抗菌肽CATH-1与四环素协同抗猪链球菌感染的机制研究：膜破坏、ROS诱导及生物膜抑制

针对多药耐药猪链球菌(S. suis)的全球公共卫生威胁，西南大学团队发现鸡源抗菌肽CATH-1与四环素联用可显著增强抗菌效果。研究通过体内外实验证实，该组合通过破坏细胞膜、加剧活性氧(ROS)积累、抑制质子动力(PMF)及生物膜形成基因steAB表达，有效清除耐药菌株并降低小鼠组织载菌量，为开发新型抗生素增效剂提供理论依据。

　　

随着抗生素滥用导致的耐药性问题日益严峻，猪链球菌(S. suis)作为重要人畜共患病原体，已对包括四环素、β-内酰胺类等在内的多种抗生素产生广泛耐药性，其形成的生物膜更成为治疗难点。中国曾暴发两次大规模感染事件造成数十人死亡，而现有疫苗的缺乏迫使养殖业过度依赖抗生素，进一步加剧耐药菌株扩散。面对这一全球性挑战，西南大学彭连慈团队创新性地将目光投向鸡源抗菌肽CATH-1与抗生素的协同策略，相关成果发表于《International Immunopharmacology》。

研究采用微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，通过扫描电镜(SEM)和SYTO9/PI双染色观察膜损伤，结合DCFH-DA探针检测ROS水平，并建立小鼠感染模型评估组织载菌量及炎症因子变化。关键样本包括标准菌株SC19（耐药型）和P1/7（敏感型），所有动物实验均符合西南大学伦理委员会规范。

【CATH-1与抗生素的体外协同效应】
数据显示CATH-1对SC19的MIC低至16 μg/mL，与四环素联用后可在60分钟内完全杀菌。值得注意的是，该组合使四环素对耐药菌的MIC从64 μg/mL降至4 μg/mL，且显著延缓耐药突变株出现。

【体内感染模型的保护效果】
感染致死剂量SC19的小鼠经联合治疗后存活率提升80%，肺、肝、脾组织载菌量降低2-3个数量级。病理分析显示该方案能显著减轻肺泡出血和肝细胞坏死，同时下调TNF-α和IL-6等促炎因子。

【作用机制解析】
SEM观察到CATH-1引起细菌膜穿孔和内容物泄漏，而联合用药使胞内ROS水平升高8倍。进一步研究发现CATH-1能抑制外排泵功能并干扰PMF，导致能量代谢障碍。通过转录组分析锁定生物膜相关基因steAB，其表达量下降70%证实了组合方案的抗生物膜潜力。

该研究首次系统阐明CATH-1增强四环素抗S. suis感染的多重机制：物理性膜破坏促进抗生素内流，ROS爆发加速细菌死亡，同时靶向steAB阻断耐药屏障形成。这不仅为临床耐药菌感染提供新型治疗方案，更开创性地验证了禽源AMP在哺乳动物感染模型中的转化价值。团队特别指出，CATH-1对蛋白酶的抗性克服了LL-37等传统肽类易被降解的缺陷，其与抗生素的"多靶点协同"策略为应对日益严峻的耐药危机提供新思路。