桑色素与美罗培南联用：靶向抑制NDM-1酶增强耐药大肠杆菌治疗的新策略

本研究针对NDM-1（New Delhi metallo-β-lactamase-1）介导的β-内酰胺类抗生素耐药性问题，通过虚拟筛选发现天然黄酮类化合物桑色素（morin）能有效抑制NDM-1活性。实验证实morin与美罗培南（MEM）联用可降低耐药菌MIC值4-32倍，并通过动物模型验证其减轻组织损伤和炎症反应的效果，为临床克服超级细菌耐药性提供新思路。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁，其中由NDM-1（New Delhi metallo-β-lactamase-1）介导的碳青霉烯类抗生素耐药尤为棘手。这种金属β-内酰胺酶能水解几乎所有的β-内酰胺类抗生素，包括被视为"最后防线"的碳青霉烯类药物。更严峻的是，目前尚无临床批准的NDM-1特异性抑制剂。面对这一挑战，聊城大学农业与生物学院的研究团队另辟蹊径，从天然产物中寻找解决方案。

研究人员采用计算机辅助药物设计技术，对包含3万多种配体的天然化合物库进行虚拟筛选，发现桑色素（morin，3,5,7,2',4'-五羟基黄酮）这一黄酮类化合物能与NDM-1活性位点紧密结合。通过分子对接和分子动力学模拟，证实morin通过与NDM-1活性中心的Zn²⁺和关键组氨酸残基（His93、His160、His191）相互作用，形成稳定的蛋白-配体复合物。体外实验显示，morin本身虽无显著抗菌活性（MIC=512 μg/mL），但与美罗培南联用可使后者的MIC从64 μg/mL降至2 μg/mL，表现出显著协同效应（FICI=0.094）。

研究团队运用多项关键技术：1）基于Glide和Maestro软件的分子对接技术筛选NDM-1抑制剂；2）棋盘法和时间-杀菌曲线评估协同抗菌效果；3）建立BALB/c小鼠NDM-1大肠杆菌感染模型，通过ELISA检测炎症因子水平；4）采用GROMACS 2018进行100 ns分子动力学模拟分析蛋白-配体相互作用。

Morin enhances the antibacterial activity ofβ-lactams
通过肉汤微量稀释法证实，morin与β-内酰胺类抗生素（美罗培南、头孢噻呋钠、氨苄西林钠）联用可降低MIC值4-32倍，其中与美罗培南的协同效果最为显著。

Morin enhances the antibacterial efficacy ofβ-lactams
时间-杀菌曲线显示，morin（32-64 μg/mL）能加速美罗培南（2 μg/mL）的杀菌效果，5小时内即可实现显著抑制。

Morin enhances the therapeutic effects of MEM on inflammatory responses
动物实验表明，morin+MEM治疗组小鼠的白细胞计数、血清TNF-α、IL-2和IL-6水平显著低于单独用药组，肝脏细菌负荷降低约2个数量级。

Morin and MEM reduce tissue damage
组织病理学分析显示，联合用药可改善感染引起的肝细胞坏死、脾脏红白髓界限模糊及肠绒毛上皮脱落等损伤。

MD simulations of morin and NDM-1
分子动力学模拟揭示morin-NDM-1复合物的RMSD稳定在0.11 nm，结合自由能达-22.82±4.96 kcal/mol，证实其结合稳定性。

这项研究首次系统证实morin作为NDM-1抑制剂的三大价值：1）通过"锌离子螯合"机制竞争性抑制NDM-1活性；2）恢复β-内酰胺类抗生素对耐药菌的杀伤效果；3）减轻感染引发的过度炎症反应。特别值得注意的是，morin作为天然产物具有已知的抗菌、抗炎和抗氧化活性，其安全性特征为后续临床转化提供了优势。研究者提出的"抗生素-酶抑制剂"联用策略，相比开发全新抗生素更具成本效益和时间优势，为应对NDM-1等超级耐药菌提供了切实可行的解决方案。未来研究可进一步探索morin对其他MBLs（如VIM、IMP型）的抑制谱，以及通过结构修饰优化其药代动力学特性。