新型抗菌环肽 “跨界作战”：穿越血脑屏障，直击神经莱姆病 “元凶”

为解决神经莱姆病治疗难题，作者[第一作者单位] 研究人员开展针对 Borrelia 的抗菌环肽研究。他们开发出能穿越血脑屏障的 Bor 肽，对多种形式的 Borrelia 有效且毒性低。该研究为神经莱姆病治疗带来新希望，值得科研读者一读。

　　

新型抗菌肽：对抗神经莱姆病的新希望

在欧洲和美国，莱姆病（Lyme borreliosis，LB）是一种极为常见的虫媒传染病，而且它的发病率还在逐年上升。这种病就像一个 “多面手”，早期症状通常是疲劳、头痛、发烧，有时还会出现游走性红斑。要是病情发展到后期，它就会 “盯上” 人体的各个器官，像关节、眼睛、心脏，甚至连中枢神经系统都不放过。其中，由神经侵袭性的 Borrelia 引起的感染最为棘手，它常常导致中枢神经系统出现长期紊乱，而且治疗起来困难重重。

为什么治疗神经莱姆病这么难呢？原来，大多数抗生素在进入人体后，很难在大脑中达到有效的治疗浓度，就好像这些抗生素找不到进入大脑 “作战” 的正确路线一样。更麻烦的是，Borrelia 还会变身，形成像囊肿和圆体这样的持久形式（persister forms），这些 “变身” 后的形态对抗生素有很强的抵抗力，普通的抗生素根本奈何不了它们。这就好比敌人穿上了一层坚固的铠甲，让抗生素的攻击难以奏效。

面对这些难题，科研人员们坐不住了，他们决心找到新的解决办法。来自 作者[第一作者单位] 的研究人员们开始了一场与病魔的 “较量”。经过不懈努力，他们在《期刊原文名称》上发表了一篇名为《论文原文标题》的论文。研究人员成功地从组合噬菌体展示文库中开发出了针对 Borrelia 细胞膜磷脂酰胆碱的抗菌环肽（Antimicrobial cyclic peptides，AMPs），并且将这些具有抗 Borrelia 特性的环肽与中枢神经系统归巢肽（CNS homing peptide）融合。这种融合后的肽，就像是给抗菌肽装上了一个 “导航仪”，可以帮助它们顺利穿过血脑屏障（Blood - Brain Barrier，BBB），精准地到达大脑中的病原体所在位置。研究发现，融合肽 Bor - 11、Bor - 16、Bor - 18 和 Bor - 26 不仅对螺旋体形式的 Borrelia 有很强的杀伤力，对囊肿形式的 Borrelia 也能起到显著的抑制作用。而且，这些肽在血清中非常稳定，能够在体外穿过血脑屏障，并且对真核细胞没有明显的毒性。这一研究成果意义重大，为治疗神经莱姆病带来了新的希望，就像是在黑暗中为医学研究照亮了一条新的道路。

在这项研究中，研究人员使用了多种技术方法来探索新型抗菌肽的奥秘。首先是噬菌体展示技术，这就像是一个神奇的 “筛选器”，能够从众多的肽中找到与 Borrelia 细胞膜磷脂酰胆碱结合的 Cx₇C 肽。然后是体外血脑屏障模型构建技术，通过构建这个模型，研究人员可以观察肽类物质穿越血脑屏障的能力，看看这些 “小战士” 能不能顺利到达大脑。还有 ELISA 技术，它就像一个 “检测小能手”，能够检测肽与 Borrelia 的结合能力以及肽的杀菌活性等。

下面来详细看看研究人员都有哪些重要发现。

Cx₇C 肽的筛选与鉴定

研究人员从组合噬菌体展示肽文库中筛选出了与 Borrelia 细胞膜磷脂结合的小尺寸七肽（Cx₇C）。他们通过点印迹实验来检测分离出的噬菌体克隆与不同形式的 Borrelia 的结合情况。结果发现，经过筛选得到的噬菌体克隆对去除外膜蛋白的 Borrelia 也有结合能力，这说明它们针对的是磷脂，而不是外膜蛋白。研究人员对噬菌体克隆的 DNA 进行扩增、测序和分析后，发现有 14 个克隆具有抗菌潜力。通过一系列筛选，最终挑选出 10 个结合能力较好的克隆进行后续研究。

