌对阿莫西林（AMO）耐药性方面的潜力，并通过分子对接（MD）模拟技术探究它们对金黄色葡萄球菌（ATCC 29213）和肺炎克雷伯菌（UFPDA 396）的作用机制。在测试的次生代谢物中，p-芹烯（CYM）对金黄色葡萄球菌的抑制效果最佳，其最小抑菌浓度（MIC）为512 μg/mL；而丁子香酚（EUG）对肺炎克雷伯菌的抑制效果最强，MIC为1024 μg/mL。在使用棋盘法进行的耐药性调节实验中，包括EUG、CYM、α-蒎烯（APN）、β-蒎烯（BPN）、香叶醇（GER）、芳樟醇（LNL）和蒎烯（MYR）在内的次生代谢物与阿莫西林联合使用时表现出协同效应，其分数抑制浓度指数（FICI）值介于0.1到0.5之间。此外，这些次生代谢物、阿莫西林及其协同组合分别与金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌中的耐药性和毒力相关分子靶点进行了对接分析。结果表明，这些药物-蛋白质复合物具有良好的相互作用能，证实协同组合的结合自由能优于单一化合物。总体而言，在金黄色葡萄球菌中，MurD和在肺炎克雷伯菌中，SidA的活性在联合处理与单独处理之间存在最显著差异。这些发现表明，次生代谢物可能成为开发协同或增效分子的候选物质，可用于与传统抗生素联合使用，从而有效缓解抗菌素耐药性问题，并提供可行且有效的治疗选择。