海藻协同作用对抗多重耐药肺炎克雷伯菌：揭示石莼和鸡毛藻的生物活性成分及其分子机制

这篇研究揭示了海洋藻类（石莼Ulva lactuca和鸡毛藻Pterocladiella capillacea）的乙醇提取物对多重耐药肺炎克雷伯菌（MDR Klebsiella pneumoniae）的协同抗菌效应。通过GC-MS分析鉴定出关键活性成分（如苯并[h]喹啉-2,4-二甲基和磺胺类化合物），分子对接证实其通过干扰细菌细胞壁合成蛋白（MurG、LpxB）和脂肪酸代谢（FabB）等靶点发挥抑菌作用，与抗生素联用可使抑菌圈扩大100%。研究为开发新型抗耐药菌药物提供了天然来源候选分子。

　　

背景
抗生素耐药性已成为全球健康危机，肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）作为典型的多重耐药（MDR）病原体，对β-内酰胺类、氨基糖苷类等常用抗生素普遍耐药。本研究聚焦两种海洋藻类——绿藻门石莼（Ulva lactuca）和红藻门鸡毛藻（Pterocladiella capillacea），探究其提取物对MDR肺炎克雷伯菌的抑制作用及分子机制。

材料与方法
藻类样本采集自埃及亚历山大湾，经乙醇和甲醇分级提取后，通过琼脂扩散法和微量稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）。采用GC-MS分析活性成分，并针对肺炎克雷伯菌的6个关键靶点蛋白（ArcB₂、Asd、FabB、LpxB、MurG、SecA）进行分子对接，预测化合物结合模式。

结果

1. 抗菌活性：鸡毛藻乙醇提取物抑菌效果最强（MIC=31.25 mg/mL），与呋喃妥因联用后抑菌圈扩大78.2%。三组分联用（石莼+鸡毛藻+呋喃妥因）表现出100%协同增效。
2. 活性成分：GC-MS鉴定出棕榈酸（73.57%）、苯并[h]喹啉-2,4-二甲基（ΔG=-10 kcal/mol）和4,4'-双[4-甲基-2-嘧啶磺酰胺]对苯二甲酰苯胺（ΔG=-11 kcal/mol）为主要活性分子。
3. 作用机制：分子对接显示上述化合物通过π-π堆积、疏水作用与MurG（肽聚糖合成酶）、LpxB（脂多糖合成酶）等靶点结合，其中磺胺类化合物可阻断叶酸合成通路。
4. 毒性预测：苯并[h]喹啉衍生物属4类毒性（LD₅₀=400 mg/kg），而磺胺类化合物为6类（最低毒性）。

讨论
该研究首次揭示藻类提取物通过多靶点协同机制对抗MDR肺炎克雷伯菌：

• 苯并[h]喹啉衍生物破坏细胞膜完整性（FabB抑制）
• 磺胺类化合物阻断DNA复制（二氢叶酸还原酶干扰）
• 多糖成分可能增强抗生素膜渗透性

与既往研究相比，鸡毛藻的抑菌活性优于石莼，可能与其特有的磺化多糖（Sulfated polysaccharides）含量相关。

结论
海洋藻类尤其是鸡毛藻的活性成分，通过靶向细菌必需代谢通路展现出显著协同抗菌效应。苯并[h]喹啉和磺胺类化合物作为先导分子，为开发抗MDR肺炎克雷伯菌药物提供了新方向。后续研究需验证其体内药效及临床转化潜力。