BBB 归巢肽及其与 Cx₇C 的融合

研究人员发现，OspA 的 N - 末端片段（O - BBB）穿越血脑屏障的能力比其他形式更强。于是，他们将 O - BBB 与 Cx₇C 肽进行融合，构建了融合肽。这些融合肽在大肠杆菌中成功表达并纯化，为后续研究奠定了基础。就像是给抗菌肽找到了一个得力的 “伙伴”，帮助它们更好地发挥作用。

融合肽的功能分析

ELISA 实验表明，除了 Bor - 1，其他融合肽都对 Borrelia 有亲和力。杀菌活性实验显示，Bor - 11、Bor - 16、Bor - 18 和 Bor - 26 在较低浓度下就对螺旋体形式的 Borrelia 有显著的杀菌活性，并且能够抑制囊肿形式的 Borrelia 转化为螺旋体形式。浓度依赖性结合实验发现，Bor - 18 在较低浓度下仍有较高的结合活性。此外，这些融合肽能够引起 Borrelia 细胞膜的去极化和通透性增加，说明它们可能通过破坏细胞膜来发挥杀菌作用。

肽的毒性和血液相容性

研究人员对 Bor - 11、Bor - 16、Bor - 18 和 Bor - 26 进行了毒性和血液相容性测试。XTT 实验和细胞增殖实验表明，这些肽在一定浓度下对真核细胞的代谢活性和增殖没有不良影响。溶血实验显示，即使在较高浓度下，这些肽也不会引起红细胞溶血，说明它们具有良好的血液相容性。这就像是给这些抗菌肽颁发了 “安全通行证”，让它们在人体内可以安全地发挥作用。

肽穿越 BBB 和杀菌活性

细胞 ELISA 实验表明，融合肽和 O - BBB 都能与脑微血管内皮细胞结合。血清稳定性实验显示，这些肽在人血清中孵育 6 小时后仍能保持抗 Borrelia 活性。利用体外血脑屏障模型的实验发现，融合肽能够穿越血脑屏障，并且在穿越后仍能保持杀菌活性，而且效果比常用的抗生素强力霉素还要好。这意味着这些融合肽有望成为治疗神经莱姆病的有效药物。

在讨论部分，研究人员指出，目前治疗莱姆病主要依靠口服强力霉素或静脉注射头孢曲松，但患者在治疗后可能会出现残留症状复发的情况，这可能是因为 Borrelia 的囊肿形式对抗生素具有抗性。而他们开发的 Cx₇C - O - BBB 融合肽，尤其是 Bor - 11、Bor - 16、Bor - 18 和 Bor - 26，不仅能杀死螺旋体，还能有效抑制囊肿形式的 Borrelia，作用机制可能是破坏细胞膜。与其他抗菌肽相比，这些融合肽具有独特的优势。例如，它们是环肽，结构稳定，在血清中不易被降解；而且它们的细胞毒性低，不会对人体细胞造成伤害。此外，研究人员还发现，将 OspA 的 N - 末端片段作为血脑屏障归巢肽与抗菌肽融合，能够显著提高抗菌肽穿越血脑屏障的能力，为治疗中枢神经系统感染提供了一种新的策略。

这项研究成功开发出了针对神经莱姆病的新型抗菌肽，为治疗这种疾病提供了新的方向和潜在的治疗药物。这些融合肽的诸多优点，如高效杀菌、低毒性、良好的血清稳定性和穿越血脑屏障的能力，让人们看到了治疗神经莱姆病的新希望。不过，目前这些研究成果还处于实验室阶段，未来还需要进一步的研究和临床试验，来验证这些融合肽在人体中的安全性和有效性。相信在科研人员的不断努力下，这些抗菌肽终有一天能够真正应用到临床治疗中，帮助那些深受神经莱姆病困扰的患者摆脱病痛。