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葛根素作为金黄色葡萄球菌凝固酶和血管性血友病因子结合蛋白的双重抑制剂靶向治疗MRSA皮肤感染的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3
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针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染治疗难题,研究人员发现天然化合物葛根素(puerarin)能特异性抑制关键毒力因子凝固酶(Coa)和血管性血友病因子结合蛋白(vWbp),通过体外凝血实验、分子对接及小鼠皮肤感染模型证实其通过破坏蛋白质稳定性而非杀菌作用显著减轻组织损伤,为抗毒力疗法提供新策略。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是临床常见的致病菌,从皮肤感染到败血症均可引发。随着抗生素滥用,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的出现使治疗陷入困境。传统抗生素通过杀菌作用施加选择压力,反而加速耐药性产生。这一背景下,针对毒力因子而非细菌存活的"抗毒力策略"成为研究热点。长春中医药大学等机构的研究团队发现,中药葛根提取物葛根素(puerarin)能同时抑制金黄色葡萄球菌两个关键毒力因子——凝固酶(Coa)和血管性血友病因子结合蛋白(vWbp),相关成果发表于《Biochemical Pharmacology》。
研究采用虚拟筛选结合体外凝血实验初筛抑制剂,通过荧光淬灭、Western blot和热位移实验(TSA)验证相互作用,运用分子对接和定点突变定位结合位点,最后通过小鼠皮肤感染模型评估疗效。结果显示:葛根素能以剂量依赖性方式抑制Coa和vWbp诱导的凝血(IC50分别为15.2μM和18.7μM),但不影响细菌生长;扫描电镜显示其显著减少导管表面细菌粘附;分子机制研究表明葛根素直接结合Coa的Tyr178、Asn28和vWbp的Glu135、Asp165等关键残基,降低蛋白稳定性而非表达量;动物实验证实其能加速伤口愈合,减轻组织病理损伤。
【Puerarin is a potent inhibitor of staphylococcal coagulase activity that does not compromise bacterial growth】
通过虚拟筛选从化合物库中鉴定葛根素对Coa/vWbp具有高结合亲和力(CDOCKER ENERGY>120),体外凝血实验显示其显著延迟血浆凝固时间,且抑制作用呈浓度依赖性。
【Discussion】
研究创新性地发现葛根素通过"一石二鸟"机制同时靶向Coa和vWbp:Coa通过将纤维蛋白原转化为纤维蛋白帮助细菌逃避免疫清除,而vWbp通过结合血管性血友病因子(vWF)促进内皮粘附。这种双靶点抑制能更有效阻断金黄色葡萄球菌的免疫逃逸和播散途径。与传统抗生素相比,葛根素不产生选择压力,且对哺乳动物细胞无毒性(CC50>500μM)。
该研究为抗MRSA感染提供了新思路:利用天然产物的多靶点特性,通过破坏毒力因子而非杀菌来治疗感染。葛根素作为已用于心血管疾病临床的药物,具有现成的安全性数据,可加速临床转化。未来研究可进一步优化其结构以提高结合活性,或探索与其他抗生素的协同作用。这一发现不仅为MRSA感染提供了潜在治疗选择,也为抗毒力药物的开发提供了范式。
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